Faktoren, die das mikrobielle Wachstum beeinflussen: Osmolarität

Die Osmolarität ist die Konzentration des gelösten Stoffes um eine Zelle, die die Wasserverfügbarkeit beeinflusst. Wenn die innere und äußere Osmolarität ausgeglichen sind, findet keine Netto-Wasserbewegung statt.

Wasser bewegt sich durch Osmose. In Umgebungen mit hohem Lösungsgehalt verlässt es mikrobielle Zellen, was zu Dehydration und Wachstumshemmung führt.

Die Wasseraktivität misst die Wasserverfügbarkeit für Mikroben und nimmt mit zunehmender Osmolarität ab.

Die meisten Mikroben benötigen eine Wasseraktivität über 0,98, aber einige können sich an niedrigere Werte anpassen.

Halophile Pflanzen wachsen in salzhaltigen Umgebungen, typischerweise zwischen 3 und 15 % Natriumchlorid. Extrem halophile Pflanzen wie Halobacterium benötigen über 15 % Salz und wachsen am besten zwischen 20–30 %.

Halotolerante Mikroben vertragen typischerweise 0,1 % bis 10 % Salz.

Osmophile gedeihen unter zuckerreichen Bedingungen, in denen die Wasserverfügbarkeit begrenzt ist.

Xerophile Pflanzen gedeihen unter extrem trockenen Bedingungen, wie z. B. in Wüsten oder Konserven, wo die Wasseraktivität minimal ist.

Um unter extremen Bedingungen zu überleben, halten Mikroben das osmotische Gleichgewicht aufrecht, indem sie entweder aktiv gelöste Stoffe in die Zelle transportieren oder kompatible gelöste Stoffe wie Glycin, Betain oder Trehalose akkumulieren, um Wasser zu speichern.