酵母其实是一种竞争性杀手:科学家发现一种新的毒害现象

森罗万象籍 2024-01-26 17:57:02

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综述

如果你爱吃馒头包子,那对酵母肯定有所了解。这种东西是厨房的好帮手,能把一个面团发得白白胖胖的,让它做熟之后松软又有一股香气。

但是你真的了解它是如何实现这一效果的吗?酵母其实还是一种很毒的生物。

酵母是什么?

酵母,是一种微小的生物,它属于真菌界,是由单细胞组成的真核微生物。你可以把它想象成微小的鸡蛋,但要用显微镜才能看到它们。

一般来说,一个酵母细胞的直径大约在3-4微米左右,但有一些酵母可以长到惊人的40微米。酵母的种类多种多样,科学家目前已经发现了至少1500种,占所有已知真菌的1%。其实,酵母早在数亿年前就诞生了,可以说是地球上最古老的生命之一。

酵母的生活方式其实很简单,它们通过消化食物来获取能量。而酵母最爱的食物就是糖和淀粉,这两者能够被它们通过发酵的方式转化为二氧化碳和酒精。

这个发酵过程在我们日常的烘焙和酿造中扮演着至关重要的角色。发酵的原理其实很有趣:当酵母遇到富含糖分的环境时,它们就开始“进食”,将糖分解为二氧化碳和酒精。

二氧化碳是一种气体,会在面团中形成许多微小气泡,使面团膨胀,这就是为什么面包变得松软的原因。

而酒精则是一种液体,会在酒和啤酒中添香增醇,这就是为什么不同的酒和啤酒具有独特口感和风味的原因。

酵母其实无处不在,存在于我们周围的土壤和植物表面,尤其是富含糖分的花蜜和水果中。我们可以利用酵母的发酵能力,制作出各种美味的食物和饮料。

酵母甚至是人类最早驯化的生物之一,考古学家在埃及的遗址中发现了4000年前的磨面石和烘焙室,还有描绘了制作面包和啤酒的壁画。因此,酵母不仅是我们的得力助手,更是我们的亲密朋友。

小小杀手

酵母看起来或许很温和,但其实它们隐藏着一种潜在的杀手天性。当酵母感到缺乏葡萄糖时,它们会释放一种毒素,能够将任何踏入它们领地的微生物一网打尽,甚至包括它们自身的克隆体。

这个令人吃惊的现象被科学家戏称为“迟到者杀戮”,揭示了酵母在生存中采取的一种独特策略,同时为我们理解从单细胞到多细胞生物的进化提供了新的视角。

那么,“迟到者杀戮”这一现象是如何被发现的呢?功劳归于东京大学的研究人员,他们在2022年发表了一篇论文,详细描述了他们的实验过程和结果。首先,他们培养了一些酵母细胞,分别在高糖和低糖条件下进行。接着,将这两组细胞混合在一起,仔细观察它们的生长情况。

他们惊讶地发现,那些已经适应了葡萄糖匮乏的细胞竟能释放毒素,将后来加入的细胞消灭,以确保自身保持食物资源。

而这些后来加入的细胞,无论是从其他地方来还是由同一亲本细胞分裂而来,都无法幸免于被消灭的命运。这个实验证明了酵母之间竟存在着这样一种残酷而高效的“生存法则”。

“迟到者杀戮”现象的发生,源于酵母细胞释放的一种名为自毒素(autotoxin)的毒素。这种有机酸,如亮氨酸和L-2-酮-3-甲基戊酸,能够抑制细胞的呼吸链,导致能量代谢受阻,最终导致细胞死亡。

当酵母细胞缺乏葡萄糖时,它们将自身蛋白质分解为氨基酸,随后将其中一部分转化为自毒素,释放到周围环境。这一过程使得酵母细胞得以杀死竞争者,减少食物消耗,延长生存时间。

然而,酵母细胞释放自毒素并非毫无风险。因为自毒素不仅能够杀死其他微生物,还能杀死自己的克隆体,甚至是自身。

这看起来有点像一种集体自杀的行为,令人感到疑惑。那么,酵母细胞是如何规避自毒素危害的呢?原来,酵母细胞在释放自毒素的同时,会发生一种分化过程。这使得一部分细胞对自毒素产生了抗性,而另一部分细胞保持了敏感性。

这种分化并非由基因变异引起,而是通过表观遗传的方式调节了细胞的基因表达。因此,当有新的细胞进入酵母细胞的生存环境时,自毒素会损伤或杀死这些新来的细胞,而已分化的细胞则能够选择性地存活下来。

这一精妙的机制帮助酵母细胞在“迟到者杀戮”中保持生存,并在竞争中脱颖而出。

“迟到者杀戮”现象不仅存在于一种酵母中,而且在不同种类的酵母中都有发生。研究人员发现,分裂酵母和芽殖酵母,尽管在进化上相距甚远,但它们都采用同样的自毒素进行“迟到者杀戮”。

这发现表明,“迟到者杀戮”可能是一种广泛存在的细胞间通信系统,与单细胞到多细胞生物的进化有关。

这一酵母中的“迟到者杀戮”现象不仅在科学研究中具有重要意义,还在食品工业中具有潜在的应用。

例如,通过利用自毒素的作用,可以调控发酵过程中微生物的种类和数量,从而提高发酵的效率和质量。这种现象让我们看到了酵母的另一面,也让我们对微生物的生活有了更深入的了解。

结语

酵母的“迟到者杀戮”现象不仅为科学界带来了新的认知,也为我们的日常生活和产业领域带来了创新机遇。

酵母,这看似普通的微生物,竟然在其背后隐藏着如此精妙而竞争激烈的生存策略,为我们展示了微生物世界中的精彩之处。

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64 阅读:23611
评论列表
  • 2024-01-29 09:49

    攻击完中国传统食品再推出西方垃圾东西。

  • 121 11
    2024-01-28 02:06

    接触抑制?

  • 杰哥 10
    2024-01-27 17:49

    砖家又开始攻击酵母了

  • 2024-01-28 22:44

    我觉得咱们人类完全可以冲着西北方向张开嘴了,食物已经不适合人类食用了

  • 2024-01-27 17:32

    可以应用在医学上,杀死病毒🦠

    tsy 回复:
    這個研究方向可以有,但不是說是殺死病毒,而是殺死癌細胞。癌細胞實質上就是變節的自體細胞。
  • 我这里有一个卖小笼包的一家人,不知是酵母的问题还是肉的原因,他家里人饿了也这样吃的小笼包,人就像发酵的包子一样胖,他家面粉发的特别好,起码我吃着口感很好,就是不敢多吃

    时间time康复 回复:
    营养学里有这样一种说法:你吃的什么 你就是什么。 似乎……
  • 2024-01-28 08:11

    微妙的生存竞争机制,土著优势。残忍是从单细胞就开始了!人类何其相似!悲哀啊

  • 5
    2024-01-27 16:29

    有一种草叫辣蓼,经过发酵后酿出来的酒堪比⚓抬[滑稽笑][滑稽笑][滑稽笑]但很难把控。

  • 2024-01-27 17:36

    资源竞争

  • 2024-01-29 07:41

    西方丶西医看谁都是坏人;中国丶中医看谁都是好人

  • 2024-01-30 08:40

    把饥饿的酵母细胞植入癌瘤中来杀死癌细胞

    正德。 回复:
    癌细胞吃它还说不定呢?
  • 2024-02-07 18:59

    高温下,酵母失去活性,凋零。日本人没有实验吗?

  • 2024-08-26 18:45

    可以不可以这样理解: 我们的农业产业的某些部分 医疗产业的某些部分 化学工业的很多部分中的“害人现象” “自害现象” “害人害己现象” 与酵母中的这种所谓自毒素现象有些类似?

  • 2024-01-27 13:18

    生命从谋杀开始[笑着哭]

  • 2024-01-27 21:27

    上亿个明星网红竟然不如一袋酵母[笑着哭][笑着哭][笑着哭]

  • 看来饥饿确实能杀死癌细胞。

    新科技 回复:
    先把自饿死了癌细胞同样完蛋,这就符合酵母基因的理论!我又好象发现了什么[滑稽笑]。
    时间time康复 回复:
    刘太医刘纯600年前进行的开胃汤+牛蹄筋汤疗法的人体实验 七分养三分治道理 饭要七分饱三分饥 似乎可以使用这种酵母自毒素现象 吞噬细胞在我们有胃气(时刻有饥饿感)时候,能发挥积极性 大力吞噬掉坏死细胞 劣变细胞 恶变细胞(癌细胞)……
  • 8o23 3
    2024-01-29 09:40

    什么都不吃不得了,转基因食品预制菜添加剂以外的都吃不得了

  • KL 2
    2024-01-27 13:05

    多发表些真理性的事物,好

  • 2024-01-30 18:53

    标题就是语不惊人死不休的那种…………

  • 2024-02-24 06:46

    可以用来抑制肥胖,迟到的营养和能量全部杀死。

  • 2024-01-26 23:17

    还可以

  • 2024-01-29 08:59

    哲学上不是说,世界上一切事物都是有两面性的吗?所以不奇怪,造物主赋予的事物的两面性决定的!学哲学会使人智慧,会使人长透视眼,会打开世人研究探讨其它学科时遇到的瓶颈?

  • 2024-04-13 18:42

    什么都讲有毒,不见有什么人去查下

  • 2024-04-16 12:34

    物竞天择,适者生存,古人诚不欺我

森罗万象籍

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