Einfluss der Temperatur auf das Bakterienwachstum: Eine Universitätsstudie

Bakterien wachsen im Allgemeinen in einem breiten Temperaturbereich. Aber bestimmte Bakterienstämme benötigen im Allgemeinen engere Temperaturbereiche, um effektiv zu wachsen.

Universitätsstudie zur Temperatur bei Bakterien

In einer Studie von Studenten der James Madison University wurden Escherichia coli (E. Coli) und Bacillus megaterium drei hohen Temperaturen ausgesetzt: 80 Grad F, 98 Grad F und 108 Grad F. Beide Bakterien wuchsen am besten bei der niedrigsten Temperatur.

Unterschiedliche Temperaturen für unterschiedliche Bakterien

Bakterien werden in drei Kategorien für optimales temperaturbasiertes Wachstum eingeteilt: psychrophil, mesophil und thermophil. Phileo bedeutet im Griechischen „Liebhaber von“.

Psychro- bedeutet niedrige Temperatur. Psychrophile Bakterien sind Bakterien, die am besten bei niedrigen Temperaturen wachsen, wie z. B. 32 bis 68 Grad F. Beispiele für psychrophile Bakterien sind grundlegende Bodenbakterien wie Arthrobacter und Psychrobacter. Arthrobacter ist ein Bakterium, das hilft, die giftigen Wirkungen einiger Pestizide und Nikotin zu neutralisieren, aber Psychrobacter ist eine Ursache für Krankheiten wie Meningitis.

Meso- bedeutet „mäßig oder mittel“. Mesophile Bakterien wachsen am besten bei lauwarmen bis kühlen warmen Temperaturen, also 77 bis 113 Grad F.

Thermophile (thermo- bedeutet „heiß oder Hitze“) Bakterien wachsen am besten bei warmen bis heißen Temperaturen, also 122 bis 158 Grad F. Beispiele für thermophile Bakterien sind Bacillus flavothermus und Thermus aquaticus. Bacillus flavothermus ist ein sporenbildendes Bakterium, das in Böden vorkommt. Thermus aquaticus lebt in heißem Wasser. Es ist ein wichtiges Bakterium, das Menschen, Pflanzen und Tieren hilft, DNS und RNA mit Präzision zu kodieren, umzukodieren und zu reproduzieren.

Hyper bedeutet „über“. Hyperthermophile Bakterien wachsen bei sehr hohen Temperaturen, also 158 bis 230 Grad F.

Extremes Einfrieren

Extremes Einfrieren kann das Bakterienwachstum im Allgemeinen stoppen und/oder Bakterien abtöten. Je kälter die Temperatur, desto weniger Bakterien können überleben und wachsen. Deshalb verzögert das Kühlen von Lebensmitteln die Verderbnis.

Extremes Erhitzen

Extremes Erhitzen weit über dem Siedepunkt von Wasser ist erforderlich, um das Bakterienwachstum zu stoppen und/oder Bakterien insgesamt abzutöten. Eine Temperatur, die höher ist als die höchste optimale Temperatur für ein hyperthermophiles Bakterium, wird die Fortpflanzung dieses Bakteriums und jedes anderen stoppen. Deshalb sterilisieren Ärzte chirurgische Instrumente mit extrem hoher Hitze.

Anwendungen im Alltag

Ihr Körper wird versuchen, seine Temperatur zu erhöhen – mit anderen Worten, Fieber zu bekommen –, um sich von krankheitserregenden Bakterien zu befreien. Menschen können jedoch nur so hoch Fieber bekommen, daher sind Antibiotika in einigen Fällen notwendig, um schädliche Bakterien abzutöten.

Wenn ein Fleischprodukt in einem Supermarkt ausgestellt ist, kann die Hitze der Ausstellungsbeleuchtung das Bakterienwachstum erhöhen und einen schnelleren Verfall des Fleisches fördern.

Krankenhäuser halten ihre zentralen Klimaanlagen normalerweise auf niedriger Stufe, da kühlere Temperaturen das Wachstum der meisten schädlichen Bakterien hemmen.