【云飞杂记】细菌传之不老药

时间: 2024-08-11 13:55:53 |   作者: 产品中心

  如月之恒，如日之升。如南山之寿，不骞不崩。如松柏之茂，无不尔或承。——《诗经˙小雅˙天保》

  远古时代，当人们采集的水果和粮食有了剩余，便开始储存，在储存过程中会发生变质、腐烂，有些变成了酒，人们发现了酒的“神奇”，逐渐有意无意地利用此现状。今天，我们就从考古开始。

  1999年12月前后，在北京的一次国际考古学会议上，河南省文物考古研究所张居中研究员请美国宾夕法尼亚大学分子生物学实验室负责人麦考文教授对贾湖遗址出土的陶器内壁附着物进行检测验证，麦考文欣然接受，回到实验室后进行了认真分析研究，在一些陶器上发现了酒石酸沉淀物。

  为了进一步研究，2001年初，麦考文又向张居中要了16个陶器碎片继续研究。当时，张居中已调至中国科学技术大学科技史与科技考古系任教。麦考文则是世界上著名的考古学与人类学家，是酒精饮料起源和历史方面的专家，他认为:贾湖遗址出土的陶器上虽然由于酒精已完全挥发，无法证明酒精饮料是在这些陶器中酿造的，但推断出这种结论并不难。他指出：在温和气候下，贾湖人把果汁和蜂蜜放入陶器发酵产生酒精，然后加入粳米继续发酵，最终酿造成了贾湖古酒。在一次科普报告中，麦考文描述了贾湖人酿酒的情景：可能是在家留守的女性咀嚼米粒和山楂，吐到陶器中，靠唾液对粳米等进行发酵。非洲、日本和我国台湾等原住民至今仍在采用。别看男人喝酒多，但是很可能是女人发明了酒。

  2004年12月，麦考文在没有知会张居中的情况下，把研究成果正式发表于美国《科学院学报》。2004年12月9日，新华社播发消息，美国学者研究确认“9000年前的中国舞阳贾湖人酿造出了世界最早的酒”。对于没能说明联合研究问题，麦考文在给张居中发的电子邮件中作了解释和道歉。2005年7月27日，河南日报在第一版显要位置刊登文章，“美国复制出我国9000年前啤酒”。美国特拉华州里霍博斯湾“角鲨头”酿酒公司总裁加拉吉奥尼是意大利后裔，当时年龄只有35岁，他有文化商人锐利的商业眼光，嗅到了考古发现的商业潜力，他迅速联系了麦考文，提出复制中国贾湖古酒。之后，加拉吉奥尼多次到纽约的唐人街收购山楂、蜂蜜等从中国进口的原材料，开始了他的酿酒实验和研究，由于美国农业管理部门不允许把山楂作为食品添加剂，所以他又选择了一种菊花作为配料，2005年7月，他终于生产出了第一批600加仑的“贾湖城”啤酒，据说味道实在不怎么样。但加拉吉奥尼没有气馁，一直在做进一步实验，为了使原料能够发酵，他从中国引进了一种制作黄酒时使用的发酵“引子”，将其捣碎掺入大米中。大米开始发酵后往里面加入水、蜂蜜、葡萄和菊花等其他原料。“我们还把发酵坛子架得高一些，因为古代中国人使用的是陶罐，底下烧火。我们要复制出那些味道，也应该在发酵坛子下面加温。”角鲨头酿酒公司经理吉尔哈特说，“这是我迄今为止所从事的最具创造性和令人激动万分的项目之一。”2007年8月，角鲨头酿酒公司终于向市场成功推出了高品位的“贾湖城”啤酒，在纽约华尔道夫酒店举办的新闻发布会上，加拉吉奥尼说：“我让人们品尝的是9000年的东方文化！”

  事实上，酒精在暴露后会蒸发或变成醋。但它留下了化合物，这些化合物充当了古酒的指纹。例如，为了得出这种饮料含有蜂蜜的结论，考古学家发现了蜂蜡碳氢化合物的痕迹。世界上所有生产最多的谷物或块茎，如大麦、小麦、大米、玉米、木薯、红薯、高粱和土豆，都有酒精版本。在《古代酿造：重新发现和重新创造》一文中，麦考文阐明了这一点，“我们可能知道基本成分，但每种成分的使用比例是多少？”他写道，“既然所有的酒精都蒸发掉了，从旧的残留物中消失了，我们怎么知道酒精含量是多少？我们该使用什么酵母和相关细菌来进行发酵？如果成分复杂，我们是全部放在一起发酵，还是单独发酵并在过程结束时将它们混合？当我们添加苦味和草药成分时，是在开始，将它们完全融入饮料中，还是在最后，进一步保留其独特的特性？” 麦考文的方法是将不同的轨迹和场景结合起来，测试再测试，直到找到令人愉快的东西。这是“基于这样一个假设，即全世界的人类，可能追溯到数百万年前的旧石器时代，与我们自己的基因、生理和心理构成相似”。简而言之，“和我们一样，我们的祖先了解什么闻起来好吃，什么让他们兴奋”。

  麦考文认为他是以顾问的身份参与贾湖古酒的复原，与企业合作的最大的目的“不是要制造一种商业性的饮料，而是为了试验及发现有极大几率会出现的情况，从而使古代饮料制造技术清楚明白地显示出来。”他希望有机会能够从古酒销售中获得资金支持，推动进一步考古研究。同时他也专门致函张居中就有关研究成果被企业擅自利用作了解释和道歉。据张居中介绍，国内研究酿酒起源的学者也大有人在，“但中国的学者，总是潜心学问，和商业界的联系太少。”中国古酒残留物的发现在国外可以转化生产，是因为国外研究者和产业界联系紧密，他们的思路更开阔。不仅仅是麦考文和加拉吉奥尼，考古学家和酿酒大师联手制造出很多人文气息浓郁的精酿啤酒。

  健客：我想喝杯“贾湖城”啤酒，毕竟是咱们老祖宗留下的东西，真有点不甘心。

  线世纪后期，以巴斯德为代表的一批科学家长期艰苦探索，证明发酵作用是由微生物的生命活动引起的化学变化，而且不同的微生物引起不同的发酵作用，产生不同的发酵产物。1836～1837年，施旺指出糖的发酵是酵母细胞生命活动的结果。“新陈代谢”一词就是他创造的，用以说明活组织中的化学变化。但是，他的学说遭到了以德国化学家维勒和李比希的攻击。1857年，巴斯德将酵母与发酵联系起来。巴斯德最初将发酵定义为无需空气的呼吸，他说：“一切发酵过程都是微生物作用的结果”。酿酒是发酵，是微生物在起作用；酒变质也是发酵，是另一类微生物在作祟；可以用加热处理等方法来杀死有害的微生物，防止酒变质。1879年，巴斯德发现通气有利于酵母的生长，首次使用通气法生产酵母。随后，德国医生科赫在研究致病细菌时发明了纯培养技术。从此，人们明白微生物也和动植物一样，有不同的种类。可以把发酵的微生物分离出来，通过人工培养，根据不同的要求去诱发很多类型的发酵，获得所需的发酵产品。1897年，德国化学家毕希纳确定了引起发酵的原因主要在于酵母分泌了一种酶，并于1907年获得诺贝尔化学奖。从此，生命科学的一个新兴分支——生物化学诞生了。人们开始考虑用微生物来生产化学物质，并深入研究微生物细胞内的各种化学变化、微生物的新陈代谢途径，酶学研究从兴旺起来。正是19世纪后期微生物学的重要进展，孕育了20世纪工业微生物学的核心技术—发酵工程，而同一时期化学工程和电气化的曙光，催生了把微生物学和工程技术结合起来的工业微生物学。这些都是后话了。

  云飞：嗯，酵母的事先放一放。虽然我们叫做酵母菌，但它不是由原核细胞构成的，而是由真核细胞构成的；不属于细菌，而属于真菌。

  云飞：“如南山之寿，不骞不崩”，不再限于老臣对新君的美好祝愿，科学家前赴后继为人类健康，寻找真实存在的不老药。也许不老药的秘密就藏在让牛奶发酵的细菌中。

  1845年5月16日，梅契尼可夫出生在哈尔科夫附近的一个村庄伊瓦尼夫卡，位于当时俄罗斯帝国统治下的乌克兰境内。他的父亲是俄罗斯帝国卫队的官员，也是乌克兰草原上的地主。他的母亲是信仰犹太教的犹太人，这使得他在犹太信仰的熏陶下长大。孩提时代，梅契尼可夫对博物学有着浓厚的兴趣，他热切的相信达尔文关于生命演化的理论，也喜欢植物学与地质学。后来他前往哈尔科夫大学学习博物学，并在两年之内，就完成了原本应该花四年时间的学业。大学毕业之后，他到德国研究北海黑尔戈兰岛的海洋动物群。然后又先后进入吉森大学、哥廷根大学与慕尼黑学院深造。1867年，他回到俄罗斯帝国，担任奥德萨大学的讲师。不久之后，在圣彼得堡大学得到一个教职。到了1870年，梅契尼可夫重回奥得萨大学，并成为动物学与比较解剖学荣誉教授。1882年，他辞去奥德萨大学的职位，在意大利墨西拿建立了一所私人研究室，专门研究比较胚胎学。在研究海星幼体的发育时，发现了吞噬作用的存在。他提出了在当时相当激进的理论，认为白血球能够吞没并摧毁有害的生物体，例如细菌。来自西西里小岛的科学家竟然提出完全不同的细胞免疫理论，和科赫领军的德国学阀抗衡。这场学术论争打得轰轰烈烈，直到1908年，诺贝尔奖委员会不顾争议，将生理学或医学奖同时颁给2个团队，才结束这场打了足足20年的论战。

  云飞：简单说，我们的身体，就是同时拥有“细胞免疫”和“体液免疫”两种防卫体系。

  梅契尼可夫从墨西拿回奥德萨，担任一家研究院的主管，目标是生产狂犬病疫苗。由于遭遇一些问题，使梅契尼可夫前往巴黎寻求巴斯德的指导。1888年，因为受到巴斯德的赏识，梅契尼可夫留在了巴斯德研究院。年过50，特立独行的梅契尼科夫，研究兴趣由免疫转到老化，老化学这个名词就是由他首创。他提出：老化是因为肠内的腐败菌产生有毒物质，引起慢性中毒所致。

  在巴斯德研究院期间，梅契尼可夫曾经到保加利亚旅行，他发现当地有很多百岁老人。之后他调查当地居民的饮食上的习惯，发现他们经常饮用酸奶。恰好，日内瓦医学院的保加利亚留学生克罗夫，在保加利亚酸奶中分离出数株乳酸菌，这些菌株现在命名为保加利亚乳杆菌及嗜热链球菌。梅契尼科夫一得知这一条消息，马上请克罗夫到巴斯德研究所来，详细讨论这些菌株。梅契尼科夫相信：天天吃保加利亚酸奶，就是保加利亚人长寿者众的原因，他说：“每天吃300到500克的酸奶，可以活化肠机能，预防肠内腐败。”为了验证自己的理论，他每日饮用酸奶，并观察身体变化，他自认为身体健康得到许多益处，留下一句名言“死亡从大肠开始”。

  梅契尼科夫顶着诺贝尔奖光环，发挥一贯的强势辩才，全欧洲巡回演讲，大谈乳酸菌对人体的潜在益处，以及延长寿命的可能性。一时间，很多人疯狂抢购酸奶。当然，也有的人觉得他是骗子。晚年，梅契尼科夫编写了三本书，分别是《传染性疾病免疫力》、《人类自然》和《寿命延长：乐观的研究》。1916年，梅契尼科夫过世，正赶上第一次世界大战，德法在马其诺防线长期对峙。传说梅契尼科夫过世前对弟子们说：“可惜我53岁才开始吃酸奶，你们还年轻，一定要天天吃”。一生漂泊，两度自杀的梅契尼科夫，享年71岁，超过了当时的平均寿命。

  梅契尼科夫是第一位塑造乳酸菌健康益生形象的学者，称为“益生菌之父”绝不为过。只是，当时对乳酸菌的认知还非常粗浅，甚至还没有益生菌这个词。日本科学家代田稔受到梅契尼科夫的启发，研究细菌与良好肠道健康之间的关系。他在实验室里，将人类肠道中能够平衡菌群的菌株分离出来。经过数代的培养，该菌株能够抵抗胃液酸性环境，立即进入肠道中。1935年，该菌株取名为代田株，并用来制造乳酸饮料，这种饮料就是养乐多，直到今天，其配方没有太大改变。

  云飞：好。与大肠菌群相同，乳酸菌也不是细菌分类学概念。简单地说，益生菌大部分是乳酸菌，乳酸菌只有少数菌株可以被称为益生菌。益生菌是指经过研究、清楚证明对健康有益的、活的微生物。乳酸菌是指会生产乳酸的细菌。以举养乐多为例，干酪乳杆菌代田株属名是乳杆菌；种名是干酪乳杆菌。打个比方，买手机，只说买华为手机不行啊，还要具体到系列和型号。再往下说就有做广告之嫌了哈。

  云飞：正确。我们很容易由粪便中分离出无数的干酪乳杆菌，但像代田株，既能改善排便，还能提高免疫力的菌株，少之又少。否则养乐多凭什么称雄80余年呢？因为乳酸菌成千上万，只有极少数对健康真有益的特殊菌株，才能称为益生菌，所以选购酸奶或益生菌产品要看到菌株层次。

  云飞：还有活菌量也关注一下。不怕不识货，就怕货比货。没什么复杂的，比较一下就明白了。

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