Mikrobielles Wachstum verstehen: Schlüsselfaktoren der Umwelt

Mikrobielles Wachstum

Mikroben wachsen überall. Sie existieren in der Luft, in der Nahrung und im Wasser. Wie andere Lebewesen benötigen Mikroben eine ideale Umgebung, um zu wachsen und zu gedeihen. Diese idealen Umgebungen können je nach Art des Mikroben variieren. Aber die Hauptfaktoren, die mikrobielles Wachstum unterstützen, umfassen Temperaturen, Nährstoffe, Säuregehalt und osmotischen Druck.

Temperatur

Mikroben können bei einer Vielzahl von Temperaturen wachsen. Wissenschaftler klassifizieren Mikroben gemäß den bevorzugten Temperaturen für das Wachstum. Laut der Food and Drug Administration (FDA) gedeihen Thermophile bei Temperaturen zwischen 131 und 167 Grad Fahrenheit. Die Gruppe von Mikroben, die typischerweise Menschen infizieren, wird als Thermophile klassifiziert. Diese Mikroben, so die FDA, wachsen schnell bei Temperaturen zwischen 86 und 113 Grad Fahrenheit. Psychrophile Mikroben hingegen neigen dazu, bei kälteren Temperaturen zu wachsen, zwischen 54 und 59 Grad Fahrenheit. Laut der FDA sind Psychrotrophe in der Lage, bei sehr niedrigen Temperaturen zu wachsen, zwischen 23 und 41 Grad Fahrenheit. Aber diese Mikroben gedeihen bei Temperaturen von 77 bis 86 Grad Fahrenheit.

Nährstoffe

Mikroben benötigen Nährstoffe zum Wachsen. Die Art der Nährstoffe variiert je nach Art des Mikroben. Damit Mikroben wachsen, benötigen sie laut FDA möglicherweise Wasser und Energie. Mikroben beziehen Energie normalerweise aus Quellen wie Zucker, Alkoholen und Fettsäuren. Nährstoffe wie Eisen, Schwefel und Phosphor unterstützen ebenfalls mikrobielles Wachstum.

pH-Werte

Säure- und Alkalinitätswerte können ebenfalls das Mikrobenwachstum beeinflussen. Die meisten Mikroben wachsen in einem eher neutralen pH-Bereich zwischen 6,5 und 7,5. Einige Mikroben können außerhalb dieses pH-Bereichs wachsen. Mikroben wie Helicobacter pylori gedeihen in sauren Bereichen wie dem menschlichen Magen, der einen pH-Wert unter 6 hat. Hefe sind ein weiteres Beispiel für Mikroben, die in sauren Umgebungen wachsen.

Osmotischer Druck

Mikroben benötigen, dass die Umgebung innerhalb der Zellen im Einklang mit der Umgebung außerhalb der Zellen steht. Idealerweise haben die meisten Mikroben eine Salzkonzentration von etwa 1 Prozent in ihrem Zytoplasma und in ihrer Umgebung, wodurch der osmotische Druck auf dem gewünschten Gleichgewicht gehalten wird. Wenn das Salzgleichgewicht bei Mikroben gestört wird, verschiebt sich die Umgebung innerhalb der Zelle. Zugesetztes Salz entfernt zum Beispiel Wasser aus der Zelle in einem Versuch, die Salzwerte innerhalb und außerhalb eines Organismus auszugleichen. Wenn dieser Prozess auftritt, schrumpfen Mikroben und sterben, anstatt zu wachsen. Einige Mikroben sind jedoch gegenüber Umgebungen mit hohen Salzkonzentrationen tolerant.