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四、射線――無形殺手
在人類與微生物的鬥爭中， 除了以上提到的種種方法外， 我們還有另外一種有效的武器， 這就是射線。它們是我們對付微生物的秘密武器。
大家如果去過微生物工廠或食品廠的菌種室和無菌室， 一定見過一種像電棒一樣的特殊裝置， 它就是紫外燈。紫外燈的外形很像普通的日光燈， 但它通電後發出的光是藍色的， 而不是白色的。紫外燈發出的藍色光線叫作紫外線， 它的波長比可見光中紫色光的波長還要短。微生物對紫外線十分敏感， 輕度的紫外線照射可使微生物發生變異， 嚴重的紫外線照射可以殺死全部的微生物。
為什麽紫外線可以使微生物發生變異甚至全部殺死微生物呢？ 其原因比較複雜。簡單地講， 是因為微生物中的脫氧核糖核酸( DNA) 很容易吸收紫外線的能量， 從而使DNA 的分子結構發生改變。大家知道DNA 是微生物的遺傳物質， 微生物的生長發育都要受到DNA 的控製。因此， 輕度的紫外線照射引起微生物DNA 分子的輕度改變， 從而導致變異。而強烈的紫外線照射則使DNA 分子嚴重改變不能行使功能， 結果導致死亡。
我們到商店裏買的紫外燈是專門為滅菌設計的， 它發射出的紫外線的波長集中在2. 573 附近， 這時它的殺菌能力最強。當紫外燈接通電源後， 它發射出藍色的紫外線， 紫外線通過空氣時可使空氣中的氧原子電離， 形成由3 個氧原子組成的臭氧。臭氧具有一股特殊的腥臭味， 它具有很強的殺菌作用。
家庭製作食用菌菌種時， 一般都要在接種箱或接種室內安裝紫外燈， 每次接種前總要先打開紫外燈照射30 分鍾至1 小時， 以殺死空氣中及器械表麵的微生物。使用紫外燈殺菌時應注意以下幾點， 一是應知道紫外線的穿透能力很弱， 它很難穿過玻璃和黑布等障礙， 因此， 它隻能死空氣中及器械表麵的微生物。二是紫外線對人體有很大的危害， 長時間的照射可引起皮膚紅腫、眼睛發炎甚至可能導致皮膚癌。因此， 應采取一定的防護措施， 並盡量避免紫外線的直接和長時間照射。
太陽光線中就含有紫外線， 因此太陽光線也有一定的殺菌作用， 這就是為什麽常曬的衣物不易黴變的原因。最近幾年我們經常可以看到報刊雜誌上呼籲我們保護大氣層， 保護地球！ 這是因為大氣層對太陽光線具有過濾作用， 它們將對人體及生物有害的大部份紫外線等有害射線濾去了。因此， 如果地球沒有了大氣層這一天然的保護屏障， 我們人類自己和其他生物都要受到各種有害射線的強烈照射， 其結果是可想而知的。
根據紫外線照射可以引起微生物變異的原理， 科學家們發明了在工業生產上十分有用的微生物育種方法。例如， 我們用來生產醬油的一種叫米曲黴的真菌， 它們廣泛存在於土壤中， 但我們從土壤中分離的米曲黴並不能應用於生產， 因為它們的生產性能不好， 生產出的醬油不僅產量低而且味道不好。因此， 科學家們必須先將這些米曲黴放在適量的紫外線下照射一下， 使它們產生變異， 然後從這些變異的後代中挑取優良的再反複照射和挑取， 最後才能選出可應用於生產的優良菌種。
x 射線、r 射線和快中子等射線也是微生物的克星。由於它們在照射物質時， 能使被照射的物質中的原子產生離子， 所以我們把它們叫作電離輻射。電離輻射對微生物的滅菌作用是多方麵的， 它們不僅能夠像紫外線一樣直接使微生物的遺傳物質DNA 發生改變和損失， 而且能使微生物細胞中產生一些對自身有毒害作用的活性基因。上述電離輻射在食品工業上具有十分廣泛的用途。水稻、大豆的種子經輻射處理後可以防止黴變從而保存更長的時間。肉類和海味品用輻射方法處理後， 可以保存更久。例如， 魚類經過一定劑量的輻射處理後， 在33 ℃下可以保存50 天， 而且發現魚中的遊離氨基酸更豐富了。但是， 有些食品在電離輻射後味道發生了改變， 而且營養價值變低。因此， 科學家們正在研究克服這一缺陷的方法。
電離輻射雖然具有神奇的對微生物的滅菌效果， 但它也有不足之處。首先， 電離輻射的穿透能力很強， 即使是幾厘米厚的鉛板它也能穿透過來， 因此在使用它們時應當格外小心， 采取嚴密的防護措施。因為電離輻射對人體也是極為有害的， 如果受到它的直接照射後， 人會有生命危險。即使是受到輕微的照射， 對人的健康也會造成極大危害， 例如白血球下降、免疫能力下降等。其次， 產生x 射線、r 射線等需要複雜的儀器設備。x 射線需要x 光機。r 射線由放射性同位素如鈷60 等來生產。快中子需要在原子反應堆或靜電加速器中產生。
本世紀60 年代後， 物理學家對激光的發現為我們對付微生物提供了一種先進的新式武器。
科學家們發現， 激光對微生物具有強烈的殺菌作用。而且發現， 不同種類的微生物對激光具有不同的吸收光譜。因此， 激光的命中率更高。當有多種微生物共同存在時， 我們可有的放矢地選擇某一段波長的激光殺死某幾種有害微生物， 而對我們有益的微生物仍可繼續生長。
近幾年來科學家們還發明了一種殺傷力極強的武器， 它就是超聲波。超聲波具有強烈的殺菌作用。當微生物受到超聲波的攻擊時， 微生物的細胞破裂， 內含物外溢， 菌體死亡。因此， 和紫外線、x 射線、r 射線等比較， 超聲波的殺傷力更強， 它使微生物不僅死亡而且身體破碎。
大家如果去過微生物工廠或食品廠的菌種室和無菌室， 一定見過一種像電棒一樣的特殊裝置， 它就是紫外燈。紫外燈的外形很像普通的日光燈， 但它通電後發出的光是藍色的， 而不是白色的。紫外燈發出的藍色光線叫作紫外線， 它的波長比可見光中紫色光的波長還要短。微生物對紫外線十分敏感， 輕度的紫外線照射可使微生物發生變異， 嚴重的紫外線照射可以殺死全部的微生物。
為什麽紫外線可以使微生物發生變異甚至全部殺死微生物呢？ 其原因比較複雜。簡單地講， 是因為微生物中的脫氧核糖核酸( DNA) 很容易吸收紫外線的能量， 從而使DNA 的分子結構發生改變。大家知道DNA 是微生物的遺傳物質， 微生物的生長發育都要受到DNA 的控製。因此， 輕度的紫外線照射引起微生物DNA 分子的輕度改變， 從而導致變異。而強烈的紫外線照射則使DNA 分子嚴重改變不能行使功能， 結果導致死亡。
我們到商店裏買的紫外燈是專門為滅菌設計的， 它發射出的紫外線的波長集中在2. 573 附近， 這時它的殺菌能力最強。當紫外燈接通電源後， 它發射出藍色的紫外線， 紫外線通過空氣時可使空氣中的氧原子電離， 形成由3 個氧原子組成的臭氧。臭氧具有一股特殊的腥臭味， 它具有很強的殺菌作用。
家庭製作食用菌菌種時， 一般都要在接種箱或接種室內安裝紫外燈， 每次接種前總要先打開紫外燈照射30 分鍾至1 小時， 以殺死空氣中及器械表麵的微生物。使用紫外燈殺菌時應注意以下幾點， 一是應知道紫外線的穿透能力很弱， 它很難穿過玻璃和黑布等障礙， 因此， 它隻能死空氣中及器械表麵的微生物。二是紫外線對人體有很大的危害， 長時間的照射可引起皮膚紅腫、眼睛發炎甚至可能導致皮膚癌。因此， 應采取一定的防護措施， 並盡量避免紫外線的直接和長時間照射。
太陽光線中就含有紫外線， 因此太陽光線也有一定的殺菌作用， 這就是為什麽常曬的衣物不易黴變的原因。最近幾年我們經常可以看到報刊雜誌上呼籲我們保護大氣層， 保護地球！ 這是因為大氣層對太陽光線具有過濾作用， 它們將對人體及生物有害的大部份紫外線等有害射線濾去了。因此， 如果地球沒有了大氣層這一天然的保護屏障， 我們人類自己和其他生物都要受到各種有害射線的強烈照射， 其結果是可想而知的。
根據紫外線照射可以引起微生物變異的原理， 科學家們發明了在工業生產上十分有用的微生物育種方法。例如， 我們用來生產醬油的一種叫米曲黴的真菌， 它們廣泛存在於土壤中， 但我們從土壤中分離的米曲黴並不能應用於生產， 因為它們的生產性能不好， 生產出的醬油不僅產量低而且味道不好。因此， 科學家們必須先將這些米曲黴放在適量的紫外線下照射一下， 使它們產生變異， 然後從這些變異的後代中挑取優良的再反複照射和挑取， 最後才能選出可應用於生產的優良菌種。
x 射線、r 射線和快中子等射線也是微生物的克星。由於它們在照射物質時， 能使被照射的物質中的原子產生離子， 所以我們把它們叫作電離輻射。電離輻射對微生物的滅菌作用是多方麵的， 它們不僅能夠像紫外線一樣直接使微生物的遺傳物質DNA 發生改變和損失， 而且能使微生物細胞中產生一些對自身有毒害作用的活性基因。上述電離輻射在食品工業上具有十分廣泛的用途。水稻、大豆的種子經輻射處理後可以防止黴變從而保存更長的時間。肉類和海味品用輻射方法處理後， 可以保存更久。例如， 魚類經過一定劑量的輻射處理後， 在33 ℃下可以保存50 天， 而且發現魚中的遊離氨基酸更豐富了。但是， 有些食品在電離輻射後味道發生了改變， 而且營養價值變低。因此， 科學家們正在研究克服這一缺陷的方法。
電離輻射雖然具有神奇的對微生物的滅菌效果， 但它也有不足之處。首先， 電離輻射的穿透能力很強， 即使是幾厘米厚的鉛板它也能穿透過來， 因此在使用它們時應當格外小心， 采取嚴密的防護措施。因為電離輻射對人體也是極為有害的， 如果受到它的直接照射後， 人會有生命危險。即使是受到輕微的照射， 對人的健康也會造成極大危害， 例如白血球下降、免疫能力下降等。其次， 產生x 射線、r 射線等需要複雜的儀器設備。x 射線需要x 光機。r 射線由放射性同位素如鈷60 等來生產。快中子需要在原子反應堆或靜電加速器中產生。
本世紀60 年代後， 物理學家對激光的發現為我們對付微生物提供了一種先進的新式武器。
科學家們發現， 激光對微生物具有強烈的殺菌作用。而且發現， 不同種類的微生物對激光具有不同的吸收光譜。因此， 激光的命中率更高。當有多種微生物共同存在時， 我們可有的放矢地選擇某一段波長的激光殺死某幾種有害微生物， 而對我們有益的微生物仍可繼續生長。
近幾年來科學家們還發明了一種殺傷力極強的武器， 它就是超聲波。超聲波具有強烈的殺菌作用。當微生物受到超聲波的攻擊時， 微生物的細胞破裂， 內含物外溢， 菌體死亡。因此， 和紫外線、x 射線、r 射線等比較， 超聲波的殺傷力更強， 它使微生物不僅死亡而且身體破碎。
