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如果没有微生物的参与，我们就不可能品尝到美味的奶酪。
Enzo Palombo
当你小抿一口咖啡，享受醇厚的巧克力，或者沉浸在洛克福奶酪的芬芳中时，你可曾想过微观生物为你此刻的愉悦付出了多大的努力？
就像法国化学家路易斯巴斯德（Louis Pasteur）说过的：“这些极微小的生物为自然界做着极巨大的贡献。”没有了微生物，这个星球上的生物将不复存在或者至少与我们今天看到的十分不同。
最近的发现表明微生物在驱动生态系统的运行，改变我们周围的环境以及影响人、植物和动物的健康和福祉方面具有重要的作用。
微生物学中最吸引人的一点是，微生物能进行的生物或者化学反应几乎是无穷多的。。例如有些微生物正承担着降解污染物的责任，它们有些能够在含砷环境中生长，还有些是刚刚被发现的，它们在降解PET（Polyethylene terephthalate聚对苯二甲酸乙二酯，一种塑料）。
发酵的魔法
没有任何一种生物活动比发酵过程更显而易见，更日常的了。这一代谢过程发生在许多微生物（大多数细菌和许多酵母）中，我们人类在许多工业和农业过程中也利用了它。
我们许多人都知道呼吸作用。活细胞通过这一过程利用化学物质产能，例如将糖降解成小分子并释放出其中的能量。
其中人们最熟悉的过程要数有氧呼吸了，在这个过程中氧气是一连串化学反应的最终受体，该过程同时产成水，二氧化碳以及能量。
然而，许多微生物在缺氧条件下能进行另一种形式的呼吸，称作无氧呼吸，这让它们在无氧条件下也能生存。这一绝技使微生物能在无氧条件下——例如我们的肠道中生存。一些细菌生活在持续的无氧环境中，有氧环境对它们是致命的。
但是许多微生物有另外的策略：发酵。在这一过程中，糖或者其他分子仅仅被部分分解; 虽然生成的能量没有呼吸过程多，但细胞仍然能够存活。
幸运的是，对于我们来说这一过程中的许多终产物都是十分有价值的，比如乙醇和乳酸。
培养出来的食物
虽然大多数人知道细菌能将牛奶转变成酸奶，酵母能将葡萄汁里的糖转变成乙醇或使面团蓬松，但是要知道世界上还有无数的利用发酵过程生产有价值的不寻常或者独特的化合物的例子。
但是许多人并没有意识到发酵在多大程度上提升了我们的食物和饮料的风味。在某些情况下，这一过程可能为我们提供除了感官愉悦之外的其他好处。
在哥伦比亚，美国中部以及夏威夷，人们用“湿法”来处理阿拉比咖啡，这一过程中涉及到一步历时24-48小时的发酵。人们主要利用这一过程来除去咖啡豆周围的一层薄薄的黏液。
这一处理同时也为咖啡带来宜人的味道和芳香。当然，烘烤和调制也是影响咖啡风味形成的重要工艺步骤。
巧克力生产的最初阶段，可可豆也经历了相似的发酵步骤，这涉及到复杂的一连串细菌和真菌来生产风味前体物质，其中包括乙醇，乳酸和乙酸。
乳制品工业也对发酵十分依赖。比如简单的“发酵剂”，它由一种或者几种细菌组成，能将牛奶通过乳酸发酵转变成酸奶。
也存在着由复杂的细菌和真菌一起将凝乳转化成美味产品的例子，比如软奶酪，蓝纹奶酪以及不同的熟奶酪。
并且不只是奶牛的牛奶，在世界上不同的地方也用山羊，绵羊，水牛，骆驼的奶来生产各种独特的发酵奶制品。
（图片来自Ga?l Chardon/Flickr, CC BY-SA）
许多我们喜欢的食物或饮料在某一时刻都看起来都像这样。
保存
除了让食物有更好的色香味，发酵同时也是一种食物保存方法，它使容易腐烂的食物得以更长久地保存。19世纪出现冰箱之前，发酵是人们保持食物安全的一种重要方法。
食物中加入盐（腌肉）或者糖（果酱和甜酒）的同时，发酵过程中产生的酸快速降低了初产品的pH值。就牛奶来说，这一酸度的增加导致了凝结，但它也抑制了生牛乳中一些讨厌的（有时甚至是致命的）细菌。
相似的，肉类产品的发酵——比如传统的猪肉，也有鸡肉、牛肉和火鸡肉等——涉及到多种微生物构成的群落。这产生了乳酸，乙酸，二乙酰并且产生了能分解蛋白质和脂肪的酶。
一些细菌能产生过氧化氢，它与肉中的肌红蛋白反应导致了变色。相反的，存在一些其它的细菌能产生一些分解酶，分解过氧化氢，保持肉的粉红色泽。
而一些细菌也能将硝酸盐（防腐剂）转变成亚硝酸盐，使产品的颜色更加诱人。
发酵食物中也包含植物产品，比如经典的泡菜（发酵的卷心菜），不同方式发酵的各种豆腐（大豆凝乳）以及西班牙风味橄榄。
农场里的动物也能受益于发酵过程。在一些地方并非四季都有新鲜的牧草，切碎处理的植物材料（玉米，高粱以及谷物）能够自然发酵成青贮饲料，用于饲养动物。
发酵过程也不止于为人们提供丰富的味道，香气和营养。这一过程中用到的许多微生物被认为是“益生菌”。虽然对于益生菌到底有什么益处这一问题至今未有定论，许多研究表明摄入这些益生菌对人们的健康有利，其中包括免疫系统的增强。
所以，下回当你一边品尝铺着一层奶酪的脆皮发面面包，一遍啜饮着红酒的时候，记得为我们有益微生物的“努力工作”而干杯。
翻译：王晶璇
审校：冯薇
原文：http://www.iflscience.com/health-and-medicine/kitchen-science-bacteria-and-fungi-are-your-foody-friends/
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