我們?cè)诩沂褂梦⒉t加熱食品時(shí),除了會(huì)留意那“?!钡囊宦暎€會(huì)小心端食物出爐時(shí)別被燙到,因?yàn)槲⒉t加熱過程中能夠讓艙內(nèi)被加熱物產(chǎn)生高溫。
我們都知道,很多微生物是怕熱的,那么問題來了,在微波的作用以及這么高的溫度下,細(xì)菌等微生物還能存活嗎?如果微波爐能消滅微生物,那它拿來滅菌嗎? 接下來,咱們就詳細(xì)聊聊。
使用微波爐加熱食品(來源:作者 AI 生成)
微波爐能殺死微生物嗎?
先說答案:能殺死部分微生物。
微波爐的主要工作原理是利用微波(通常是 2.45 GHz 的電磁波)使食品中的水分子振動(dòng)。這種振動(dòng)導(dǎo)致分子之間的摩擦,從而產(chǎn)生熱量。當(dāng)微波照射食物時(shí),食物內(nèi)部的水分子會(huì)迅速吸收能量并開始振動(dòng),導(dǎo)致溫度上升。而高溫是殺死微生物的主要機(jī)制。當(dāng)溫度達(dá)到微生物的耐受極限(通常在 60°C 以上),蛋白質(zhì)和其他重要的生物分子會(huì)變性,導(dǎo)致微生物死亡。
與傳統(tǒng)的加熱方式有所不同,微波能夠穿透大部分食物并加熱內(nèi)部,而不僅僅是加熱表面。這種加熱方式能夠更有效地將食品加熱到足夠高的溫度,殺死食品內(nèi)部的微生物。
微波爐可以靠高溫殺死食物中的細(xì)菌(來源:作者 AI 生成)
諸多研究也表明,微波爐可殺死部分微生物,如大腸桿菌、糞腸球菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌屬和李斯特菌等微生物。這里需要特別提醒的是,微波爐能殺死一些微生物,但不代表用微波爐加熱能作為一種理想的消毒手段。
微波爐能把微生物殺光嗎?
先說答案:不能!
西班牙瓦倫西亞大學(xué)的科學(xué)家們,對(duì) 30 臺(tái)來自不同環(huán)境的微波爐進(jìn)行取樣,包括家庭、辦公室和實(shí)驗(yàn)室的微波爐。通過對(duì)這些微波爐內(nèi)表面進(jìn)行拭子采樣,然后將樣本培養(yǎng)在培養(yǎng)皿中,觀察是否有微生物生長(zhǎng)。
他們還使用 DNA 測(cè)序技術(shù)來分析樣本中的微生物種類和多樣性。這項(xiàng)研究的目的之一在于弄清楚微波爐真的能夠完全消滅微生物嗎?
在微波爐中發(fā)現(xiàn)微生物(來源:網(wǎng)頁截圖)
結(jié)果研究發(fā)現(xiàn),微波爐恐怕不能起到良好的滅菌效果,因?yàn)檫@些微波爐內(nèi),存在大量的微生物群落,包括多達(dá) 101 種不同的細(xì)菌菌株。
其中主要包括常見于人類皮膚和廚房表面的芽孢桿菌、微球菌和葡萄球菌等。這些細(xì)菌在所有類型的微波爐中都被發(fā)現(xiàn),但家用和公共使用的微波爐中,這些細(xì)菌的數(shù)量相對(duì)較多。
研究者還發(fā)現(xiàn)了一些與食源性疾病相關(guān)的細(xì)菌,如克雷伯氏菌和短小單胞菌,特別是在家用微波爐中更為常見。
從生活中的微波爐中分離出來的主要菌屬(來源:文獻(xiàn) 3)
令研究者驚訝的是,他們竟然也在實(shí)驗(yàn)室微波爐中發(fā)現(xiàn)了極端微生物(extremophiles)。這一發(fā)現(xiàn)不僅挑戰(zhàn)了微波爐完全殺菌的傳統(tǒng)觀念,還揭示了這些極端微生物可能具有潛在的生物技術(shù)應(yīng)用價(jià)值,例如用于清理有毒廢物等環(huán)境修復(fù)工作。
什么是極端微生物?
極端微生物是指那些能夠在極端環(huán)境下生存并繁殖的微生物。這些環(huán)境通常對(duì)大多數(shù)生物來說是無法生存的,例如極高或極低的溫度、極端酸堿度、高鹽度、高壓、強(qiáng)輻射以及極度干燥的環(huán)境。極端微生物的存在挑戰(zhàn)了我們對(duì)生命極限的認(rèn)知,并揭示了生命在多種極端條件下的適應(yīng)能力。
黃石公園中的嗜熱菌(來源:Wikipedia)
在地球上一些極端環(huán)境中能看到這些微生物的身影,例如深海的熱液噴口,那里溫度可以高達(dá)數(shù)百攝氏度;南極冰層,溫度可低至零下數(shù)十?dāng)z氏度;以及高輻射的核廢料存儲(chǔ)區(qū)域。極端微生物能夠通過獨(dú)特的生理和生化機(jī)制,如形成耐受極端條件的蛋白質(zhì)或細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),來在這些極端環(huán)境中生存。這種生存能力使它們能夠在其他生物無法生存的條件下維持生命。
在微波爐(特別是在實(shí)驗(yàn)室微波爐中)中發(fā)現(xiàn)的這些微生物,其中一些種類確實(shí)具備極端微生物的特性,例如異常球菌屬(Deinococcus)、薄層菌屬(Hymenobacter) 和鞘脂單胞菌屬(Sphingomonas)的細(xì)菌,這些微生物在極端環(huán)境中具有很強(qiáng)的生存能力。它們與生活在火山口附近等極端環(huán)境中的微生物也有一定的相似性。
雖然這些微生物通常生活在極端環(huán)境中,但在自然界中也有廣泛分布,并通過日常接觸進(jìn)入家庭環(huán)境。這些微生物可能通過空氣、灰塵、食物殘?jiān)蛩吹韧獠凯h(huán)境進(jìn)入微波爐。例如空氣中懸浮的塵埃顆粒和水分子往往攜帶各種微生物,尤其是在日常使用中,微波爐門的開閉會(huì)使得空氣流動(dòng),從而將這些微生物引入微波爐內(nèi)部。
微波爐中也存在一些常見的相對(duì)比較耐高溫菌種,例如某些芽孢桿菌屬(Bacillus) 和假單胞菌屬(Pseudomonas),這些菌在生活中也較為常見,但在微波爐內(nèi)由于特定環(huán)境因素的影響,其耐受能力得到了進(jìn)一步選擇——能活下來的都是更能抵御微波爐中極端環(huán)境的。
看到這里可能有些朋友開始擔(dān)心了,極端微生物連微波爐加熱都撐得住,感染人那還了得,會(huì)不會(huì)變成“超級(jí)細(xì)菌”?這其實(shí)就多慮了。
極端微生物會(huì)威脅健康嗎?
同樣先說答案:基本不會(huì)。
目前在微波爐中發(fā)現(xiàn)的極端微生物,雖然能夠在極端條件下生存,但這并不意味著它們能感染人類讓人患病。實(shí)際上,大多數(shù)已發(fā)現(xiàn)的極端微生物在人體內(nèi)的生存能力較低,因?yàn)槿梭w內(nèi)的條件“不夠極端”,不是最適合它們生存的環(huán)境。
沒有證據(jù)表明微波爐中的極端細(xì)菌會(huì)感染人類(來源:作者 AI 生成)
目前也沒有證據(jù)表明微波爐中的極端環(huán)境,會(huì)篩選出具有抗藥性的病原體。因?yàn)槌?jí)細(xì)菌通常指的是那些由于濫用抗生素而發(fā)展出耐藥性的病菌。而微波爐中的極端微生物雖然能夠在惡劣條件下生存,但這和能耐抗生素完全是兩回事。
不過,需要指出的是,如前文所說,微波爐中除了極端微生物外,還存在一些咱們?nèi)粘I钪谐R姷募?xì)菌,其中部分確實(shí)可能致病,因此科學(xué)家建議,盡管極端微生物目前不會(huì)直接對(duì)人體構(gòu)成威脅,但定期清潔微波爐等生活用品依然是必要的,這可以減少微波爐內(nèi)微生物的數(shù)量和種類,降低潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)。
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策劃制作
作者丨Denovo 中國(guó)科學(xué)院大學(xué) 理學(xué)博士
審核丨李旭 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)副教授
策劃丨丁崝
責(zé)編丨丁崝
審校丨徐來、林林