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在人們發現感染有李斯特氏菌種(Listeria,致死性菌)的科羅拉多甜瓜之后,到Steven Soderbergh的《全境擴散(Contagion)》——一部講述某種病毒帶來的世界性災難的電影——上映,微生物經歷了一個在“公共關系”上的困難時期。面對它們潛在的致死性,你自然會有種要樹立“防火墻”的急切需求:別再握手,別再共用手機,還有——雖然上帝不允許——別再性交了。
但將你生命中的微生物全部凈化掉是不可能的。微生物——細菌、真菌、及其它微觀組織——是地球上為數zui多的生命。實際上,在相當程度上,你也是微生物。“你”體內大約90%的細胞和99%的遺傳物質屬于病毒,而并不屬于你。由于病毒細胞較人類細胞個頭小,它們只占你體重的10%,但你隨身攜帶的這些細胞幾乎都有它們自己的小九九。
問題是,我們只能在zui模糊的層面上了解它們的如意算盤。它們的普遍性造成了研究上的困難。對研究來說,它們太小了。傳統的解決方案是在實驗室中將一個單獨菌種隔離并培養。但微生物與其他生命形式一樣,都是群居動物。正如動物園里的大猩猩與面對無花果樹、美洲豹、或另一只同類的野生猩猩不同,在皮氏培養皿(Petri dish)中單獨培養的微生物并不會展現它在自然環境中所表現出的許多行為。對任何生物體的研究而言,zui有意思的要數它對其它生物體的反應——它會吃掉它們、逃離、還是與它們社交?
然而,微生物“社區”太復雜了——你的腸子里、或者任意一立方英尺的土壤中就生活著逾千種微生物——實在是無法知道誰在對誰做什么。到底是附近的99種微生物中的哪一種導致了抗生素的產生?是什么讓這個休眠期的病毒開始*的繁殖?
為了對微生物相互作用有所了解,我們需要研究簡化但仍然真實的微生物種群。這曾經是哈佛大學微生物學家Rachel Dutton所面臨的挑戰。她希望尋找到一個足夠又不過度復雜、本身就已經被隔離的種群進行研究。有一天,她意識到她自出生以來就在食用她的理想研究對象:奶酪。
吃奶酪其實是在吃微生物
手工奶酪與其說是用牛奶制作的,不如說是用細菌、真菌、以及它們的副產物制作而成的——牛奶僅僅是這些微生物的養料。每一塊奶酪就如同一個微小的、資源豐沛的孤島,在此同時放逐著一批微生物種群,“生還者”模式。Dutton現在正處在哈佛大學系統生物學中心一個五年期項目的*年,她將與博士后研究員Benjamin Wolfe合作,在實驗室中重現這些孤島社區,然后了解誰將興旺,誰將被出賣,還有誰會被驅趕出孤島。為完成這一任務,他們需要從一塊特定的奶酪中分離出所有的微生物,在實驗室中進行培養,在一系列有著細微變化的不同環境中將它們重新混合,然后觀察會發生什么。
“zui終我們希望能理解使得這些微生物體共生的基因和路徑。”Dutton說道。
這將對我們的健康有重要影響,并幫助我們更全面地了解微生物是如何相互作用的。比如說,研究微生物群落zui初是怎樣形成的,能幫助我們理解感染是如何發生的,為什么特定的病原體突然大量繁殖,以及我們怎樣才能使之停止。這樣的研究同樣能幫助我們用更適合的方法建立體內微生物群落,而不只是通過如今風靡的大量飲用酸奶法。
Dutton和Wolfe在位于佛蒙特州的Jasper Hill農場啟動了他們的項目,該農場以其全美zui多樣的奶酪地窖、以及從其奶酪外表皮產生的擦奶酪聞名。他們已經在Winnimere——一種以其豐富口感、強烈氣味而著稱的洗浸乳酪(washed-rind cheese)——上發現了15種不同的微生物。其中不乏預料之中的種類,如早先已在歐洲zui美味的洗浸乳酪上發現的一種細菌。此外亦有一些新發現,包括幾種先前僅在環境如北冰洋和挪威海峽中發現的細菌。這些微生物中,有些一直生存下來,在奶酪表皮上開出絢爛之花;而另一些則被新物種取代,如同草退林豐。
Dutton表示奶酪的根本在于微生物群落。“我們聞到的士微生物的味道,而不是奶酪的。而我們品嘗的亦是微生物。”(其實當我們食用Gorgonzola奶酪的藍紋、Brie奶酪的絨毛、或是Limburger奶酪的橘色糊糊,我們正吞下數百萬活著的微生物。)“當我們將這些生物體在實驗室中(與奶酪)隔離,它們聞起來與奶酪幾乎一樣。我們常常聞著它們說,‘嗯,這就是Winnimere!’”事實上他們的冰箱已經變成周圍實驗室的痛處。“冷卻器周圍可不好聞,”Wolfe承認。
而這樣的味道在美國的奶酪商聞起來卻帶有成功的清香,他們長期尋找能夠復制傳統歐洲奶酪風味的方法。在我們對微生物有所了解的多個世紀前,人們就已經發明了這些傳統奶酪;奶酪商僅僅知道特定工序能夠制造出特定風味的奶酪。比如說,意大利干酪的生產商了解到(如果要制作干酪他們就要)在每天用于制造奶酪的牛奶中混合前一天的乳清。而zui棒的奶酪得益于地理學上幸運的意外。將羊奶凝乳放在法國小鎮羅克福爾(Roquefort-sur-Soulzon)附近的巖洞內,幾個月后當你回到這里,你就能收獲一塊藍紋杰作;當然我們現在知道這得歸功于巖洞內的羅克福爾青霉菌(Penicillium)。在此之后,我們可以通過這些的奶酪培養(微生物群)從而在世界各地復制出它們的風味。
微生物是奶酪成功的功臣
雖然微生物(在奶酪產生中)扮演的角色被漸漸發掘,奶酪商卻只能夠識別他們奶酪中zui為明顯的微生物,因此源于實驗室的奶酪無法*還原傳統奶酪的豐富風味,后者是由在真實而古老的歐洲奶酪巖洞內的微生物群落產生的。這是幾乎沒有任何美國奶酪能夠達到歐洲奶酪的強烈風味與復雜度的原因之一。歐洲人將其歸功于“地域”,即產地半神秘的*性,但當地的微生物可能是真正的功臣。
Dutton和Wolfe現在開始同時研究美國奶酪和傳統歐洲奶酪,如Valençay、St. Nectaire、以及Stilton,他們的目標是識別出上述各種奶酪上所有的微生物。“我們希望了解不同種類奶酪商*的微生物群落特征,”Wolfe說。如果他們能夠將特定的微生物與特定的風味和紋理起來,Dutton和Wolfe或許能為美國的奶酪商帶來福音,將歐洲神靈不為外人道的寶貴學問傳授給這些美國奶酪商。“我們能夠告訴奶酪商,如果加入這種白地霉(Geotrichum)菌種,你將得到更多的物種X,”Wolfe預測到,“而我們知道物種X產生花香味。你將很可能會有一個做預測的根據。在奶酪界沒人能深入了解到基因層面。人們期望種瓜得瓜,但(事實上)是在碰運氣,因為他們只是把原料置于一個未知的環境中。”
來源:網易探索
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