not available fi se
not available not available 3
www.solunetti.fi
taso 3

Osmoottiset tekijät

Kaikki mikro-organismit tarvitsevat vettä elääkseen. Veden aktiivisuudella (water activity, aw) tarkoitetaan vapaan veden määrää, ja sen arvo voi vaihdella välillä 0-1. Vapaa vesi edustaa siis käytettävissä olevan veden määrä ympäristössä, ei kokonaisvesipitoisuutta. Mitä enemmän veteen on liuenneena kemiallisia aineita, kuten suoloja ja sokereita, sitä pienempi on veden aktiivisuus.

 

Vesi siirtyy osmoosissa diffuusion avulla suuremmasta vesipitoisuudesta pienempään eli laimeammasta liuoksesta väkevämpään. Yleensä solun sisältö on ympäristöä väkevämpää, jolloin vesi pyrkii diffundoitumaan soluun, ja puhutaan positiivisesta vesitasapainosta. Jos solu joutuu ympäristöön, jonka vesiaktiivisuus on matala, tilanne pyrkii kääntymään päinvastaiseksi.

 

Useat mikrobilajit elävät aw >0,9 pitoisuuksissa. Osmoottisten tekijöiden merkitys kuitenkin korostuu elinympäristöissä, joissa veteen liuenneiden aineiden pitoisuus on korkea ja vesiaktiivisuus matala. Esimerkiksi meriveden NaCl-pitoisuus on noin 3 %, minkä lisäksi vedessä on pieniä määriä muita mineraaleja ja alkuaineita. Merivedessä eläviä mikro-organismeja kutsutaan halofiileiksi, ja ne tarvitsevat elääkseen tietyn määrän NaCl:a, jonka optimipitoisuus vaihtelee organismista toiseen, ja voi olla jopa 15-30% (ns. extreme halophiles).

 

Halofiilit pystyvät siis elämään alentuneessa vesiaktiivisuuspitoisuudessa (aw= 0,9-0,75). Niiden elinkyky perustuu solun sisäisen positiivisen vesitasapainon ylläpitoon, mikä tapahtuu pumppaamalla epäorgaanisia ioneja ympäristöstä sytoplasmaan. Vaihtoehtoisesti tiettyjen orgaanisten yhdisteiden synteesi tai niiden konsentrointi solussa auttaa tasaamaan osmoottista painetta. 

 

Alentunutta vesiaktiivisuuspitoisuutta sietävät myös halotolerantit organismit, jotka kasvavat kuitenkin parhaiten hyvin alhaisissa NaCl-pitoisuuksissa. Korkeissa sokeripitoisuuksissa menestyvät osmofiilit sekä erittäin kuivissa olosuhteissa elävät kserofiilit (mm. eräät homeet ja hiivat) ovat esimerkkejä muista alhaisessa vesiaktiivisuuspitoisuudessa elävistä organismeista.