第二篇第二十八章绚丽多姿的小生命(二)
酵母菌的神通
说起酵母菌这个名称，有些读者也许不太熟悉。可是实际上，很多人几乎天天都享受着
酵母菌的好处。因为我们每天吃的面包或馒头，就是由酵母菌参与制造的；我们常喝的啤
酒、葡萄酒的酿造，也离不开酵母菌的贡献；酒精是医院里不可缺少的消毒剂和许多工业生
产上必需的原料，甘油是做化妆品的必需原料，它们也都是用酵母菌生产的。酵母菌的细胞
里含有丰富的蛋白质和维生素，所以也可以做成营养品添加到食品中，或用作饲养动物的高
级饲料。在战争年代和粮食短缺的时期，用酵母菌做成的代用食品，曾经为人们度过饥荒起
过重要的作用。由此可见，酵母菌和人类的关系是十分密切的。
酵母菌是一类最简单的真核微生物(真菌)，也就是说，它的细胞中有结构完整的细胞核。从
生物进化的过程来看，真菌的诞生要比细菌晚10亿年左右，所以它们是微生物王国中最年
轻的家族。它们和细菌、放线菌最根本的区别是，真菌已经有了真正的细胞核。因此人们把
真菌细胞叫做真核细胞。从原核细胞发展到真核细胞，是生物进化史上的一件大事。
酵母细胞除了与细菌细胞一样具有细胞壁、细胞膜、细胞质等最基本的微生物细胞结构
和核糖体等细胞器外，还具有一些真核细胞特有的结构和细胞器，如完整的细胞核、线粒体
、内质网、高尔基体等；大部分酵母细胞中还含有一个或多个液泡；此外，有的菌体还有出
芽痕等。
如果我们用30℃左右的水把从商店里买来的一小包鲜酵母化开，再用它和一块面团，把面团
装在小盆里，放在20℃以上的房间里，4个小时以后，面团便会渐渐膨大，最后会比开始
时大得多。用手抠开里面，你会发现面团里面变成像蜂窝一样，有许多空隙，鼻子能闻到酒
味和酵母菌产生的特殊香味。
酵母菌能够把糖变成酒精，是因为它的细胞里有催化剂，这些存在于生物细胞里的催化
剂在科学上叫做酶。虽然现在知道所有的生物都是靠酶催化的化学反应来生活的，但最早发
现的酶，就是酵母菌的酶。酵母菌中最早发现的酶，是把糖变成酒精的一群酶，当时称为酒
化酶。由于这种酶的作用，使糖分解成酒精和二氧化碳，这就是利用酵母菌酿酒和发面包的
原理。使面团产生许多空隙的就是二氧化碳。用酵母菌发面，不仅能缩短发面的时间，还能
改善面包或馒头的物理性能，使它们吃起来又松软又有香味，而且不容易掉下面包屑。
人类利用酵母菌的历史已有几千年了。值得一提的是，早在我国宋代的酿酒著作中，
中国人已经明确记载了从发酵旺盛的酿酒缸内液体表面撇取酵母菌(当然不是纯粹的酵母菌)
的方法，并把它们称为“酵”，风干以后制成的“干酵”可以长期保存。这种制造干酵母的
原始方法说明，早在800年前，中国人已经意识到酒精发酵是由“酵”，即某种能生长的物
质引起的。这种推断直到19世纪巴斯德才证明是酵母菌。明代末年出版的词书中记载有“以
酒母起面曰发酵”，“发酵，浮起者是也”等解释。这说明至少在那时，一些细心观察自然
现象和注意比较的学者，已经认识到发面和酿酒有某种相同的因素在起作用。当时在欧洲虽
然已经发现了酵母菌，但在200年后才知道酵母菌的作用。今天我们把这类微生物称为酵母
菌，正是以此为根据的。
蘑菇也是微生物吗
古代的人认为灵芝是使人长生不老、起死回生的神药，说它是长在蓬莱仙岛上的仙草，在我
国2 000年前的第一部药书《神农本草经》中也有灵芝的记载。其实，灵芝(图2-16)不过是
一种普通的大型真菌，形状似蘑菇，有菌盖、菌柄，一般生长在枯树朽木上，有黄、红、紫
等颜色，大的菌盖可达30厘米。已知像这样的大型真菌就超过了10 000种。这些个体硕大的
蘑菇也是微生物家族中的成员吗?
过去，人们习惯把蘑菇类大型真菌当作低等植物。随着近代 生物科学的发展，人们对
生物进化的认识也逐渐明朗，分子生物 学推动动物和植物的两界说逐渐演变成现代的五界
、六界说。近 代科学家以大量研究证明，真菌属于真核多细胞生物，它的营养 方式既不
同于植物的光合作用，更不同于动物的摄食或猎食，而 是属于分解、吸收营养类型?。真
菌没有叶绿体，不能像植物那样 进行光合营养，也没有根、茎、叶、花的组织分化，它只
靠人眼 难辨的菌丝分解动植物残体，吸收碳、氮等营养物质。因此，绝 大部分生物学家
倾向于认为：动物，植物、真菌同处于生物发展到 最高阶段的三大分支。
蘑菇虽然个体肥大，但它们的生活方式与一般的真菌没有什么 差异。就拿我们喜欢食
用的香菇来说吧，它同灵芝一样，也是生长 在枯树朽木上的木生担子真菌。每当春末夏初
或金秋时节，香菇成 熟的子实体，也就是我们看到长在树上的香菇，菌盖放开，把它的
“种子”——孢子弹射出去，随风飘扬，又落在其他树木上。在春 秋适宜的温度和湿度下
，孢子萌发出单核菌丝。单核菌丝是“四极性”的，两对基因型不同的单核菌结合成双核菌
丝。双核菌丝的生命力很强，生长很快，大量密集成肉眼可见的子实体原基，再分化形成菇
蕾。一场及时雨的沐浴，使菇蕾很快分化成菌盖、菌柄，于是又形成无数新的子实体，也就
是第二代蘑菇出现在我们面前。蘑菇又喷射孢子，重复完成又一代生活周期。
自然界上万种蘑菇中有1 000多种是可食用的，因富含谷氨酸和鸟苷酸等，味道鲜美，
而且其营养组成有别于动植物的营养组成。它们不含淀粉，脂肪含量也很少，富含蛋白质
，蛋白质中的氨基酸配比平衡，可与动物蛋白质相媲美而优于植物蛋白；蘑菇中富含维生素
和微量元素，这一点与动物不同，又与植物相仿。所以，蘑菇的营养丰富，被称为“保健食
品”是当之无愧的。
功过难评的霉菌
在日常生活中，你常常会碰到这样的事：吃剩下的馒头、糕点，穿过的衣服、 鞋帽，用
过的皮具，甚至买回来还没有吃的桔子、苹果等，放上一段时间以后，它们上面就会长
出一点点、一堆堆、一簇簇肉眼可见的绒毛状、絮状或蛛网状的菌落，还散发出一阵阵难
闻的霉味。特别是在温暖、潮湿的梅雨天，这种长霉的现象就更常见了。
那么霉是什么东西呢？
霉菌是多细胞的真核微生物，是真菌中的一个大家族。在馒头上看到的带颜色的毛是
霉菌身体的一部分，叫做菌丝。菌丝长老变黑以后，把它放在显微镜下观察，很像一根透
明胶管，不过它的直径一般只有几微米。许多菌丝纠结在一起，就叫菌丝体。在 显微镜
下，混在菌丝体中还有许多圆形或椭圆形的细胞，这就是 它们进行繁殖的结构——孢子，
它们有点像植物的种子，不过数 量特别多，特别小。
应该说，霉菌对于人类有功也有过。的确，有些霉菌会引起衣服、食物等物品的霉烂，
使人和动植物得病。比如，小麦赤霉、水稻恶苗赤霉会引起小麦、水稻病害，毛霉引起养鳌
场最怕的白斑病，黑根霉引起甘薯得软腐病，青霉引起柑橘得青霉病，等等。买来的橘子，
时间放长了，往往会看到橘子皮烂了一块，周围有绿色的一圈，上面竖立着许许多多绿绒毛
，这是青霉在作怪。人们吃了这种腐烂的橘子以后，带苦味的毒素就会在消化道里引起不同
程度的肠炎或胃炎。发霉的花生米、玉米面、棉籽饼上往往寄生一种黄曲霉菌，它会产生一
种黄曲霉毒素，人、畜吃了后会引起肝癌等疾病。
但是如果我们能很好地利用霉菌，它也能给我们带来意想不到的好处。霉的利用在我国有很
久的历史了。周代，有种专职的官员，专门从黄曲霉中取得一种黄色的液体，来染制皇后
穿的黄色袍服。古人不仅早就知道用霉来制酱，还懂得用豆腐和浆糊上的霉来治疗伤口出血
和疮痈等疾病，能起消炎和愈合伤口的作用。
霉菌的一个重要应用领域是食品加工。豆腐乳为什么那么好吃呢?原来，它是用豆腐切
成小块，接种了鲁氏毛霉而制成的。豆腐上接种鲁氏毛霉，这不仅不会产生对人体有害的物
质，它还会把豆腐中的蛋白质分解成氨基酸和其他有机酸等营养成分，吃起来就显得鲜美可
口了。四川的豆豉则是用另一种毛霉——总状毛霉制造的。根霉能把淀粉转化为糖，是我国
、朝鲜、东南亚一带所应用的酒曲子或曲药中的主要糖化菌。根霉中的米根霉、华根霉等许
多种根霉与酵母配合制成小曲，用于生产小曲米酒、黄酒和民间的甜酒。米曲霉等曲霉一直
是我国民间用以酿酒、制醋曲、制酱和酱油的主要菌种。红曲霉用于制取红曲，至今仍为优
良的天然食品着色剂，如红色豆腐乳就是典型产品。
此外，霉菌还是发酵工业、医药工业的重要菌种。利用根霉和曲霉可以生产L-乳酸、柠檬酸
、葡萄糖酸、富马酸、曲酸、衣康酸等多种有机酸；利用各种霉菌还可以生产淀粉酶、蛋白
酶、纤维素酶、果胶酶等多种酶制剂；有些霉菌还可以制造抗生素，比如灰黄霉素等。人类
历史上第一个大量生产的抗生素——青霉素就是由青霉产生的。这个伟大的发明，在第二次
世界大战中，曾经挽救了无数濒临死亡的士兵的生命。