肚容天下物
“开口便笑,笑古笑今凡事付诸一笑。
大肚能容,容天容地于人何所不容。”
这是寺庙里常见的一副对联,它常常悬挂在慈眉善目笑眯眯的弥勒佛佛像两旁。它仿佛告诫人们:凡事大度,才能吃得好、睡得香,才能如此这般心宽体胖。
微生物却是肚“小”能容了。别看它的个头特别小,但它食量却特别大,一见了可吃的东西就开始大吃特吃,吃个不停,直到吃完才罢休。一头大象或者鲸鱼的尸体,若任微生物吃,不用五年十载的时间就可以把它吃得精光,想一想微生物与鲸鱼的体积之比,就可以明白微生物胃口之大了。
据统计,在合适的环境下,大肠杆菌每小时就能消耗相当自身体重2000倍的糖!如果假设一个成年人每年消耗的粮食相当于200千克糖,那么像人那样重的一个细菌,在1个小时内所消耗的糖相当于一个成年人在500年时间内所消耗粮食的总和!
微生物学界一位著名的法国科学家巴斯德在观察制醋桶里不可缺少的浮垢后发现,制醋所必需的奇特的浮垢不是别的,正是几十亿、几百亿的微生物。它们在几天的时间内就吃光了比自身体重重万倍的酒精,把酒变成了醋。这些小得不能再小的小东西竟能完成这么巨大的工程,难怪巴斯德称赞道:它们就像一个体重200磅的人,在4天内劈了200万磅木材!
微生物的“胃口”为什么能如此之好呢?生物界有一个普遍的规律:某一种生物个体越小,它单位体重所消耗的食物越多。例如,有一种体重仅为3克的地鼠,每天要消耗与其体重相等的粮食;而体重尚不足1克的蜂鸟,每天要吃掉两倍于自身体重的食物。单细胞的微生物个体,相对于地鼠和蜂鸟来说,不知要小多少倍。而且整个细胞表面都具有吸收营养物的功能,这就使得它们的“胃口”变得分外庞大,令人惊讶了。
它们的“胃口”好,食物主要是哪一些呢?我们可以分析微生物细胞的化学组成。我们先测得微生物细胞的湿重和干重,两者之差即为含水量,然后将所得的干物质,在高温炉中烧成灰,所得的灰分是各种无机元素的氧化物。将灰分进一步分析,得到各种无机元素的含量,以占灰分总重的百分比表示。分析结果表明,微生物细胞的含水量一般都很高,除去水分的细胞干物质,约占鲜重的10%~25%。其中碳、氮、氢、氧4种元素约占全部干重的90%~97%,其余3%~10%为矿质元素。
由此可见,微生物所“吃”的营养物质,除需要大量的水以外,还需要碳、氮、无机盐、生长因子等几类。
科学家们为了研究这些大肚汉们,不得不配制了各种各样的“菜肴”——培养基。
培养基是人工配制的适合不同微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质。培养基有不同的类型,常用的细菌培养基为营养肉汤,它包括蛋白胨、牛肉膏、氯化钠、水,而且酸度也有要求呢。放线菌的培养基为高氏一号培养基、酵母菌的培养基为麦芽汁培养基……因为微生物胃口虽好,但口味各异,所以,不同的微生物就有自己独特的菜肴。
不论是什么培养基,都应归于固体培养基、液体培养基或半固体培养基中的一种。固体培养基挺像我们吃的果冻,它是在培养基中加入琼脂,使之凝固而形成的。它在微生物的分离,鉴定菌种方面都起重要作用。液体培养基,顾名思义应为液态,因为它里面营养组分分布均匀,微生物能充分利用养料,所以适用于实验室生理代谢的研究工作,也常用于大规模工业生产。半固体培养基介于二者之间,常用来观察细菌运动特征,进行菌种鉴定和测定噬菌体效价等研究工作。
科学家们制作出培养基来喂养微生物,但它们太能吃了,三五天便必须更换培养基,浪费了大量的人力、物力。后来,科学家们想出了一条锦囊妙计,他们把微生物请到冰箱里去住,在冷气的包围中,微生物的细胞就缩成一团,没有消耗,也不用饮食。这下,科学家们高兴了,不仅节省了财力、物力和人力,还可以让微生物存活几年不死呢!
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