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四、射线――无形杀手
在人类与微生物的斗争中， 除了以上提到的种种方法外， 我们还有另外一种有效的武器， 这就是射线。它们是我们对付微生物的秘密武器。
大家如果去过微生物工厂或食品厂的菌种室和无菌室， 一定见过一种像电棒一样的特殊装置， 它就是紫外灯。紫外灯的外形很像普通的日光灯， 但它通电后发出的光是蓝色的， 而不是白色的。紫外灯发出的蓝色光线叫作紫外线， 它的波长比可见光中紫色光的波长还要短。微生物对紫外线十分敏感， 轻度的紫外线照射可使微生物发生变异， 严重的紫外线照射可以杀死全部的微生物。
为什么紫外线可以使微生物发生变异甚至全部杀死微生物呢？ 其原因比较复杂。简单地讲， 是因为微生物中的脱氧核糖核酸( DNA) 很容易吸收紫外线的能量， 从而使DNA 的分子结构发生改变。大家知道DNA 是微生物的遗传物质， 微生物的生长发育都要受到DNA 的控制。因此， 轻度的紫外线照射引起微生物DNA 分子的轻度改变， 从而导致变异。而强烈的紫外线照射则使DNA 分子严重改变不能行使功能， 结果导致死亡。
我们到商店里买的紫外灯是专门为灭菌设计的， 它发射出的紫外线的波长集中在2. 573 附近， 这时它的杀菌能力最强。当紫外灯接通电源后， 它发射出蓝色的紫外线， 紫外线通过空气时可使空气中的氧原子电离， 形成由3 个氧原子组成的臭氧。臭氧具有一股特殊的腥臭味， 它具有很强的杀菌作用。
家庭制作食用菌菌种时， 一般都要在接种箱或接种室内安装紫外灯， 每次接种前总要先打开紫外灯照射30 分钟至1 小时， 以杀死空气中及器械表面的微生物。使用紫外灯杀菌时应注意以下几点， 一是应知道紫外线的穿透能力很弱， 它很难穿过玻璃和黑布等障碍， 因此， 它只能死空气中及器械表面的微生物。二是紫外线对人体有很大的危害， 长时间的照射可引起皮肤红肿、眼睛发炎甚至可能导致皮肤癌。因此， 应采取一定的防护措施， 并尽量避免紫外线的直接和长时间照射。
太阳光线中就含有紫外线， 因此太阳光线也有一定的杀菌作用， 这就是为什么常晒的衣物不易霉变的原因。最近几年我们经常可以看到报刊杂志上呼吁我们保护大气层， 保护地球！ 这是因为大气层对太阳光线具有过滤作用， 它们将对人体及生物有害的大部份紫外线等有害射线滤去了。因此， 如果地球没有了大气层这一天然的保护屏障， 我们人类自己和其他生物都要受到各种有害射线的强烈照射， 其结果是可想而知的。
根据紫外线照射可以引起微生物变异的原理， 科学家们发明了在工业生产上十分有用的微生物育种方法。例如， 我们用来生产酱油的一种叫米曲霉的真菌， 它们广泛存在于土壤中， 但我们从土壤中分离的米曲霉并不能应用于生产， 因为它们的生产性能不好， 生产出的酱油不仅产量低而且味道不好。因此， 科学家们必须先将这些米曲霉放在适量的紫外线下照射一下， 使它们产生变异， 然后从这些变异的后代中挑取优良的再反复照射和挑取， 最后才能选出可应用于生产的优良菌种。
x 射线、r 射线和快中子等射线也是微生物的克星。由于它们在照射物质时， 能使被照射的物质中的原子产生离子， 所以我们把它们叫作电离辐射。电离辐射对微生物的灭菌作用是多方面的， 它们不仅能够像紫外线一样直接使微生物的遗传物质DNA 发生改变和损失， 而且能使微生物细胞中产生一些对自身有毒害作用的活性基因。上述电离辐射在食品工业上具有十分广泛的用途。水稻、大豆的种子经辐射处理后可以防止霉变从而保存更长的时间。肉类和海味品用辐射方法处理后， 可以保存更久。例如， 鱼类经过一定剂量的辐射处理后， 在33 ℃下可以保存50 天， 而且发现鱼中的游离氨基酸更丰富了。但是， 有些食品在电离辐射后味道发生了改变， 而且营养价值变低。因此， 科学家们正在研究克服这一缺陷的方法。
电离辐射虽然具有神奇的对微生物的灭菌效果， 但它也有不足之处。首先， 电离辐射的穿透能力很强， 即使是几厘米厚的铅板它也能穿透过来， 因此在使用它们时应当格外小心， 采取严密的防护措施。因为电离辐射对人体也是极为有害的， 如果受到它的直接照射后， 人会有生命危险。即使是受到轻微的照射， 对人的健康也会造成极大危害， 例如白血球下降、免疫能力下降等。其次， 产生x 射线、r 射线等需要复杂的仪器设备。x 射线需要x 光机。r 射线由放射性同位素如钴60 等来生产。快中子需要在原子反应堆或静电加速器中产生。
本世纪60 年代后， 物理学家对激光的发现为我们对付微生物提供了一种先进的新式武器。
科学家们发现， 激光对微生物具有强烈的杀菌作用。而且发现， 不同种类的微生物对激光具有不同的吸收光谱。因此， 激光的命中率更高。当有多种微生物共同存在时， 我们可有的放矢地选择某一段波长的激光杀死某几种有害微生物， 而对我们有益的微生物仍可继续生长。
近几年来科学家们还发明了一种杀伤力极强的武器， 它就是超声波。超声波具有强烈的杀菌作用。当微生物受到超声波的攻击时， 微生物的细胞破裂， 内含物外溢， 菌体死亡。因此， 和紫外线、x 射线、r 射线等比较， 超声波的杀伤力更强， 它使微生物不仅死亡而且身体破碎。
大家如果去过微生物工厂或食品厂的菌种室和无菌室， 一定见过一种像电棒一样的特殊装置， 它就是紫外灯。紫外灯的外形很像普通的日光灯， 但它通电后发出的光是蓝色的， 而不是白色的。紫外灯发出的蓝色光线叫作紫外线， 它的波长比可见光中紫色光的波长还要短。微生物对紫外线十分敏感， 轻度的紫外线照射可使微生物发生变异， 严重的紫外线照射可以杀死全部的微生物。
为什么紫外线可以使微生物发生变异甚至全部杀死微生物呢？ 其原因比较复杂。简单地讲， 是因为微生物中的脱氧核糖核酸( DNA) 很容易吸收紫外线的能量， 从而使DNA 的分子结构发生改变。大家知道DNA 是微生物的遗传物质， 微生物的生长发育都要受到DNA 的控制。因此， 轻度的紫外线照射引起微生物DNA 分子的轻度改变， 从而导致变异。而强烈的紫外线照射则使DNA 分子严重改变不能行使功能， 结果导致死亡。
我们到商店里买的紫外灯是专门为灭菌设计的， 它发射出的紫外线的波长集中在2. 573 附近， 这时它的杀菌能力最强。当紫外灯接通电源后， 它发射出蓝色的紫外线， 紫外线通过空气时可使空气中的氧原子电离， 形成由3 个氧原子组成的臭氧。臭氧具有一股特殊的腥臭味， 它具有很强的杀菌作用。
家庭制作食用菌菌种时， 一般都要在接种箱或接种室内安装紫外灯， 每次接种前总要先打开紫外灯照射30 分钟至1 小时， 以杀死空气中及器械表面的微生物。使用紫外灯杀菌时应注意以下几点， 一是应知道紫外线的穿透能力很弱， 它很难穿过玻璃和黑布等障碍， 因此， 它只能死空气中及器械表面的微生物。二是紫外线对人体有很大的危害， 长时间的照射可引起皮肤红肿、眼睛发炎甚至可能导致皮肤癌。因此， 应采取一定的防护措施， 并尽量避免紫外线的直接和长时间照射。
太阳光线中就含有紫外线， 因此太阳光线也有一定的杀菌作用， 这就是为什么常晒的衣物不易霉变的原因。最近几年我们经常可以看到报刊杂志上呼吁我们保护大气层， 保护地球！ 这是因为大气层对太阳光线具有过滤作用， 它们将对人体及生物有害的大部份紫外线等有害射线滤去了。因此， 如果地球没有了大气层这一天然的保护屏障， 我们人类自己和其他生物都要受到各种有害射线的强烈照射， 其结果是可想而知的。
根据紫外线照射可以引起微生物变异的原理， 科学家们发明了在工业生产上十分有用的微生物育种方法。例如， 我们用来生产酱油的一种叫米曲霉的真菌， 它们广泛存在于土壤中， 但我们从土壤中分离的米曲霉并不能应用于生产， 因为它们的生产性能不好， 生产出的酱油不仅产量低而且味道不好。因此， 科学家们必须先将这些米曲霉放在适量的紫外线下照射一下， 使它们产生变异， 然后从这些变异的后代中挑取优良的再反复照射和挑取， 最后才能选出可应用于生产的优良菌种。
x 射线、r 射线和快中子等射线也是微生物的克星。由于它们在照射物质时， 能使被照射的物质中的原子产生离子， 所以我们把它们叫作电离辐射。电离辐射对微生物的灭菌作用是多方面的， 它们不仅能够像紫外线一样直接使微生物的遗传物质DNA 发生改变和损失， 而且能使微生物细胞中产生一些对自身有毒害作用的活性基因。上述电离辐射在食品工业上具有十分广泛的用途。水稻、大豆的种子经辐射处理后可以防止霉变从而保存更长的时间。肉类和海味品用辐射方法处理后， 可以保存更久。例如， 鱼类经过一定剂量的辐射处理后， 在33 ℃下可以保存50 天， 而且发现鱼中的游离氨基酸更丰富了。但是， 有些食品在电离辐射后味道发生了改变， 而且营养价值变低。因此， 科学家们正在研究克服这一缺陷的方法。
电离辐射虽然具有神奇的对微生物的灭菌效果， 但它也有不足之处。首先， 电离辐射的穿透能力很强， 即使是几厘米厚的铅板它也能穿透过来， 因此在使用它们时应当格外小心， 采取严密的防护措施。因为电离辐射对人体也是极为有害的， 如果受到它的直接照射后， 人会有生命危险。即使是受到轻微的照射， 对人的健康也会造成极大危害， 例如白血球下降、免疫能力下降等。其次， 产生x 射线、r 射线等需要复杂的仪器设备。x 射线需要x 光机。r 射线由放射性同位素如钴60 等来生产。快中子需要在原子反应堆或静电加速器中产生。
本世纪60 年代后， 物理学家对激光的发现为我们对付微生物提供了一种先进的新式武器。
科学家们发现， 激光对微生物具有强烈的杀菌作用。而且发现， 不同种类的微生物对激光具有不同的吸收光谱。因此， 激光的命中率更高。当有多种微生物共同存在时， 我们可有的放矢地选择某一段波长的激光杀死某几种有害微生物， 而对我们有益的微生物仍可继续生长。
近几年来科学家们还发明了一种杀伤力极强的武器， 它就是超声波。超声波具有强烈的杀菌作用。当微生物受到超声波的攻击时， 微生物的细胞破裂， 内含物外溢， 菌体死亡。因此， 和紫外线、x 射线、r 射线等比较， 超声波的杀伤力更强， 它使微生物不仅死亡而且身体破碎。
