Крупные химики XIX века в один голос утверждали, что дрожжи и бактерии, которые присутствуют в процессах брожения, — не живые организмы, а вещества или, в лучшем случае, просто «мешки, наполненные ферментами». Лишь гениальные работы Луи Пастера положили конец этому спору. Он доказал, что брожение — биологический процесс, вызываемый микроорганизмами. Пастер научил виноделов Франции подбирать правильные условия для брожения вина и бороться с его «болезнями». Простой прием, который предложил Пастер, — прогревание до 50–60 градусов — прекращает процессы брожения и предохраняет продукты от порчи. Этот метод называется «пастеризацией».
Процесс брожения лежит в основе не только виноделия, но и хлебопечения. Размножаясь в тесте, дрожжи вызывают брожение крахмала. В результате такой химической реакции выделяется большое количество углекислого газа, который «поднимает» тесто и делает хлеб пористым.
В дрожжах содержатся ценные питательные вещества — белки, витамины. Поэтому чистые культуры дрожжей используются в качестве лечебных средств при некоторых хронических заболеваниях. Еще более широкое применение находят дрожжи в животноводстве для обогащения, «дрожжевания» кормов.
Причину скисания молока впервые раскрыл также Луи Пастер. Он обнаружил в молоке особый организм, отличающийся от микроскопических «химиков» спиртового брожения. Получить в чистом виде этот микроб удалось значительно позже. Сейчас известно, что естественное скисание молока зависит от особого стрептококка, который расщепляет сахар на две молекулы молочной кислоты.
Существуют и другие микробы, способные свертывать молоко. Наиболее известным представителем этой группы является болгарская палочка. В свое время И. И. Мечников рекомендовал эту культуру для уничтожения гнилостной микрофлоры кишечника. Но оказалось, что она не приживается в организме человека. Близкая к этому микроорганизму ацидофильная палочка может развиваться в кишечнике. Продукт, получаемый при заквашивании ею молока, хорошо известен — это ацидофилин, который рекомендуют врачи при некоторых кишечных заболеваниях.
При образовании кефира происходит не только молочнокислое брожение, но и спиртовое. Этот напиток в течение многих столетий изготавливался на Кавказе путем заквашивания коровьего молока так называемыми «зернами пророка». Теперь установлено, что кефирные зерна состоят из молочнокислых палочек, дрожжевых клеток и некоторых гнилостных бактерий.
Нужно помнить, что при «самосквашивании» в молоко нередко проникают другие микробы, в том числе возбудители болезней. В результате могут возникнуть желудочно-кишечные заболевания. Вот почему лучше пользоваться чистыми культурами молочнокислых палочек, которые продаются в магазинах.
Молочнокислые бактерии позволили значительно усовершенствовать и маслоделие. В процессе производства масла применяют чистые культуры этих микробов. Они способствуют отделению жира от молока, а образующаяся молочная кислота предохраняет масло от порчи.
Приготовление сыров также невозможно без участия микробов. При этом обычно не удается ограничиться какой-либо одной группой, в частности, молочнокислых бактерий. Процессы «созревания» сыра с выделением углекислого газа, от которого зависит образование «глазков», проходят с помощью пропионовокислых бактерий.
Группу мельчайших организмов, выделяющих ароматические вещества, знаменитый русский микробиолог В. Л. Омелячский назвал «душистыми микробами». Ему удалось подобрать такие микроорганизмы, которые в процессе жизнедеятельности вырабатывают вещества, напоминающие по запаху некоторые фрукты, например дыню, ананас. Прибавляя эти вещества к вину, сыру и другим продуктам, можно придать им приятный запах.
Мы перечислили лишь некоторые области применения микроорганизмов в народном хозяйстве. Одна из мощных отраслей промышленности — производство антибиотиков — почти целиком построена на использовании процессов биологического синтеза. Плесневые грибки, лучистые грибки — актиномицеты, некоторые бактерии сейчас выращивают на заводах в огромных сосудах — ферментаторах. В специальных условиях микроскопические организмы образуют ценные целебные вещества. И хотя раскрыта возможность получения некоторых антибиотиков чисто химическим путем, производство их с помощью микроорганизмов значительно экономичнее. Некоторые витамины, например В12
, также являются продуктами жизнедеятельности микробов. С помощью микроорганизмов удается получить эффективные кровозамещающие растворы.Итак, человек окружен миром многочисленных, невидимых простым глазом организмов, одни из которых он научился побеждать, а другие «приручил» и поставил себе на службу.
Режим и закалка