乳酸菌与人类健康
乳酸菌是指可以利用发酵性糖类如葡萄糖、乳糖等，并使之转变成乳酸的细菌。乳酸菌的种类繁多，到目前为止，共发现了59种这类细菌，分别归属于乳链球菌及乳杆菌两大家族。
从食品制造业上来讲，乳酸菌可以说是众多有益的微生物中最有价值的一群。它们在食品及饮料方面的应用相当广泛，例如泡菜的制造，酱、酱油与葡萄酒的成熟过程，以及牛奶发酵制成的奶酪、酸奶等，都有乳酸菌的参与。
乳酸菌可以发酵的物质很多，但发酵后产品不一定都适于食用，其色、香、味及营养成分必须达到一定的价值水准，才值得开发推广成为乳酸菌发酵食品。牛奶就是一种非常适于乳酸菌发酵的天然培养基，其糖分含量充足，蛋白质的质与量俱佳。因此，自古以来，在世界各地的许多国家都不约而同地出现了由牛奶、羊奶、马奶，甚至骆驼奶制成的乳酸菌发酵食品，其名称各异，但形态及制造原理大致相同。
乳酸菌具有把奶类中的乳糖分解成乳酸的功能，称为乳酸发酵。在形成乳酸的同时也产生其他一些酸类物质，从而导致了pH值的下降，当达到乳类蛋白质的等电点时（如牛奶蛋白质的等电点约在pH4．5左右），引起蛋白质的沉淀，使原来流动性较大的乳类，因凝固作用而变成类似果冻的胶状物，称之为“凝乳”。凝乳可直接食用，如人们喜爱喝的酸奶，也可以进一步加工形成其他形态的产品，如西方人及游牧民族喜爱吃的奶油、奶酪等。
随着现代微生物学的发展，利用乳酸发酵乳制品的产品的种类越来越多，产品的质量也得到了很大的提高，已经成为现代生活中不可缺少的食品。
乳酸菌发酵食品除了具有一般发酵食品，改善风味、促进消化、增加营养价值之外的优点，还具有特殊的医疗效果，乳酸菌对保持健康具有重要作用，摄取它与长寿有关系。最早发现这种作用的是俄国的生物学家梅奇尼科夫。它调查研究了保加利亚一些地区人们长寿的秘密，发表了长寿的原因是当地独特的饮料“保加利亚乳酸酪”，并且推论由于乳酸菌在肠道内生长，导致pH值下降，从而抑制了其他会产生不良物质的肠道细菌，因此具有整肠作用。
原来，人的肠内，特别是结肠里生存着各种细菌。这些菌具有帮助肠道进行消化吸收、防止杂菌侵入和繁殖等机能。对保持身体健康大有裨益。有时让刚刚出生的早产儿处于完全无菌的状态。但是，在这样的环境下，肠内的有益细菌也不能繁殖。因此，即使他们养育于保育器里，对杂菌的抵抗力也非常弱。如果这种无菌状态长期继续下去，会有一辈子也走不出无菌室的危险。所以，肠内细菌具有不容轻视的作用。
肠内细菌类里有优势菌群（双歧乳酸杆菌等）和劣势菌群两种，为了保证人的健康，两个菌群保持一定的平衡，但是，当患了病或是因年岁大而体力一时衰弱时，就会失去这种平衡，劣势菌得以抬头，引起肠内腐败，出现有毒物质。长此下去，就会加重肝脏、心脏、肾脏等器官的负担，加速老化。肠内细菌里优势菌群所占的比例，是衡量健康和老化程度的尺度。从体外不断地摄取乳酸菌，可以使肠内经常保持健康状态。
乳糖缺乏症的患者因为体内缺乏乳糖分解酶，无法消化乳糖，故食用含有乳糖的食物（如牛奶）后常造成腹泻，这种病例常见于美国黑人及东方民族。
乳酸菌饮料含有大量的有益于身体的乳酸菌，会使经过发酵的牛奶里的蛋白质变得易于消化吸收。因此，喝牛奶腹泻的人，可以放心地使用这种健康食品。
除此之外，科学家还发现发酵乳中含有抑制胆固醇合成的物质，食用后可以减少血液中胆固醇的含量。
神奇的红茶菌
19世纪前后的中国渤海湾周围地区曾是一派阡陌交通，鸡犬相闻，男耕女织，安乐祥和的景象。自古就崇尚养生之道的当地居民在饮茶的基础上发明了一种被称为“海宝”的饮料，它对人们的健康长寿大有益处。后来，帝国主义列强一次次地将战火引向这一地区，历经战乱的当地人民经常处于流离失所、饥寒交迫的境地，哪还顾得上养生之道呢？“海宝”在当地失传了，但是像许许多多中国的奇珍异品一样，它却成为帝国主义列强的“战利品”，被八国联军掠往国外渐渐地流传到俄国的高加索地区，成为那里家家户户常备的饮料，被称为“茶格瓦斯”。我们知道高加索地区是世界闻名的长寿地区，许多百岁老人不仅身体健壮，还能从事劳动。究其原因，除了其他因素外，朝夕饮用“茶格瓦斯”这一生活习惯越来越引起世人的关注。1971年，一位日本女教师将这种神奇的饮料带回国，日本人把它命名为“红茶菌”，并使其不仅风靡日本，而且迅速传到台湾、香港等地，随后又传到了新加坡、美国、加拿大等几十个国家和地区。20世纪70年代初期，红茶菌的菌种又从日本重新传回中国，并很快风行一时。你看，红茶菌的这段身世和麋鹿是多么的相像！
那么红茶菌到底是一种什么东西，它对人体究竟有哪些好处呢？微生物学的研究揭开了这些秘密。
红茶菌培养物中，含有大量醋酸菌、酵母菌和乳酸菌。其中又以醋酸菌和酵母菌为主。红茶菌中的酵母菌，主要是啤酒酵母，醋酸菌则主要是胶膜醋酸杆菌，乳酸菌主要是乳酸杆菌。以下简单介绍一下这三种微生物的形态、生理特征。
1．啤酒酵母：啤酒酵母大量存在于红茶菌培养液中，有人报道，每毫升培养液含酵母菌992万个。啤酒酵母在分类上属于真菌子囊菌纲酵母属，是酿酒、发面中主要的菌种。其细胞圆形、椭圆形或腊肠形，大小不一，宽度1～5微米，长约5～20微米，芽殖后的细胞可连接成树枝状的假菌丝。啤酒酵母与其他酵母一样，喜好酸性环境，最适生长温度28℃～30℃，但啤酒酵母具有发酵快、产气多，营养成分多的特点。啤酒酵母在糖茶水中繁殖后，产生大量代谢产物，包括各种维生素、氨基酸以及蛋白酶、肝糖酶、辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ、辅酶A等多种消化酶类。
2．胶膜醋酸杆菌：又名膜醋酸菌，木醋酸菌，是红茶菌中厚膜的主要成分。膜醋酸菌是革兰氏阳性杆菌，菌体大小约0．6×2～3微米，能形成链并互相连接成膜，其细胞壁的主要成分是纤维素，故形成的膜具有一定的韧性。我国民间酿醋用的“醋蛾子”，主要是这种醋酸菌。
膜醋酸菌是需氧菌，在有氧条件下，将葡萄糖氧化成葡萄糖酸，再进一步氧化成酮葡萄糖酸，酮葡萄糖酸是维生素C的前体，因此，红茶菌液中含有大量的维生素C，据分析，每100毫升红茶菌液可含维生素C约10～30毫克。此外，膜醋酸菌还可将乙醇转化成醋酸、乳酸，增加培养液的酸度。
膜醋酸菌也适宜在酸性环境生长，最适生长温度为25℃～30℃，生长温度范围7℃～40℃，在55℃温度下，10分钟就能致死，故培养红茶菌时，必须待茶水凉后才能倒入培养缸中。
膜醋酸菌单独培养时，虽也形成菌膜，但只在与酵母菌共同培养时，才能形成红茶菌中的肥厚菌膜。因此说，红茶菌主要是膜酸菌与酵母菌的共生体。膜醋酸菌生长，使环境变酸，有利于酵母菌的生长，同时，酵母菌的代谢产物维生素、氨基酸等，又能为醋酸细菌提供生长素；酵母菌的菌体自溶后，可为醋酸菌提供蛋白质，酵母菌产生的乙醇，也可供醋酸菌利用。总之，酵母菌的生长，为醋酸菌提供了丰富的营养物质。
3．乳酸杆菌：乳酸杆菌有多种，常见于酸牛奶，青贮饲料中，它们都是革兰氏阳性、无芽孢的杆菌，菌体细长，单个或成链排列，有时可形成长丝状。乳酸杆菌是微需氧菌，适宜在酸性环境中生长，最适生长温度一般为28℃～30℃，发酵糖时可产生乳酸、醋酸、乙醇等。
以上三种微生物的生命活动，使培养液中含有大量葡萄糖酸、乳酸、乙酸、乙醇等有机酸和醇类，并含有多种维生素、氨基酸和消化酶类，这些物质大多具有促进新陈代谢，调整胃肠功能，帮助消化的功能。此外，乳酸菌、醋酸菌在发酵中还可产生乙酸乙酯，使培养液具醇香味；酵母菌发酵中产生大量CO2，使培养液具有气感。因此，除了富有营养价值外，红茶菌培养液还兼有酸梅汤、橘汁和汽水的特点，酸甜适度，清凉爽口，红茶菌培养液中含有大量有机酸，又含有茶水中的单宁物质，使一般腐败细菌不能在其中生长，而“红茶菌”中的三种微生物，却能在这种条件下生长自如。因此，培养正常的“红茶菌”中，一般不生长其他杂菌。
被称作小型制药厂的大肠杆菌
一提起大肠杆菌，人们总有种“不干净”的感觉。这或许是因为大肠杆菌一向存在于动物或人类的大便中的缘故。如果从饮水或游泳池检查出大肠杆菌的话，则表示水质曾受到粪便的污染，而且大肠杆菌的数量越多，表示受污染的程度越严重。
不过，大肠杆菌绝非肮脏的细菌，虽然它们中有些特殊的种类会引起痢疾，但大多数都没有毒性，不会引起疾病，而且还可以帮助人体合成多种维生素和氨基酸呢！尤其是某些大肠杆菌，已证实具有极高的安全性，是生化技术中不可缺少的细菌，可用于遗传工程中“遗传因子”的重组技术，使大肠杆菌制造出人体生长的激素、胰岛素、干扰素以及流感病毒疫苗和乙型肝炎疫苗等多种药物。大肠杆菌，使药物合成的生产进入了一个崭新的时代。
那么，什么叫遗传工程呢？
首先我们要谈谈细菌的质粒。我们知道在生物的染色体中贮存着它们生命活动所必需的遗传信息，脱氧核糖核酸（DNA）是遗传的物质基础。但在某些细菌中，如大肠杆菌，除了呈裸露状态的染色体（DNA）外，还存在着一种染色体外的遗传因子，称为质粒。它是一种共价闭环结构的双螺旋DNA分子，每个细菌体内有一个或几个存在。在质粒DNA分子中除了带有它本身复制、转移所必需的基因外，不同的细菌质粒还分别带有使宿主细胞获得某些特殊遗传性状的基因，例如致育性、抗药性、产生抗生素等。这些功能对于细菌的生命活动不一定都是必须的，因而当质粒从细胞中消失后，并不影响细菌在正常条件下的生命活动。
