微生物世界中色彩最艳丽的是霉菌,人们最早认识和利用的微生物也是霉菌。2000年前我国古代用于制酱的曲霉,制作腐乳和豆豉的毛霉,以及日常制作甜酒的根霉,都是霉菌。人们最早发现和应用的抗生素——青霉素,也是由霉菌中的青霉产生的。大家都曾在含糖的东西上发现过霉菌。资料表明,全世界由发生霉变而白白浪费的谷物约占总量的2%,这是多么大的损失啊!
想知道霉菌是什么吗?霉菌属于真核微生物,是丝状真菌的统称,由分枝或不分枝的菌丝组成。大多数霉菌菌丝中含有隔膜,把菌丝分隔成多个单核细胞,隔膜中有小孔连接相邻的细胞,这种菌丝就叫有隔菌丝;另一些霉菌菌丝中没有隔膜,整个菌丝表现为连续的多核单细胞,这种菌丝就叫无隔菌丝。菌丝的生长是通过末端伸长而进行的,相互缠绕形成绒毛状、絮状或蜘蛛网状菌落,比细菌和放线菌菌落大几十倍。
霉菌是如何传宗接代的呢?它的高招是产生孢子。夏天酱油表面常常长出一层白毛,这是一种叫白地霉的霉菌,它的菌丝产生横隔膜,并在横隔膜处断裂形成一串像糖葫芦一样的孢子,叫节孢子;用来制作美味的豆豉和腐乳的毛霉,当发育到一定阶段时,顶端的细胞膨大形成一个囊状结构,叫孢囊,内部产生许多孢子,我们称它为孢囊孢子;引起谷物和花生发霉的曲霉,则是将菌丝顶端膨大形成球形的顶囊,顶囊的表面长出许多辐射状的小梗,小梗的顶端长出成串的孢子,我们称它为分生孢子。只有在合适的条件下孢子才会产生新的霉菌,使它们繁衍不息。这些孢子的形成过程中没有发生两性细胞的结合,所以属于无性繁殖,这些孢子统称为无性孢子。
经过两个性细胞的结合而产生新个体的过程为有性繁殖,通过细胞质和细胞核的融合,减数分裂形成有性孢子。霉菌的有性繁殖不及无性繁殖那么经常与普遍,往往在自然条件下发生,在一般培养基础上不常出现。其繁殖方式因菌种不同也各不同,有的两条异性菌丝就可以直接结合成霉菌,有的则由菌丝分化形成特殊的性器官,并形成有性孢子。
真菌孢子的特点是,它们具有小、轻、干、多以及形态色泽各异、休眠期长和抗异性强等特点,这样有助于它们在自然界随处散播扩张。孢子的这些特点有利于接种、扩大培养、菌种选育及保藏等工作,但是容易造成污染、霉变和传播动植物的真菌病害。
细菌的芽孢与真菌的孢子,尽管它们都有休眠期长、抗逆性强等特点,但它们是两类不同性质的结构。
首先,真菌的孢子是真菌的重要繁殖方式,而细菌的芽孢是抗性结构;其次,真菌的一条菌丝或一个细胞可以产生多个孢子,而一个细菌细胞只能产生一个芽孢;真菌的孢子可在细胞内或细胞外产生,而细菌的芽孢只能在细胞内产生;细菌芽孢抗热性远远大于真菌的孢子;真菌的孢子形态色泽多样,相比之下,细菌芽孢形态极为简单。
我们知道霉菌能产生多种毒素,而其中毒素最强的当属黄曲霉菌产生的黄曲霉毒素,黄曲霉毒素可以致癌,而产生黄曲霉毒素的温床则是发霉的花生和谷物。有些毒素尚未发现是否致癌,但曾多次酿成严重事件,例如,日本的黄变米中毒,英国的火鸡X病等,所有这些都在提醒我们,在利用霉菌时,一定要透彻了解其方方面面,以免引狼入室。
霉菌家族非常庞大,我们在这里为大家介绍几种与人类息息相关而又常见的霉菌。
毛霉可以产蛋白酶、淀粉酶等,可用于制作美味的豆腐乳和豆豉,是有名的调味大师。
根霉的淀粉酶活力非常强,工业生产上的糖化作用就是由它来完成的。
青霉能产生青霉素,这是人类发现和利用的第一种抗生素,现在它仍在兢兢业业地为我们服务。
白僵菌则是著名的昆虫病原真菌,可以产生毒素和抗生素,因为昆虫幼虫感染此菌会遍体生白毛,僵硬而死,因而得名白僵菌,它已成为真菌中治虫效果最好的农药之一。
曲霉可以产生多种酶制剂及抗生素,还能生产柠檬酸等多种有机酸,在工业上用途极为广泛。
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