Çoğalmaya Etki Eden Faktörler
Tüm canlı türlerinin gelişmesi ve çoğalması çeşitli faktörlere bağlıdır. Bunların başında yeterli besin maddesi, yeterli su, uygun sıcaklık ve uygun atmosfer (O/R potansiyeli) gelir. Suda yaşayan canlılar ve mikroorganizmalar için ortam pH’sı önemlidir. Bunlardan en az birinin yokluğunda gelişme ve çoğalma olmaz ya da yetersizliğinde gelişme ve çoğalma yavaşlar. Yetersizlik ne kadar fazla ise gelişme o denli yavaş olur. Birden fazla gelişme faktörünün yetersizliğinde gelişme çok daha yavaş olur.
Gelişme ve çoğalmaya etki eden faktörlere olan gereksinim, minimum, optimum ve maksimum olarak gruplandırılır. Örneğin, her canlı türünün gelişebildiği bir optimum sıcaklık derecesi vardır. Bu değerin altındaki sıcaklıklarda gelişme yavaşlar. Minimum olarak verilen sıcaklık, gelişmenin en yavaş olduğu sıcaklıktır. Bu sıcaklığın altında gelişme olmaz ve hatta ölümler görülür. Düşük sıcaklığa hatta donmaya olan direnç bitkilerde ve hayvanlarda farklıdır. Bitkiler donma sıcaklıklarında yaşamlarını sürdürürler ama hayvanlar âleminde donma sıcaklığı öldürücüdür. Maksimum sıcaklık, yine çoğalmanın görülebildiği en üst sıcaklık derecesidir. Bu sıcaklık üzerindeki sıcaklıklar tüm canlı türleri için öldürücüdür. Mikroorganizmaların düşük sıcaklığa ve donmaya direnci bitkiler gibidir.
Bir mikroorganizmanın örneğin maksimum gelişme sıcaklığı belirlenirken diğer tüm gelişme faktörleri optimumda tutulur. Bir diğer deyişle çeşitli çizelgelerde bir mikroorganizmanın herhangi bir gelişme faktörünün minimum ve maksimum değerleri okunurken diğer tüm gelişme faktörlerinin optimum olduğu dikkate alınmalıdır.
Canlıların çoğalmasında genetik faktörler de önemlidir. Her canlının çoğalma hızı farklıdır. Tüm koşullar optimum olsa bile örneğin tavuklar, fareler ve sineklerin çoğalma hızı ile filler ve balinaların çoğalma hızı çok farklıdır. Ayrıca filler ve balinaların birkaç yılda bir kez olmak üzere doğurabildikleri yavru sayısı oldukça azdır ve çoğu kez bir yavru ile sınırlıdır. Genel olarak hayvanlar âleminde vücut kitlesi ne kadar fazla ise üreme hızı o denli düşüktür. Bitkiler âleminde de gelişme ve çoğalma türlere göre çok değişkendir. Yabani otlar ile ağaçların gelişme hızları çok farklıdır.
Bu genetik faktör, doğal olarak mikroorganizmalarda da vardır. Vibrio parahaemolyticus için çoğalma hızı 8 dk iken Enterobacteriaceae üyelerinde bu süre 15-20 dk’dır. Yavaş gelişen bakterilerden Rhizobium türlerinde ikiye bölünme süresi 6-8 saat arasındadır ve küfler mayalara kıyasla çok yavaş gelişirler. Bu nedenle gıda sanayisinde maya ve küf analizi standart yöntemlerde 4-5 gün olarak verilir ancak, mayalar en geç 48 saatte koloni oluştururlar. Bununla birlikte özellikle nemli havalarda süt ve ürünleri işletmelerdeki standart gıda mikrobiyolojisi analizlerinde bir gecelik inkübasyon sonunda Petri kutusundan taşacak kadar hızlı gelişen pembe renkli küf türü Chrysonilia (syn. Monilia) sp. de vardır.
Tüm canlıların gelişmesi ve çoğalması için besin maddelerinin varlığı en önde gelen faktörler arasındadır. Farklı canlı türleri, farklı şekillerde beslenir. Bitkiler âlemi, topraktaki mineraller ile beslenir ve fotosentez yaparak beslenme döngüsünü tamamlar. Hayvanlar âlemi ile mikroorganizmaların çok büyük bir bölümü beslenme için hazır organik bileşikleri kullanır. Canlı türlerinin beslenmesi konusu mikrobiyoloji.org sitesinden ücretsiz ve şifresiz olarak indirilebilen Gıda Mikrobiyolojisi kitabının 02.06.01. Beslenme bölümünde verilmiştir.
Su, tüm canlı türleri için vazgeçilemez bir maddedir. Besin maddelerinin hücre içine alınmasında ve metabolitlerin hücreden dışarı çıkartılmasında temel taşıyıcıdır. Farklı canlı türlerinin su ihtiyacı da farklıdır. Örneğin kaktüsler yaşamlarını sürdürmek için pek çok bitki türüne kıyasla daha az suya gerek duyarlar ve hatta çok suya maruz kalan kaktüsler çürüyerek ölürler. Yosunlar ise çok sulak alanlarda yetişebilir. Benzer durum mikroorganizmalarda da görülür. Küfler, bakteri ve mayalara kıyasla suya daha az gereksinim duyarlar. Mikroorganizmaların su gereksinimleri mikrobiyoloji.org sitesinden ücretsiz ve şifresiz olarak indirilebilen Gıda Mikrobiyolojisi kitabının 02.06.02. Su Aktivitesi bölümünde verilmiştir.
Sıcaklık, yine tüm canlıların gelişme ve çoğalması için gereken önemli bir faktördür. Tüm canlı türleri gelişme optimumlarına göre soğuk sevenler (psikrofil), ılık sevenler (mezofil) ve sıcak sevenler (termofil) olarak üç gruba ayrılır. Bu grupların ayrımı çok keskin değildir. Mezofil grupta yer alan bir canlı türü, psikrofil sınırda gelişmesini sürdürebilir ya da yine mezofil karakterli bir canlı türü termofillerin geliştiği sıcaklık derecelerinde gelişebilir (örneğin yabani sokak köpekleri). Canlı türlerinin sıcaklık optimumundan sapmaya karşı dirençleri farklıdır. Aynı durum mikroorganizmalar için de geçerlidir. Mikroorganizmaların sıcaklık gereksinimleri mikrobiyoloji.org sitesinden ücretsiz ve şifresiz olarak indirilebilen Gıda Mikrobiyolojisi kitabının 02.06.03. Sıcaklık bölümünde verilmiştir.
Yukarıda sayılan yeterli besin maddeleri, yeterli su ve uygun sıcaklık, yeryüzünde yaşayan tüm canlı türleri için temel gelişme faktörleridir. pH ve atmosfer ortamı (Oksidasyon/Redüksiyon; O/R potansiyeli, asıl olarak mikroorganizmalarla ilişkili gelişme faktörleridir.
pH, bir çözeltideki asit/baz dengesini gösterir ve asıl olarak suda ya da sulu ortamlarda yaşayan canlıları (balıklar ve mikroorganizmalar) ilgilendirir. Karada yaşayan hayvanlar için pH, sadece besin maddelerinin asitliği ile ilgilidir. Yüksek bazik pH’lı besin maddeleri kolaylıkla sindirilemez. Bitkilerin yetiştiği toprakların asitliği de önemlidir ve her bitki yüksek asitli ya da bazik topraklarda gelişemez. Van gölünün pH’sı hafif baziktir ve bu gölde yaşayan balıklar nötr ya da hafif asidik sularda yeterli gelişme gösteremezler.
Mikroorganizmaların optimum gelişebildikleri pH değerleri türlere göre farklılık gösterir. Genel olarak maya ve küfler, hafif asit ortamları tercih ederken bakteriler nötr ortamlarda optimum gelişme gösterirler. Asetik asit bakterileri ve laktik asit bakterileri asidik ortamları tercih ederken Rhizobium türleri hafif bazik ortamlarda optimum gelişirler. Mikroorganizmaların pH gereksinimleri mikrobiyoloji.org sitesinden ücretsiz ve şifresiz olarak indirilebilen Gıda Mikrobiyolojisi kitabının 02.06.04. pH bölümünde verilmiştir.
Diğer canlı türlerinde farklı olarak mikroorganizmaların optimum olarak gelişebildikleri gaz atmosferi türlere göre farklılık gösterir. Gaz atmosferi isteklerine göre (asıl olarak oksijen varlığı) mikroorganizmalar dört ana gruba ayrılır. Bunlar aeroplar (gelişmeleri için oksijene gerek duyanlar; örneğin bütün küfler, Bacillus spp.), anaeroplar (gelişmeleri için oksijen olmaması gerekenler; örneğin Clostridium spp.), fakültatif anaeroplar (gelişmeleri için oksijen varlığı ya da yokluğu fark etmeyenler; örneğin Enterobacteriaceae üyeleri) ve mikroaerofiller (gelişmeleri için düşük miktarda oksijene gerek duyanlar; örneğin Campylobacter jejuni ve klinik mikrobiyolojide bazı patojenler). Mikroorganizmaların gaz atmosferi gereksinimleri mikrobiyoloji.org sitesinden ücretsiz ve şifresiz olarak indirilebilen Gıda Mikrobiyolojisi kitabının 02.06.05. Gaz Atmosferi (Oksidasyon-Redüksiyon; O/R Potansiyeli) bölümünde verilmiştir.