据说现在谈茶叶，不谈微生物都OUT了……

茶以悦己，茶以贵人。

虽然常说的茶叶“发酵”，是指茶树叶子内多酚类化合物的氧化，并不是通常食品加工如酿酒和酸奶制作过程中的微生物参与，但随着普洱熟茶和安化黑茶等茶类的推广和消费增长，据说现在谈茶叶，都流行谈微生物了……

听起来好像挺高级。

那我们今天就先来简单聊聊微生物吧。

一  什么叫微生物

微生物这个词，并不是生物分类学上的一个专门名词。

微生物是一类个体微小、结构简单、数量庞大、极其多样、肉眼不可见或看不清楚的微小生物类群的总称。这些微小生物虽然种类不同、形态和大小各异，但他们的生物学特性比较接近，所以人们就把它们统称为微生物。

微生物无处不在，人体、动植物、其它活体生物、土壤、水和大气中随处可见。除了大气中，它们在任何地方度可以繁殖，其数量远远超过了地球上其它生命体。它们是30亿年前第一批出现在地球上的生命，从那时开始就起到了重要作用。

在众多的微生物中，有些霉菌、酵母、细菌和病毒在我们的食物中扮演者有益有有害的双重角色。

二  微生物的生物分类及主要类群

微生物不仅形体微小、结构简单，而且他们中有些类型像动物，有些类型像植物，有些类型则兼有动物和植物的特性，因而不能简单将其归于动物或者植物。

在不同的时期，微生物在生物分类中有不同的定位。在大家平常所熟知的“界门纲目科属种”的分类体系下，1959年魏塔克（Whittaker）提出了五界系统，即动物界、植物界、原生生物界、真菌界和原核生物界，被较广泛接受。

我国微生物学家在1977年提出了六界系统： 

细胞型生物

动物界

植物界

原生生物界

真菌界

原核生物界

非细胞型生物

       病毒界

在六界系统中，微生物包括四界。

微生物可分为细胞型和非细胞型两类生物，其中，根据细胞型生物的细胞核的不同，可进一步划分为真核与原核。原核生物细胞有明显的核区，核区内只有一条双螺旋结构的DNA构成的染色体；真核生物细胞有一个明显的核，其染色体除了含有双螺旋结构的DNA外还含有组蛋白。

于是，通常将微生物划分为以下主要类群： 

 （点击可查看大图）

其中，带星号的对应六界系统中的“界”。另外，霉菌和酵母菌不是分类学上的名词，而是俗称。酵母和霉菌都是真核生物，但酵母是单细胞，霉菌是多细胞。真核细胞（20-100μm）一般比原核细胞（1-10μm）大得多。

三  微生物的特点

通常而言，微生物有以下特点：

一是体型小。例如，病毒的大小是0.01-0.25μm，放线菌菌丝直径约0.5-1μm，霉菌菌丝直径2-10μm，酵母1-5*5-30μm，细菌的大小约为0.5-1μm *2-10μm。

μm即微米，是长度单位，1μm=0.001mm，1微米相当于1米的一百万分之一。

杆菌的平均长度和宽度是2μm和0.5μm，3000个杆菌首尾相连，约等于一粒大米的长度，10亿-100亿个细菌的总重量约等于1毫克。这大体可以感觉一下细菌这类微生物的“微小”吧？

当然，自然界中广泛生长着的一类种类繁多的大型真菌，这些真菌能产生肉眼可见、徒手可摘的子实体。其中，有些可供人食用，如香菇、金针菇、木耳、银耳等。

二是代谢活力强。微生物体积小，有极大的表面积/体积比值，因而能与环境之间迅速进行物质交换，吸收营养和排泄废物，而且有极大的代谢速率。

三是繁殖快。微生物的生长繁殖速度是高等生物所无法比拟的。例如，大肠杆菌在适宜条件下，每20分钟即繁殖一带，24小时即可繁殖72代，由一个菌细胞可繁殖到47*10的22次方个。如果将这些新生菌体排列起来，可绕地球一圈还多。当然，实际上由于客观条件的限制，细菌的指数分裂速度只能维持数小时，因而在液体培养中，细菌的浓度一般仅能达到每毫升10的8次方到10的9次方个。

四是食谱杂。微生物利用物质的能力很强。动植物能利用的，它都能利用；有些动植物不能利用的物质，它也能利用。比如纤维素、石油和塑料等，不少微生物能将他们分解。有一些对于动植物有毒的物质如氰、酚、聚氯联苯，甚至是DDT，也有一些微生物能对付它们。

五是种类多，分布广。微生物种类极其繁多，目前已发现的微生物达10万种以上，并且每年都有大量新的微生物菌种报道，微生物的多样性已在全球范围内对人类产生巨大影响。例如，目前所使用的抗生素要务，绝大多数是微生物发酵产生的；许多食品的生产加工，也都离不开微生物的利用。

六是适应性强，易变异。微生物对外界环境条件的适应能力很强，善于随机应变，使自己得到保存。微生物能及时形成休眠体，然后长期进入休眠状态，以利于抵抗不良环境。微生物个体微小，对外界环境很敏感，抗逆性差，很容易受到各种不良外界环境的影响。另外，微生物的结构简单，缺乏免疫监控系统，容易发生遗传性状的变异。

四  微生物类群的形态

几个主要微生物类群，大概长啥模样呢？

（一） 细菌

前三部分图片来自刘慧主编的《现代食品微生物学》。当然，这些图片是放大了许多倍的示意图——毕竟，衡量微生物大小的基本单位是μm即微米，1μm=0.001毫米。

细菌的基本形态有球状、杆状和螺旋状，分别被称为球菌、杆菌和螺旋菌。

（二）  放线菌

 放线菌是由于菌落呈放射状而得名。它是介于细菌与真菌之间的一类微生物。

放线菌最突出的特点是产生抗生素。到目前为止，已知的抗生素约有三分之二是由放线菌产生的，而百分之九十又是由放线菌中的链霉菌属所产生。

放线菌的各种孢子丝形态

放线菌的各种孢子形态

（三）  酵母

 在自然界中，酵母主要分布在含糖量较高的酸性环境中，例如水果、蔬菜、花蜜、蜜饯上，还遍布于果园的土壤中。在油田和炼油厂周围的土壤中，容易找到石油酵母。

在啤酒和白酒酿造，以及面包制作中，需要用到酵母。

（四）  霉菌

此部分图片来自于张文治编著的《新编食品微生物学》。

交链孢霉

曲霉

曲霉是发酵工业和食品工业的重要菌种，已被利用的近60种，制酱、做腐乳、生产有机酸等都应用它。现代工业利用曲霉生产各种酶制剂（淀粉酶、蛋白酶、果胶酶等）和有机酸，农业上用作糖化饲料的菌种。但它也会引起多种食品发生霉变，甚至产生致癌物质黄曲霉毒素。它广泛分布在糕点、水果、蔬菜、肉类、谷物和各种有机物品上。

葡萄孢霉霉

葡萄孢霉分布在许多植物和植物食品上，形成一层“灰色霉”，引起水果、蔬菜的腐败。

头孢霉

复端孢霉

复端孢霉能使水果、蔬菜和粮食霉变。

枝孢霉

镰孢霉

镰孢霉的某些种能引起小麦、水稻等产生病害，使水果、蔬菜等发生腐败，有些还是人和动物的致病菌。

白地霉

长蠕孢霉

高大毛霉

毛霉在工业上用来进行糖化和做腐乳，但也常在果酱、水果、蔬菜和乳制品等食品上发现，引起食品腐败变质。

脉孢霉

青霉

青霉在自然界分布很广，常生长在腐烂的柑桔 皮上，呈青绿色，不少种类引起食品变质，但青霉也用来生产青霉素和有机酸等。

根霉

根霉在自然界分布广泛，经常出现在淀粉质食品上，引起粮食、食品霉烂腐败。工业上常利用根霉生产糖化酶，甜酒曲中的主要菌种也是根霉。

侧孢霉

枝霉

木霉

木霉属的有些菌种含有很强的纤维素酶，可用于纤维素下脚制糖、淀粉加工、食品加工和饲料发酵等方面。

微生物的世界，是不是千姿百态呢？实际上，现在已经可以通过显微镜拍出其视野中看到的微生物的彩色照片了。微生物的世界，不仅是千姿百态，而且也是多姿多彩。

五  食品中微生物的生长

通常食品中存在一个混合的微生物群体，其中包括细菌、酵母和霉菌的不同种或菌株。

在加工和/或贮藏期间，不同种（菌株）的微生物可能会依次成为优势菌群。最初，根据环境因素的不同，一种或两种微生物会首先呈现最适生长态势。随着它们的生长代谢而导致环境条件的改变，使其自身的生长速率逐渐减缓。然后，混合菌群中的另一种微生物却因为适合已发生改变的环境条件，而快速生长并成为新阶段的优势菌群。

食品中微生物（病毒除外）生长或繁殖的能力，取决于食品本身的特性及贮藏环境，分别成为内在环境和外在环境。内在环境包括营养成分、生长因子、抑制剂（抗生素）、水分活度、PH值和氧化还原电位等；外在因子包括贮藏温度、相对湿度、气体组成及周边其它微生物。

六  茶叶中的微生物

以上是关于微生物最为基础的几个方面。了解了这些基本点，才可能开始去谈茶叶中的微生物。当然，了解了这些基本点，也不仅仅是可以开始去谈茶叶中的微生物，同时也可以对日常生活中尤其是食品加工中的微生物相关信息有一个最基本的铺垫。

今天就不对茶叶中的微生物这个话题做展开了，仅以普洱熟茶和茯砖茶为例来简说一二。

（一） 普洱熟茶发酵过程中的微生物

微生物在普洱熟茶发酵过程中起着重要作用。在渥堆过程中，分离到了黑曲霉、青霉、根霉、灰绿曲霉、酵母等多种微生物。杨晓苹等人的研究显示，在发酵过程中，细菌和真菌的种类在第二次翻堆时迅速增加，群落结构发生显著变化；随后，不同种类的数量随着发酵时间的推进有规律地增加或减少，最后趋于稳定。黑曲霉是发酵前期的优势菌种，芽孢杆菌属和Arxula adeninivorans是发酵后期的主要优势菌群。

普洱熟茶的发酵过程，是在湿热作用和微生物的共同作用下，茶叶组分发生了复杂了深刻的变化，形成了熟茶独特的内质与品质风格。

（二）茯茶中的“金花”菌

茯砖茶在“发花”过程中的优势菌是冠突散囊菌，属于曲霉目、曲霉科、散子囊菌属的一种真菌。在“发花”过程中，冠突散囊菌消耗和降解茶叶组分，同时产生大量胞外酶，转化茶叶组分，形成茯茶独特的色香味；其次生代谢产物包含了多种生物活性成分，具有多种保健功效。

黄友谊教授主编的《茶叶微生物产品学》一书，专门从微生物的角度来考察茶叶相关产品，有兴趣的朋友可一览。

总而言之，随着微生物在茶叶生产加工中的作用逐渐被认识，对其作用机理研究的逐渐深入，微生物在茶叶中的应用前景将越来越广阔。

（图文资料来自茶业管理评论，作者：邓增勇。）

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