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发信人: emacs (In the Name of Love), 信区: Science
标  题: 蛋白质·酶·发酵
发信站: 哈工大紫丁香 (2002年08月03日13:08:37 星期六), 站内信件



　　　　　　           发酵


　　有机界同样有自己的催化剂。实际上，其中有些催化剂已经
知道了几千年，虽然当时并不叫那个名称。它们同做面包和酿酒
一样源远流长。

　　生面团如果只有自身而不加任何东西，就会发不起来。加一
块酵母（源自拉丁语，原意为“发起来”），就会开始起泡，使
面团膨胀而变轻。

　　酵母还能使果汁和谷类加速转化成酒。在转化过程中同样也
形成气泡，因此人们把这个过程叫做发酵。酵母的制品通常称为
酵素。

　　直到17世纪，人们才发现了酵母的本质。1680年，一位荷兰
研究者列文虎克第一次看到了酵母的细胞。为此，他使用了一种
使生物学产生革命的仪器——显微镜。显微镜是根据透镜可以使
光线折射和聚焦的原理制成的。早在1590年，一位荷兰眼镜制造
商Z．詹森就设计了用组合镜片组成的仪器（复显微镜），这些
早期的显微镜大体上是可以使用的，但由于镜片磨得不好，被放
大的物体成为模糊不清的斑点。列文虎克用的镜片很小，但磨得
很细，即使把物体放大200倍仍很清晰。他使用的是单透镜（简
单显徽镜）。

　　随着时间的推移，把好的镜片组合使用的做法越来越普遍
（因为复显微镜至少在潜力方面比简单显微镜大得多），微观世
界进一步被打开。在列文虎克以后一个半世纪，法国物理学家卡
格尼亚尔·德拉图尔使用一台优质的复显微镜，专心地研究酵母
的细小斑点，发现这些小斑点竟然是活的——它们正在进行繁殖。
于是，在19世纪50年代，酵母成了一个研究的热门课题。

　　当时，法国的酿酒业正陷入困境。陈酒变酸，变得没法再喝，
损失达数百万法郎。这个问题被提到位于葡萄种植区中心的利尔
大学科学系的年轻系主任那里。这位年轻的系主任就是巴斯德。
他由于最先在实验室里分离出对映体，当时已经出了名。

　　巴斯德在显微镜下研究葡萄酒中的酵母细胞。他明显地看到，
酵母细胞有许多不同的种类。所有的葡萄酒都含有引起发酵的酵
母，但是那些变酸的葡萄酒还含有另外一种酵母。巴斯德认为，
葡萄酒是在发酵完成以后才开始变酸的。既然在必要的发酵以后
不再需要酵母，为什么不在这个时候把所有的酵母都去掉，以免
那个坏种捣乱呢？

　　因此，他向一家被吓坏了的酿酒厂建议，在葡萄酒发酵后稍
微加热，以杀死酒中所有的酵母。他预言，这样葡萄酒就能陈酿
而不变酸。那家酿酒厂勉强试验了他这个令人难以接受的建议，
高兴地发现酒不再变酸了，而且酒的味道并没有因为加热而受到
任何损害。酿酒业得救了。此外，这种稍微加热法（巴氏杀菌）
后来也用于牛奶，以杀死牛奶里的细菌。

　　除了酵母以外，其他生物体也能加速分解过程。实际上，在
肠道里就进行着类似于发酵的过程。第一个以科学的方法研究消
化的人是法国物理学家列奥米尔。他用鹰作为实验对象。1752年，
他让鹰吞下几个里面装有肉的小金属管；金属管保护肉不受任何
机械研磨作用，但是管上都有用格栅挡着的小孔，使胃里的化学
过程能够作用到肉上。列奥米尔发现，当鹰吐出这些管子的时候，
肉已经部分地分解了，而且管中有一种带黄色的液体。

　　1777年，苏格兰医生史蒂文斯从胃里分离出一种液体（胃
液），并且证明分解过程可以在体外进行，从而把分解过程与生
命的直接影响分离开来。

　　显然，胃液里含有某种能加速肉分解的东西。1834年，德国
博物学家施万把氯化汞加入胃液，结果沉淀出一种白色粉末。把
汞化物从粉末中除去，再把剩下的粉末溶解，此时他得到一种浓
度非常高的消化液。他把他发现的这种粉末叫做胃蛋白酶（源自
希腊语“消化”）。

　　同时，两位法国化学家帕扬和佩索兹发现，麦芽提取物中有
一种物质，能够把淀粉转变成糖，而且比酸还要快。他们称这种
物质为淀粉酶制剂（源自希腊语“分离”），因为这种物质是从
麦芽中分离出来的。

　　在很长一段时间里，化学家们对像酵母细胞一类的活体酵素
和像胃蛋白酶一类的非活体指无细胞结构的）酵素作了明确的区
分。1878年，德国生理学家库恩提出把后者称做酶（源自希腊语
“在酵母中”）。库恩当时没有意识到，“酶”这个词以后会变
得多么重要，多么普遍。

　　1897年，德国化学家毕希纳用砂粒研磨酵母细胞，把所有的
细胞全部研碎，并成功地提取了一种液体。他发现．这种液体能
够像原酵母细胞一样完成发酵任务。活体酵素与非活体酵素之间
的区别一下子消失了。这对于活力论者又是一次打击，活力论者
对生命和非生命进行了带有神秘色彩的区分。“酶”这个词现在
用于所有的酵素。

　　由于这项发现毕希纳获得了1907年的诺贝尔化学奖。



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