开水烫一下就能起到灭菌的作用吗？

关于这个问题，「就知道吃」请来了研究方向为嗜热微生物的硕士巴顿为大家科普，欢迎大家文末右下角点击“写评论”一起来讨论哦！

哪怕温度高或低了很多，微生物们也是可以耐受一段时间的。如果100度的开水煮沸持续一段时间，多数微生物都会死；如果只是冲一下，大部分都不会死。

分开讲吧，毕竟微生物的概念太大了。

几个概念：微生物，嗜热菌/常温菌，病毒/噬菌体，灭菌/消毒

一般来讲，100℃的沸水持续20-30分钟，足够杀死绝大多数病毒和没有芽孢的常温/低温细菌。

拆开讲。

1

微生物Microorgansim(s)：广义上指所有肉眼看不到的生物。包括：细菌Bacterium(Bacteria)、古菌Archaeon(Archaea)、真菌Fungus(Fungi)、原生生物protist(s)、病毒Virus(es)、朊病毒(prion virus)等（英文复数什么的最烦人了！）。细菌不解释，特指真细菌。古菌：比细菌古老的。。。好吧这么解释也可以，二者结构、成分、生活环境都不太一样。真菌：霉，蘑菇，虫草。。。不细讲。原生生物：都是真核的，相对细菌古菌这俩是原核。原生生物包括蓝藻（这个是原核，感谢 @mol ma和@谢朝阳的提醒）等（类植物），草履虫这类单细胞动物，还有水熊、、据说是太空中能耐辐射。。Orz。病毒跟大家理解的差不多，蛋白质包着核酸，没有细胞活不下去的主，抗逆性比较差。朊病毒：关键词：疯牛病。只有蛋白，目前发现的最原始的生命体。

2

病毒的结构很简单，蛋白质包裹核酸。这俩在高温（90℃足够核酸解开双链，就用这个温度做标准吧）下都是不稳定的，会发生结构的改变。尤其是蛋白质，一旦受热将会发生不可逆的变性，这样子病毒就挂了。随着蛋白结构不同（比如更多的二硫键和折叠造成更高的热稳定性），核苷酸比例不同（C和G是三个氢键，比A和T之间两个氢键结构要稳定，所以C和G的比例越高，核酸双链热稳定越高），热稳定性是不一样的。这也是下面要讲的嗜热菌耐热机理的一部分。

为什么说绝大多数呢？这会涉及到另外一个奇怪的东西：嗜热菌Thermophilic bacteria。

3

嗜热菌是比较奇怪（这里感谢 @Mingxu Fang指出，不是所有嗜热菌都是古菌，这里疏忽了 嘿嘿）——嗜热菌本身是一大类细菌的总成，并没有“嗜热菌属”这个属——多数生活在海底/火山口这种高压/高温的地方。大多数的嗜热菌至少的生存环境都是七十多度，才能叫嗜热。比较猛一点的100多度，比如激烈火球菌Pyrococcus furiosus。还有的最适生长温度是121摄氏度（文献就不找了，我很确定这个温度，因为写在毕业论文里的），也就是实验室正常的灭菌锅里才是它最适合生长的地方！

上面提到了部分耐热机理。其实还有很多啦什么低流动性的细胞膜，更稳定的细胞壁，更稳定的酶等等。

好了，为什么提前说嗜热菌呢？因为病毒中有一类叫噬菌体，也就是针对细菌的病毒，这类病毒一般特异性极高，只针对某一种，甚至某一菌株进行侵染。所以噬菌体的生存环境跟这类细菌的环境一致。虽然到我毕业也没听说121度下有噬菌体，不过七十多度环境下能生存的噬菌体还是蛮多的，所以严格来说，100度的开水涮一下并不能保证杀死这类病毒。

嗜热菌说完了。

4

芽孢Spore（英文中和孢子都是一样的拼法，但是完全两个东西）。芽孢杆菌属Bacillus sp.

为什么要说没有芽孢呢？因为芽孢是比较逆天的东西，含水量极低，有极强的抗逆性，大多数芽孢在100度的沸水中煮半个小时以上是不会有问题的，个别比较变态的煮两个小时还好好的。有从（没记错的话）两亿年前琥珀中的蜜蜂的肠道中分离出来的芽孢进行培养，结果果然养出细菌了。。。

“生命力强：无湿状态可耐低温－60℃、耐高温+280℃，耐强酸、耐强碱、抗菌消毒、耐高氧（嗜氧繁殖）、耐低氧（厌氧繁殖）。”——芽孢杆菌_百度百科

所以，100度的开水想烫死芽孢是不可能的，想煮死也得个把小时最低。当然不论实验室的湿热高压灭菌、火烧还是持续的干热灭菌，都是可以杀死芽孢的。

我是比较懒的，在实验室想获得某个芽孢杆菌的芽孢的时候，就是先拿菌株摇起一天一夜，然后整个摇瓶丢进90℃水浴十分钟，然后拿去低速三千转左右离心，保存上清液就可以了，简直不能更爱。像再偷懒点连甘油或者二甲亚砜都不用加。因为芽孢含水量极低，冷冻几乎不会产生冰晶，何况甘油和二甲亚砜也不会穿过厚厚的皮层进到芽孢里面。这算是我做过最好养活的东西了~~

万幸的是，大多数产芽孢的细菌对人没什么害处。说一句，破伤风杆菌是产芽孢的，好在破伤风杆菌是厌氧的，所以不会跑到你的碗里，顺着吃下去得破伤风。

但是，前段时间搞得大家人心惶惶的炭疽杆菌，是产芽孢的！也就是说如果恐*怖*分*子把炭疽杆菌做成芽孢再分散出去，是很危险的事情。

这张图来自度娘搜索。炭疽芽孢杆菌会首尾相连而芽孢生成于细胞中段，所以会形成这种串珠样的结构。芽孢无法用革兰氏法进行染色，所以图中白色圈圈就是它的芽孢。

当然好在这东西也不是自然界常见的致病菌。

这是我论文里做的实验图片，拿来贴一下倒也没什么。分的芽孢杆菌的革兰氏染色图，左边是菌体，右边圈圈圈的 就是传说中的芽孢，在1000倍显微镜下观察的。

其实我是比较喜欢养芽孢杆菌的，因为这玩意生命力比较强，55度是最适生长温度，不小心调错了温度70几照样活，实在活不下去了还可以变成芽孢，-80度冻三年还活蹦乱跳，拿出来分分钟养活，实在太爱了。

5

下面说说灭菌和消毒。

灭菌：杀灭所有菌体（也可以叫微生物）和休眠体（比如芽孢）。既然要杀灭芽孢，那么就要高温高压。实验室常用的就是高压灭菌锅（其实就是比较大的高压锅啦）~。常规的设定是121℃，20-30分钟。对于不能耐高温的培养基成分比如葡萄糖，就用115℃30-40分钟好啦~

对于金属小东西比如接种环，直接放在酒精灯上烧红就好了。

不能高压的东西，或者在后面实验中不能带水的东西，就用干热灭菌，丢在烘箱里一般160℃4个小时一样解决问题。（实验室线路太老，不敢开到180度。。）

消毒：杀灭生命体就可以了。也就是一般的病毒和细菌本身，芽孢留着就留着好了。。。毕竟做手术的时候我们不能拿一个烙铁给皮肤灭菌不是。。

消毒比较简单，医用酒精，84消毒液，龙胆紫、紫外照射什么都可以。食品工业用的巴氏消毒就是其中之一，没记错是115度持续十几二十秒来杀灭细菌。好像还有一种是42度吧？持续10分钟左右。毕竟不是学食品的，食品消毒不太了解，有错请指出。（巴氏消毒具体要看食物和要灭掉的细菌（一般是肉毒梭菌）而定。最常见的牛奶一般是15秒75度左右。115度快赶上commercial sterilization了。你说的那个应该是超高温灭菌ultra high temperature（uht）。超市里那种保质期六个月的常温奶就是这种技术。感谢 @Liao Wen的指出）

100%的纯酒精不能杀死细菌！

重要的事情要说三遍，所以同理高纯度的伏特加似乎在战场上的消毒效果应该不太好。

6

带一句真菌。比一般细菌的抗逆性要好一些，但是比芽孢差的很远。虽然如此，用开水烫一烫是肯定杀不死的。而且这货的孢子简直醉了。。。当年一个师兄做真菌的，他的实验服出现在哪，哪的培养基必然长霉，紫外线照想杀掉简直天方夜谭了。。。

7

原生生物,这个抗逆性得分种类。大多数原生生物是单细胞的，细胞壁成分跟细菌差的比较多，但是抗逆性么跟一般细菌差不多。不过说到水熊什么的，好像除了一把火烧掉基本没什么办法能搞死了。

所以针对题主的问题，答案就是：100度的开水，可以杀死/灭活一部分细菌/病毒/微生物。但是至少要煮沸持续20分钟左右才行。在饭馆里烫一烫也就是冲冲灰，抱个心理安慰而已。

人比较懒，要是赞同的多，可以上点图。有不少是自己做实验拍的呢~

8

生长曲线,实际上对于温度，细菌/微生物都是有一定的温度耐受性，所谓最适生长温度指的是最适合它生长的温度（好像完全是废话）。。。另外高于或低于这个温度下，其实都会缓慢生长，是有一个范围的。

所以要做一条曲线，在某个特定温度下培养，每过一段时间取样测菌体量，这就是生长曲线，就是菌体数量对时间的区线。就像下面这个样子：

也是自己试验的图，比较标准的四个阶段。1、延迟期，图里是0-4.5h，菌种接进去要适应一下下嘛~2、对数期，4.5-14h之间，细菌以一生二，二生四，四生万物的节奏以对数生长的方式一路生长直到下一个阶段。3、平台期，这个时候新生的菌体量≈死掉的菌体量，所以基本维持在一个平台的状态。4、衰落期，因为毒素的积累，营养物质的缺乏，菌体开始死的比较多了。。。图上是25h往后面。

哎哎说好的温度呢？

其实就是这样子。在一个温度测好了生长曲线，再换一个温度继续测。。。所以我当时从35度到75度，以5度为间隔，两个小时取一个样。。。做这玩意两天两夜没合眼%>_<%。这样比较不同温度下延迟期的长短，平台期的高低，就可以知道细菌的最适生长温度啦~

扯这么多就是为了一句话：哪怕温度高或低了很多，细菌也是可以耐受一段时间的。。。

题主后来说了个300度的水温。恩，300度的水温基本生命体都会挂的吧？特别浓的菌液丢进去很短的时间，或许会有活下来的。对于芽孢的话，大概能长一点。几分钟？差不多吧。低等的小东西，有时候生命力更顽强呢！O(∩_∩)O~~

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

下面有朋友问耐热机制。这个问题对嗜热菌来说比较重要。对于问题本身倒是没有太大的价值，因为任何生命体的死亡都是经过一个过程，何况微生物能从生命出现开始一直活到现在（此处指整个微生物群体，非特指），是依靠庞大的数量的。

至于嗜热菌耐热机制，一般认为有三个方面：细胞膜、遗传物质、酶。

（1）细胞膜。大家都知道，高中课本好像有写，没写的看看我写的也能明白了。细胞膜是磷脂双分子层构成的。

恩，这样子的，从网上搜来的，侵联删。注意，圆球是亲水的磷酸基团，红色尾巴是疏水的烃类链。双分子层尾对尾形成一层膜，这个膜是具有流动性的。流动性还是重要的，毕竟吞进去吐出来都是依靠膜流动，形成一个个的小泡，来回运送的。但是高温下，流动性并没有什么卵用，万一破个口子里面的细胞质就哗哗哗的流出来，自然是不行的。于是，嗜热菌搞了一套办法：上下两层的烃链相互交联，这样双分子变成了单分子，自然就更牢固了。有些细菌还会在分子层里嵌入一些其他分子，会更加牢靠，就像混凝土里面插钢筋一样。换句话说就是，不吃这个咱还有别的办法，分分钟解体是万万不可以的。

（2）遗传物质。上面有说，A=T，这是两个氢键。C≡G，这是三个氢键。用三根筷子插住两个馒头，自然比两根筷子来的结实。所以大部分嗜热菌的基因组中，C+G的比例相当高，大约占60%以上。另外双螺旋是分A、B和Z三种构型，A构型总的来说会更稳定。还有就是一些古菌中具有反向解旋酶，这样会把双螺旋结构继续拧啊拧，就像我们拧橡皮筋，多拧几圈就会变成缠在一起的一大坨，这样保证高温下DNA不会降解

（3）酶。酶是一类生物催化剂，几乎生命体中的每一个反应都有酶的参与，所以是非常重要的。目前的研究结果是：1、代谢非常快，只需要酶在被降解前就发挥作用就够了，直接再合成新的。。真是土豪的做法，简单粗暴。2、组分和构型，有些氨基酸加进去以后会改变蛋白的结构，或形成二硫键和其他共价键，或形成环状结构，都可以提高蛋白的稳定性。3、其他成分，比如一些离子（再次参考混凝土加钢筋的栗子。。）。

结

无论怎么变，目的都是保证高温下这些重要成分不会解体，不会改变结构，那么这个细菌就可以开心的玩耍。

本文授权转载自知乎@巴顿

寻求报道

如果你让我们的生活更美味，更有趣有品

点击文末左下角“阅读原文”申请报名

或【就知道吃】微信后台回复“寻求报道”

－－－－－－－－－－－－－－－－

欢迎发送优秀原创视频或文稿至邮箱

fanny@youfanapp.com

就知道吃精选推送至10W+爱生活的人

－－－－－－－－－－－－－－－－

－END－