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수려한집게벌레191
소금에 절인 음식에서 미생물이 번식하지 못하는 이유를 미생물 세포막 안팎의 삼투압 평형 파괴에 따른 탈수 현상으로 설명해 주세요.
소금에 절인 음식에서 미생물이 번식하지 못하는 이유를 미생물 세포막 안팎의 삼투압 평형 파괴에 따른 탈수 현상으로 설명해 주세요.
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
소금에 절인 음식에서 미생물이 번식하지 못하는 이유는 세포막을 사이에 둔 삼투압 평형이 깨지기 때문입니다. 미생물은 세포 내부와 외부의 용질 농도 차이를 조절하며 생존하는데, 소금이 많이 들어 있는 환경에서는 외부 용액의 염분 농도가 세포 내부보다 훨씬 높아집니다. 이때 삼투 현상에 의해 세포 안의 물이 빠져나가면서 세포질이 수축하고, 원형질 분리 현상이 일어나게 됩니다. 결국 세포는 심각한 탈수 상태에 빠져 정상적인 대사 활동을 유지할 수 없게 되고, 증식이나 생존이 불가능해집니다. 따라서 소금 절임은 미생물의 생육을 억제하여 음식이 쉽게 부패하지 않도록 하는 효과적인 보존 방법이 되는 것입니다.
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채택된 답변안녕하세요.
소금에 절인 음식에서 미생물이 번식하지 못하는 이유는 미생물의 세포막을 경계로 한 삼투압 평형이 무너지면서 세포 내부의 수분이 외부로 빠져나가는 탈수 현상이 발생하기 때문입니다.
미생물의 세포막은 반투과성 막이기 때문에 물은 비교적 자유롭게 이동할 수 있지만 Na⁺, Cl⁻와 같은 이온들은 제한적으로 이동하는데요, 따라서 정상적인 환경에서는 세포 내부와 외부의 용질 농도가 어느 정도 균형을 이루어 세포의 형태와 기능이 안정적으로 유지되고 있습니다. 하지만 음식이 고농도의 소금에 절여지면 외부 환경의 용질 농도가 급격히 증가하기 때문에, 세포 외부는 고삼투압 상태에 놓입니다. 이때 삼투 현상에 따라 물은 농도가 낮은 세포 내부에서부토 높은 쪽인 세포 외부 쪽으로 이동하게 됩니다. 결과적으로 미생물 세포 내부의 수분이 빠르게 빠져나가면서 세포는 탈수되고, 세포막은 세포벽에서 떨어지는 원형질분리가 되는데요, 이 과정은 세포의 생리 기능 전반에 치명적인 영향을 미칩니다.
세포 내부의 수분 감소는 효소 반응이 일어나는 환경을 제한하는데요, 대부분의 효소 반응은 수용액 상태에서 최적의 입체 구조를 유지해야 합니다. 하지만 탈수로 인해 단백질 구조가 변형되거나 반응 속도가 급격히 감소하며, 세포막의 구조적 안정성도 저하되어 물질 수송 기능이 제대로 작동하지 않게 됩니다. 더 나아가 세포 내 이온 농도가 비정상적으로 증가하면서 대사 과정에 필요한 화학적 평형도 무너질 수 있습니다. 즉 삼투압으로 인한 탈수가 미생물의 대사활동을 억제하기 때문에 소금에 절인 환경에서는 대부분의 미생물이 증식하지 못하는 것이라고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.
고농도의 소금이나 고농도의 설탕속에서는 미생물이 살아남지 못하는데 이는 아시다시피 삼투압 때문입니다.
삼투압은 소금과 같은 용질이 물과 같은 용매에 녹아서 용액을 만들게 되었을 때 물과 같은 용매가 고농도에서 저농도로 이동하는 현상입니다. 용질의 이동을 통해 양쪽의 농도를 평행하게 만들기 위한 이동을 말합니다.
음식에 소금이 많아 고농도가 되면 미생물이 들어오면 미생물 세포 내부와 음식 사이에서 이러한 용매가 이동을 하는데 세포속의 용매인 물이 더 많은 상황이라 음식쪽으로 수분이 이동하여 미생물의 탈수가 발생하여 세포벽이 파괴되게 됩니다.
그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)