芽孢,搞生物的小伙伴们都知道,其他人可能就不甚清楚了。这么说吧,我无处不在,你们肉眼却看不到我。阳春三月的日子,风和日丽,春暖花开,我就想给大家唠叨唠叨我的故事……
我是细菌在发育过程中(特别是后期)在细菌细胞内形成的一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量低、抗逆性强的一种细菌的结构状态,这也是我的母体细菌的一种自我保护功能,在遇到外界条件发生变化,例如温度、湿度、pH、物理、化学变化的情况下,当供应我的营养物质极度缺乏的情况下,当细菌的代谢物浓度过高时,细菌就会停止自己的生长过程,而且会收缩自己形成我--即所谓的芽孢。
此时整个细菌呈休眠状态,这是细菌的一种自我保护功能,而且我是在有生命的世界里,抗逆性最强的一种结构,在抗热、抗化学和抗辐射等方面十分突出,例如我的一个品种叫肉毒梭菌的芽孢要在沸水中蒸煮5-9个小时才能杀死,有的品种则可以几十年乃至几千年还具备还原能力。
不是所有的细菌都具备产生我的功能,我主要集中在革兰氏阳性菌(G+)菌种的两个属,但是包含了好氧和厌氧两个属(好氧:芽孢杆菌属;厌氧:梭菌属),因而在各种的生长环境里几乎都可以见到我的身影,我就像人类经常形容的他们中的“地下工作者”一样,在不利于我的情况下,成为一个“潜伏者”,一旦遇到适合我的生长条件,我就会迅速发展壮大起来。
我的潜伏大约有七个过程:DNA浓缩--细胞膜内陷--形成双层隔膜(此时已具备抗热性)--充填(在两层膜之间添加有利于我的物质)--芽孢衣形成--皮层合成完成(此时已刀枪不入)--芽孢囊裂解,芽孢游离外出(此时可以周游天下了)。
当我遇到合适的外部环境后,我会做以下动作,人类称我为“芽孢萌发”,大致有三个过程,活化--出芽--生长。
在我的第一个时期,通常要有一个加热的过程,例如在实验室,有人将我的某个品种在60°环境下,加热5分钟,即可促使我的发芽。人类在加工某些食品的时候,会采用一种叫巴氏杀菌的工艺,此种方法可以杀死结核杆菌和部分沙门氏菌属(可导致肠炎),但对我芽孢没有丝毫影响力,甚至有一定的促使我活化的作用。可能此时人类忘了,我是有高耐热性的。
但我进入第二个过程即出芽期的时候,我的各项抵抗能力基本丧失,所以此阶段我是十分脆弱的,形如人类成长中的婴儿。如果此时人类针对我进行各种攻击,我是弱不禁风的。可笑的是人类自以为是高等动物,可以主宰生物界的一切,可恰恰就遗忘了这一点,使我常常可以兴风作浪,不时的给人类搞点小麻烦。假如在我的生长期,用各种方法给我致命一击,我会彻底完蛋,例如:在巴氏杀菌后,在合适的时间,再进行第二次加热,我会猝不及防,如同我们毁坏一粒豆子比较困难,但摧毁一颗豆芽则易如反掌。
至于到了生长期,形如一个已经成熟的个体,抗干扰能力自然比发芽期要坚强的多,此时我已经具备了细菌的各种能力。另外,在各个生长期,我都是可逆的,只要遇到不合适的环境,我都可以恢复到我的初始状态。顺便说一句,我是不能繁殖的,只能进入生长期后的细菌才能繁殖,但繁殖后的所有细菌都带有我的基因,可以形成新的芽孢。
人类对于我也不是没有一点办法,例如在食品中,加热120℃且30分钟以上,基本可以杀死我的全部,所以这一方法被广泛地应用到人类的肉制品当中。
人类还发明了一种生物防腐剂,叫做乳酸链球菌素,它可以在我萌发初期扼止我的进程,使我胎死腹中,而且一旦有个别漏网之鱼,发展到出芽期,它亦可以直接使我夭折,因此它成为人类在食品行业中控制我的犀利武器,在肉类、奶类、饮料、酱腌菜等等我喜欢寄居的地方,都可以见到它的身影。
特别值得一提的是山东日照一家公司生产的元泰宝牌乳酸链球菌素,因为质量稳定、功效卓著使我十分惧怕,我们芽孢界都知道,一旦遭遇元泰宝乳链,等待我们的只有一个结果----放弃抵抗,缴械投降喽!