ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയിലുള്ള ഉപ്പുവെള്ളം സൂക്ഷ്മാണുക്കളിൽ പ്രത്യേകിച്ച് വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്?

ആദ്യം നമുക്ക് ഒരു ഓസ്മോട്ടിക് മർദ്ദ പരീക്ഷണം വിവരിക്കാം: വ്യത്യസ്ത സാന്ദ്രതകളുള്ള രണ്ട് ഉപ്പ് ലായനികളെ വേർതിരിക്കാൻ ഒരു സെമി-പെർമെബിൾ മെംബ്രൺ ഉപയോഗിക്കുക. കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയുള്ള ഉപ്പ് ലായനിയിലെ ജല തന്മാത്രകൾ സെമി-പെർമെബിൾ മെംബ്രണിലൂടെ ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള ഉപ്പ് ലായനിയിലേക്ക് കടക്കും, ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള ഉപ്പ് ലായനിയിലെ ജല തന്മാത്രകളും സെമി-പെർമെബിൾ മെംബ്രണിലൂടെ കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയുള്ള ഉപ്പ് ലായനിയിലേക്ക് കടക്കും, പക്ഷേ എണ്ണം കുറവായതിനാൽ ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള ഉപ്പ് ലായനി വശത്തുള്ള ദ്രാവക നില ഉയരും. ഇരുവശത്തുമുള്ള ദ്രാവക നിലകളുടെ ഉയര വ്യത്യാസം വെള്ളം വീണ്ടും ഒഴുകുന്നത് തടയാൻ ആവശ്യമായ മർദ്ദം സൃഷ്ടിക്കുമ്പോൾ, ഓസ്മോസിസ് നിലയ്ക്കും. ഈ സമയത്ത്, ഇരുവശത്തുമുള്ള ദ്രാവക നിലകളുടെ ഉയര വ്യത്യാസം സൃഷ്ടിക്കുന്ന മർദ്ദമാണ് ഓസ്മോട്ടിക് മർദ്ദം. പൊതുവായി പറഞ്ഞാൽ, ഉപ്പ് സാന്ദ്രത കൂടുന്തോറും ഓസ്മോട്ടിക് മർദ്ദം വർദ്ധിക്കും.

ഉപ്പുവെള്ള ലായനികളിലെ സൂക്ഷ്മാണുക്കളുടെ അവസ്ഥ ഓസ്മോട്ടിക് മർദ്ദ പരീക്ഷണത്തിന് സമാനമാണ്. സൂക്ഷ്മാണുക്കളുടെ യൂണിറ്റ് ഘടന കോശങ്ങളാണ്, കോശഭിത്തി ഒരു സെമി-പെർമെബിൾ മെംബ്രണിന് തുല്യമാണ്. ക്ലോറൈഡ് അയോൺ സാന്ദ്രത 2000mg/L-ൽ കുറവോ തുല്യമോ ആയിരിക്കുമ്പോൾ, കോശഭിത്തിക്ക് താങ്ങാൻ കഴിയുന്ന ഓസ്മോട്ടിക് മർദ്ദം 0.5-1.0 അന്തരീക്ഷമാണ്. കോശഭിത്തിക്കും സൈറ്റോപ്ലാസ്മിക് മെംബ്രണിനും ഒരു നിശ്ചിത കാഠിന്യവും ഇലാസ്തികതയും ഉണ്ടെങ്കിൽ പോലും, കോശഭിത്തിക്ക് താങ്ങാൻ കഴിയുന്ന ഓസ്മോട്ടിക് മർദ്ദം 5-6 അന്തരീക്ഷത്തിൽ കൂടുതലാകില്ല. എന്നിരുന്നാലും, ജലീയ ലായനിയിലെ ക്ലോറൈഡ് അയോൺ സാന്ദ്രത 5000mg/L-ൽ കൂടുതലാകുമ്പോൾ, ഓസ്മോട്ടിക് മർദ്ദം ഏകദേശം 10-30 അന്തരീക്ഷമായി വർദ്ധിക്കും. ഇത്രയും ഉയർന്ന ഓസ്മോട്ടിക് മർദ്ദത്തിൽ, സൂക്ഷ്മാണുക്കളിലെ വലിയ അളവിലുള്ള ജല തന്മാത്രകൾ എക്സ്ട്രാകോർപോറിയൽ ലായനിയിലേക്ക് തുളച്ചുകയറുകയും കോശ നിർജ്ജലീകരണത്തിനും പ്ലാസ്മോളിസിസിനും കാരണമാവുകയും ചെയ്യും, കൂടാതെ കഠിനമായ സന്ദർഭങ്ങളിൽ സൂക്ഷ്മാണുക്കൾ മരിക്കുകയും ചെയ്യും. ദൈനംദിന ജീവിതത്തിൽ, പച്ചക്കറികളും മത്സ്യങ്ങളും അച്ചാറിടാനും, ഭക്ഷണം അണുവിമുക്തമാക്കാനും, കേടുകൂടാതെ സൂക്ഷിക്കാനും ആളുകൾ ഉപ്പ് (സോഡിയം ക്ലോറൈഡ്) ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇതാണ് ഈ തത്വത്തിന്റെ പ്രയോഗം.

മലിനജലത്തിലെ ക്ലോറൈഡ് അയോണുകളുടെ സാന്ദ്രത 2000mg/L-ൽ കൂടുതലാകുമ്പോൾ, സൂക്ഷ്മാണുക്കളുടെ പ്രവർത്തനം തടയപ്പെടുകയും COD നീക്കം ചെയ്യൽ നിരക്ക് ഗണ്യമായി കുറയുകയും ചെയ്യുമെന്ന് എഞ്ചിനീയറിംഗ് അനുഭവ ഡാറ്റ കാണിക്കുന്നു; മലിനജലത്തിലെ ക്ലോറൈഡ് അയോണുകളുടെ സാന്ദ്രത 8000mg/L-ൽ കൂടുതലാകുമ്പോൾ, അത് ചെളിയുടെ അളവ് വികസിക്കാൻ കാരണമാകും, ജലോപരിതലത്തിൽ വലിയ അളവിൽ നുര പ്രത്യക്ഷപ്പെടും, സൂക്ഷ്മാണുക്കൾ ഒന്നിനുപുറകെ ഒന്നായി മരിക്കും.

എന്നിരുന്നാലും, ദീർഘകാല ഗാർഹികവൽക്കരണത്തിനുശേഷം, സൂക്ഷ്മാണുക്കൾ ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള ഉപ്പുവെള്ളത്തിൽ വളരുന്നതിനും പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനും ക്രമേണ പൊരുത്തപ്പെടും. നിലവിൽ, ചില ആളുകൾക്ക് 10000mg/L-ൽ കൂടുതലുള്ള ക്ലോറൈഡ് അയോണുകളോ സൾഫേറ്റ് സാന്ദ്രതകളോ പൊരുത്തപ്പെടുത്താൻ കഴിയുന്ന ഗാർഹിക സൂക്ഷ്മാണുക്കൾ ഉണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള ഉപ്പുവെള്ളത്തിൽ വളരുന്നതിനും പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനും പൊരുത്തപ്പെട്ട സൂക്ഷ്മാണുക്കളുടെ കോശ ദ്രാവകത്തിന്റെ ഉപ്പ് സാന്ദ്രത വളരെ ഉയർന്നതാണെന്ന് ഓസ്മോട്ടിക് മർദ്ദത്തിന്റെ തത്വം നമ്മോട് പറയുന്നു. മലിനജലത്തിലെ ഉപ്പിന്റെ സാന്ദ്രത കുറവോ വളരെ കുറവോ ആയിക്കഴിഞ്ഞാൽ, മലിനജലത്തിലെ ധാരാളം ജല തന്മാത്രകൾ സൂക്ഷ്മാണുക്കളിലേക്ക് തുളച്ചുകയറുകയും സൂക്ഷ്മജീവി കോശങ്ങൾ വീർക്കുകയും കഠിനമായ സന്ദർഭങ്ങളിൽ വിണ്ടുകീറുകയും മരിക്കുകയും ചെയ്യും. അതിനാൽ, വളരെക്കാലമായി ഗാർഹികവൽക്കരണം നടത്തിയിട്ടുള്ളതും ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള ഉപ്പുവെള്ളത്തിൽ വളരുന്നതിനും പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനും ക്രമേണ പൊരുത്തപ്പെടാൻ കഴിയുന്നതുമായ സൂക്ഷ്മാണുക്കൾക്ക് ബയോകെമിക്കൽ ഇൻഫ്ലുവൻസയിലെ ഉപ്പ് സാന്ദ്രത എല്ലായ്പ്പോഴും വളരെ ഉയർന്ന തലത്തിൽ നിലനിർത്തേണ്ടതുണ്ട്, ചാഞ്ചാട്ടം ഉണ്ടാകില്ല, അല്ലാത്തപക്ഷം സൂക്ഷ്മാണുക്കൾ വലിയ അളവിൽ മരിക്കും.