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作者 美圖君

我們每天都要用的牙膏是一種神奇的物質。牙膏的彩條不但不會混合（原理點我查看），而且它還和爛白菜的細菌有千絲萬縷的聯系。

我們之前介紹過，彩條牙膏的彩條不會混合，但是卻很容易擠出來，刷的時候也不會粘住牙齒妨礙牙刷運動，這是因為牙膏是一種賓漢流體，屬于非牛頓流體，具有剪切稀釋的性質。

剪切稀釋很容易理解，狗屎看起來有造型挺好，但是一腳下去它就馬上變稀糊你一臉，這就是剪切稀釋。牙膏也是一樣，不然就擠不出來了。

而這種非牛頓流體性質，靠的就是黃原膠這種生物高分子材料。

看見“生物”這兩個字了吧，這說明它不是人工合成的，而來自生物。這種生物，是一種細菌，叫做野油菜黃單胞菌（Xanthomonas campestris）。

在農田里，野油菜黃單胞菌是農民 bai bai 的敵人，是爛白菜的兇手，因為它可以造成包括大白菜在內的十字花科的植物，像是卷心菜、榨菜、西蘭花，花菜生黑腐病爛掉。

被野油菜黃單胞菌感染的卷心菜

@pestnet

可是大概在50年前，人類對野油菜黃單胞菌突然黑轉粉了，現在簡直是離不開它了。

一切都要從1963年說起。那一年，美國農業部的化學家 Allene Rosalind Jeanes 在無意中發現，這種細菌和玉米糖漿混合后，就會制造一種神奇的水溶性多糖，這就是黃原膠。

黃原膠

黃原膠（也叫玉米糖膠、漢生膠、山羊膠）是一種和水不能分離的物質，它的吸水性極強，而且吸飽水之后，它就變成了凝膠狀，因此可以成為很好的增稠劑，許多食品（如沙拉醬）、化妝品（如洗發水）、日用品、藥品都會用上這個東西。

0%-8%濃度的黃原膠溶液的粘稠程度

來看看黃原膠是怎么制造出來的。

在工廠里，玉米糖漿和菌株混合，然后放到一個大缸里不斷攪拌。幾天之后，細菌把玉米糖漿轉化為了黏糊糊的黃原膠。

發酵好了以后，在菌液中加入火酒（2-丙醇），黃原膠就會沉淀。所以你可以看到，黃原膠的制造過程不復雜，原料成本并不高。

就因為它的成本低廉而性質穩定，現在不僅是日用品和食品，甚至連石油鉆井現在都離不開黃原膠。就這么說吧，許多石油鉆井平臺沒有黃原膠就沒法開工了。

護膚乳和沙拉醬用黃原膠可以理解。由于黃原膠水溶液的剪切稀釋性質，沙拉上扣一勺醬，醬很穩不會下流。吃的時候，勺子一扒啦，非牛頓流體的沙拉醬就變稀薄了。

啊對了插句嘴，黃原膠有通便利瀉的功能，再加上黃原膠超強的吸水性，吃下牙膏以后，可能會拉出牙膏。

可是打石油和黃原膠有什么關系啊？

原來，石油鉆井平臺開工需要一種潤滑劑，那就是鉆井液（drilling fluids）。沒有鉆井液，工人們連機器都不敢開，因為油井會炸，井噴什么的。

鉆井液

是這樣的，鉆頭鉆出來的石頭等碎屑可能會往下掉，卡住鉆頭，混到原油里，因此需要有鉆井液包住碎屑不讓它往下掉。其次，地下壓強很大，很小的火花都會引發爆炸，所以需要鉆井液吸收熱量，隔絕空氣。

用不怕熱不怕鹽堿的黃原膠制作的鉆井液就很有用了，它不但能吸水增稠，還能讓打碎的巖屑在里頭均勻懸浮，然后被帶出地面，避免巖屑污染原油，卡住鉆頭。

此外，黃原膠鉆井液在減少巖屑下落的同時，還能隔絕上部的空氣，吸收鉆頭打洞產生的熱量，切斷燃燒所需的氧氣，這樣就可以減少爆炸的可能性。

最后，就像牙膏在擠的時候會變稀薄一樣，剪切稀釋的黃原膠也不會影響鉆頭的活塞運動，不會給鉆頭增加阻力。難怪目前30%-40%的黃原膠被用于石油工業。

鉆井液的輸送線路示意圖

說到這里，你應該可以猜出來野油菜黃單胞菌制造黃原膠的目的了吧，黃原膠就是讓細菌好好吃飯，不會被鹽啊堿啊影響的生物結界。

搞了半天，原來每天我們在用細菌的便便刷牙洗頭啊。真香！