Einfluss der Temperatur auf das Bakterienwachstum: Ein wissenschaftlicher Überblick

Bakterien können in einem breiten Temperaturbereich wachsen. Die Auswirkungen der Temperatur hängen davon ab, mit welcher Art von Bakterien Sie es zu tun haben.

Universitätsstudie zur Temperatur bei Bakterien

Eine Studie von Studenten der James Madison University in Harrisonburg, Virginia, setzte Escherichia coli (E. coli) und Bacillus megaterium drei hohen Temperaturen aus: 27 Grad C oder 80 Grad F, 37 Grad C oder 98 Grad F und 42 Grad C oder 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: Psychrophilen oder psychrophile, Mesophilen oder mesophile und Thermophilen oder thermophile. 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 (0 bis 20 Grad C). Beispiele für psychrophile Bakterien sind grundlegende Bodenbakterien wie Arthrobacter und Psychrobacter. Arthrobacter ist ein Bakterium mit ernährungsphysiologischen und medizinischen Vorteilen, aber Psychrobacter ist ein Verursacher von Krankheiten wie Meningitis.

Mesophile Bakterien wachsen am besten bei lauwarmen bis kühlen warmen Temperaturen, 77 bis 113 Grad F (25 bis 45 Grad C).

Thermophile Bakterien wachsen am besten bei warmen bis heißen Temperaturen, wie z. B. 122 bis 158 Grad F (50 bis 70 Grad C). 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 sehr wichtiges Bakterium, das bei der Kodierung, Umkodierung und Reproduktion von DNS und RNA hilft.

Hyperthermophile Bakterien wachsen bei extremer Hitze, 158 bis 230 Grad F (70 bis 110 Grad C).

Extremes Einfrieren

Extremes Einfrieren kann das Bakterienwachstum stoppen und/oder Bakterien insgesamt abtöten. Ab -30 Grad C und darunter verlangsamt sich das Bakterienwachstum schnell. Dies ist hilfreich zu wissen, wie man Lebensmittel lagert, insbesondere Lebensmittel, die in Schulen, Restaurants und Krankenhäusern aufbewahrt werden.

Extremes Erhitzen

Extreme Hitze würde ebenfalls das Bakterienwachstum stoppen und/oder Bakterien insgesamt abtöten. Die höchste Temperatur über dem Optimum für jedes Bakterium würde das Wachstum hemmen oder die Bakterien abtöten. Eine höhere Temperatur als die höchste optimale Temperatur für ein hyperthermophiles Bakterium würde die Fortpflanzung dieses Bakteriums stoppen.

Anwendungen im Alltag

Wenn sich ein Bakterium in Ihrem Körper befindet, wird es gedeihen, bis Ihr Körper Fieber bekommt (der Körper erhöht seine eigene Temperatur), um die Bakterien abzutöten. Dennoch kann Ihre Körpertemperatur nur so hoch steigen – deshalb sind Antibiotika manchmal notwendig, um schädliche Bakterien abzutöten.

Wenn ein Fleischprodukt in einem Supermarkt ausgestellt ist, erhöht die Hitze der Beleuchtung des Ausstellungsbereichs das Bakterienwachstum und fördert einen schnelleren Verfall des Fleisches.

Krankenhäuser halten die zentrale Klimaanlage normalerweise niedrig, da sie das Wachstum von Bakterien in den Patientenräumen hemmt. Folglich besteht für Patienten eine geringere Infektionsgefahr.

Bedeutung

Es ist wichtig zu wissen, wie Temperatur das Bakterienwachstum beeinflusst, damit Krankheiten verhindert oder ausgerottet, Lebensmittel länger konserviert und Leben gerettet werden können.