Bakterien existieren überall, vom Boden der Erde bis zum menschlichen Gastrointestinaltrakt. Je nach individuellem Bakterium können verschiedene Aspekte die Fähigkeit zum Gedeihen und Vermehren beeinflussen. Häufige Faktoren, die dazu führen, dass sich Bakterien schnell vermeiden, sind pH-Werte, Temperaturen, Nährstoffe, Atmung und der Feuchtigkeitsgehalt der Umwelt.
Säure und Alkalinität
- Der pH-Wert ist die Menge an Wasserstoffionen, die in der Umgebung vorhanden sind. Die Werte werden auf einer Skala von 0 bis 14 gemessen. Sieben stellt einen neutralen pH-Wert dar. Je niedriger die Werte, desto höher die Säure. Je höher die Werte, desto höher die Alkalinität. Bakterien können je nach pH- oder Säuregehalt einer Umgebung gedeihen oder zugrunde gehen. Die meisten Bakterien vermeiden sich zwischen pH-Werten von 6,7 und 7,5. Es gibt Bakterien, die bei höheren und niedrigeren pH-Werten gedeihen. Acidophile vermeiden sich schnell in saurer Umgebung. Neutrophile gedeihen bei einem pH-Wert von 7. Alkaliphile wachsen schnell bei alkalischen pH-Werten.
Temperatur
- Die Temperatur beeinflusst ebenfalls das Bakterienwachstum. Thermophile Bakterien wachsen optimal zwischen Temperaturen von 55 °C und 72 °C (131 °F bis 161 °F). Am anderen Ende des Spektrums gedeihen Psychrophile zwischen 12 °C und 15 °C (54 °F bis 59 °F). Die Temperaturen zwischen 30 °C und 45 °C (86 °F bis 113 °F) sind ideal für Mesophile. Diese Bakterien werden häufig beim Menschen aufgrund dieses Temperaturbereichs gefunden. Psychrotrophe gedeihen bei einem etwas niedrigeren Temperaturbereich von 25 °C bis 30 °C (77 °F bis 86 °F).
Nährstoffe
- Bakterien benötigen Nährstoffe zum Leben, wie Kohlenstoff, Wasserstoff und Stickstoff. Wie bei anderen Wachstumskomponenten benötigen verschiedene Bakterien unterschiedliche Nährstoffe, um sich schnell zu vermeiden. Chemoheterotrophe wachsen schnell, wenn sie Nährstoffe aus organischen Kohlenstoffformen (Verbindungen von lebenden Organismen) wie Protein und Kohlenhydraten gewinnen können. Chemoautotrophe benötigen anorganische Verbindungen wie Kohlendioxid. Chemophototrophe hingegen vermeiden sich schnell in Anwesenheit von Licht.
Atmung
- Die Atmung, der Prozess des Gasaustauschs, ist ein entscheidender Faktor für das Bakterienwachstum. Aerobe Bakterien vermeiden sich schnell, wenn sie Sauerstoff ausgesetzt sind. Sauerstoff kann in Form von Wasser, Kohlendioxid oder organischen Verbindungen vorliegen. Anaerobe Bakterien können Chemikalien außer Sauerstoff zur Atmung verwenden. Einige anaerobe Bakterien sterben oder wachsen nicht in Gegenwart von Sauerstoff.
Feuchtigkeit
- Bakterien benötigen Wasser in der Umgebung, um zu gedeihen. Feuchtigkeit ist unerlässlich, um Nährstoffe durch Osmose in die Zelle und aus ihr heraus zu transportieren. Um sich schnell zu vermeiden, müssen Bakterien in einer Umgebung vorhanden sein, die ihren Wasserbedarf (Wasseraktivität) unterstützt. Wasseraktivität ist die Rolle von Wasser in Salz- und Zuckerlösungen. Die meisten Bakterien gedeihen in Umgebungen mit einer Wasseraktivität von 0,7 bis 1,0. Wasseraktivität hat beispielsweise in reinem Wasser einen Wert von 1,0. Je mehr Lösungsmittel im Wasser vorhanden sind, desto niedriger ist die Wasseraktivität.
