Влияние концентрации растворенных веществ в окружающей среде

Влажность среды непосредственным образом влияет на реакцию микроорганизмов на изменение концентрации веществ в окружающей клетку среде. В природе микроорганизмы обитают в субстратах с различным осмотическим давлением, и осмотическое давление в их клетках может изменяться в достаточно в широких пределах. У одних микроорганизмов, в числу которых относятся многие возбудители порчи продовольственных товаров, оно составляет 5—15 атм, у других — значительно больше. Величина осмотического давления клеточного сока некоторых плесеней из рода аспергиллус достигает 200 атм, у почвенных бактерий — 50—80 атм. Но при этом многие микроорганизмы весьма чувствительны даже к небольшому изменению осмотического давления. Поэтому изменение концентрации растворенных веществ в окружающей среде приводит к нарушению их жизнедеятельности.

Когда микроорганизмы попадают в субстраты с низким содержанием веществ, например в дистиллированную воду (такие растворы называют гипотоническими), то происходит плазмоптих вода устремляется в клетку, цитоплазма переполняется водой, происходит разрыв клеточной стенки, и клетка погибает. При попадании микробной клетки в среду с повышенной концентрацией веществ (это гипертонические растворы) происходит плазмолиз: в результате обезвоживания клетки протопласт сжимается, отходит от клеточной стенки, и клетка тоже гибнет.

Например, использование поваренной соли приводит к плазмолизу клеток. Если соли в субстрате много (7—10%), то клетки могут погибнуть. К концентрации соли до 2% большинство микроорганизмов не очень чувствительно, среда с концентрацией соли 3% уже неблагоприятна для многих. Однако существуют микроорганизмы, которые и при 20% соли способны сохраняться в жизнеспособном состоянии. Интересно, что палочковидные бактерии менее стойки, чем кокки.

В субстратах с более высоким осмотическим давлением, чем внутри микробной клетки, микроорганизмы жить не могут. Но существуют особые микроорганизмы, хорошо растущие на средах с высоким содержанием соли или сахара, они называются осмотолерантными (от трем, osmos — давление). Есть такие микроорганизмы, которые способны развиваться только в среде с высоким осмотическим давлением, — это осмофилы. Осмофильные солелюбивые микроорганизмы называют галофилы (от греч. hals или лат. halo — соль). Умеренные галофилы развиваются на средах, содержащих от 1 до 20% поваренной соли при оптимуме 10%; экстремальные (архебактерии родов Halobacterium и Halococcus) — от 12 до 32% NaCl. Порча меда, варенья, джема и других сахарсодержащих продуктов происходит именно за счет осмофильных плесеней и дрожжей.