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미생물의 생존에 삼투 현상이 중요한 이유는 세포 내부의 물과 용질 농도를 일정하게 유지해야 정상적인 대사와 생명 활동이 가능하기 때문입니다.
미생물의 세포막은 반투과성 막의 성질을 가지므로, 외부 환경의 농도가 달라지면 물이 세포 안팎으로 이동하는데요 일반적으로 세포 내부는 일정한 농도를 유지하려고하지만 외부 환경이 이와 크게 달라지면 물의 이동 방향이 바뀌면서 세포에 큰 영향을 줍니다.
예를 들어 잼이나 소금에 절인 음식처럼 외부 용액의 농도가 매우 높은 경우에는 세포 밖의 삼투압이 더 크기 때문에 세포 내부의 물이 밖으로 빠져나가며 이로 인해 미생물 세포는 수축하게 되는데, 이를 원형질 분리라고 하며 세포막이 세포벽에서 떨어지고 내부 효소 반응이 제대로 일어나지 않게 됩니다. 즉 대사 활동이 멈추거나 심하면 세포가 죽게 되어 번식이 억제됩니다. 반대로 외부가 매우 묽은 환경일 경우에는 물이 세포 안으로 과도하게 들어와 세포가 팽창하게 됩니다.
잼이나 굴비가 잘 상하지 않는 이유는 설탕이나 소금을 많이 넣으면 외부 환경의 삼투압이 높아져 대부분의 미생물이 수분을 잃고 증식하지 못하게 되기 때문입니다. 이는 미생물의 수분 이용 가능성을 낮추는 방식이며 많은 식품 보존의 핵심 원리라고 볼 수 있습니다. 감사합니다.