Missä lämpötilassa mikrobit alkavat tuhoutua?

Mikrobien tuhoutuminen: Lämpötilan vaikutus bakteereihin ja muihin mikrobeihin

Mikrobit, kuten bakteerit, virukset ja sienet, ovat kaikkialla ympärillämme, ja niiden lisääntyminen ja elinkykäys riippuvat monista tekijöistä, joista lämpötila on yksi merkittävimmistä. Vaikka yleisesti tiedetään, että kuumuus tappaa mikrobeja, tarkempi vastaus kysymykseen “Missä lämpötilassa mikrobit alkavat tuhoutua?” ei ole yksinkertainen. Tuhoutumislämpötila vaihtelee nimittäin suuresti eri mikrobilajien välillä.

Useimmat mikrobit lisääntyvät tehokkaasti lämpötila-alueella, joka on karkeasti 6–60 celsiusastetta. Tätä kutsutaan usein “kasvualueeksi” tai “optimaaliseksi lisääntymisalueeksi”. Optimaalinen lämpötila, jossa mikrobi lisääntyy nopeimmin, vaihtelee kuitenkin huomattavasti. Esimerkiksi jotkut bakteerit viihtyvät parhaiten huoneenlämmössä, kun taas toiset tarvitsevat huomattavasti korkeampia tai matalampia lämpötiloja. Tämän takia ei voida antaa yhtä tiettyä lämpötilaa, jossa kaikki mikrobit alkavat tuhoutua.

Merkittävä lämpötilan nousu tämän optimaalisen alueen yläpuolella johtaa ensin lisääntymisen hidastumiseen ja lopulta mikrobien kuolemaan. Tämä johtuu proteiinien denaturoitumisesta eli rakenteen muuttumisesta, mikä estää niiden normaalin toiminnan. Solun aineenvaihdunta häiriintyy ja lopulta mikrobi kuolee. Kuumuus myös vahingoittaa mikrobien solukalvoja ja DNA:ta.

Samaten liian matala lämpötila pysäyttää mikrobin kasvun. Kylmä ei välttämättä tapa mikrobeja, mutta se hidastaa niiden aineenvaihduntaa ja tekee niistä passiivisia. Jäätyminen voi myös vahingoittaa soluja, ja sulatuksen jälkeen osa mikrobeista voi olla kuollut.

Tästä syystä sterilointimenetelmissä käytetään usein korkeita lämpötiloja, kuten kiehumista (100 °C) tai autoklaavia (yli 120 °C), jotta varmistetaan kaikkien mikrobien tuhoutuminen. Näissä menetelmissä käytetään riittävän korkeaa lämpötilaa ja aikaa varmistaakseen, että jopa erittäin kestävien mikrobien, kuten itiöiden, tuhoutuminen on varmaa.

Yhteenvetona voidaan todeta, että mikrobit eivät tuhoudu yhdessä tietyssä lämpötilassa. Tuhoutuminen riippuu sekä lämpötilasta että altistusajasta, sekä tietysti mikrobilajista ja sen ominaisuuksista. Korkeammat lämpötilat tappavat mikrobeja tehokkaammin, mutta tarvittava lämpötila ja altistusaika vaihtelevat huomattavasti. Tämän takia täydellinen sterilointi vaatii oikean lämpötilan ja altistumisajan huomioimista sekä käytettävän menetelmän tarkkaa valintaa.