微生物学における滅菌：方法、用途、および他の処理法との違い

主な方法

処理する材料、存在する微生物の種類、熱への感受性などの実用的な条件に応じて、異なる技術が選択される。主な手法には以下がある。

• 湿熱（オートクレーブ）：加圧蒸気は器具や培地に広く用いられる。適切な時間と温度で使用すれば、芽胞を確実に不活化できる。
• 乾熱：オーブンおよび火炎による滅菌は、ガラス器具や粉末に適しているが、湿熱よりも高い温度または長い処理時間を必要とする。
• ろ過：メンブレンフィルターを用いる液体・空気ろ過（細菌用では一般に0.22 μm）は、熱を加えずに微生物を除去する。熱に弱い溶液に有用である。
• 放射線：ガンマ線、電子線、紫外線は、包装済み製品、表面、または実験室での用途に用いられる。透過性と適用可能性は種類によって異なる。
• 化学的滅菌剤：酸化エチレンガス、過酸化水素蒸気、高水準のアルデヒド類などは、熱や放射線に耐えられない機器の滅菌に用いられる。

バリデーションと保証

無菌性は直接観察できないため、処理工程は、温度、圧力、曝露時間といった物理的指標、および効果を確認するために抵抗性芽胞を含む生物学的指標を用いてバリデーションされる。産業および医療の現場では、安全性を無菌性保証水準（SAL）で表すことが多い。これは、無菌でない製品単位が存在する確率を示す統計的な尺度である。

歴史、用途と限界

滅菌技術は、病原菌説ならびに化学・工学の進歩とともに発展した。オートクレーブは19世紀後半から20世紀初頭に標準的な装置となり、化学的方法と放射線による方法は、熱に弱い物品に対する選択肢を広げた。滅菌は、手術、注射剤の製造、微生物学実験室、および生存可能な微生物を完全に除去する必要がある食品安全用途に不可欠である。限界としては、材料との適合性、放射線またはガスの透過限界、ならびに定期的な監視と保守の必要性が挙げられる。

他の処理法との違いと注目すべき事項

重要な違いとして、低温殺菌は病原体を減らして保存期間を延長するが、滅菌には至らない。煮沸は多くの病原体を死滅させるものの、抵抗性芽胞を不活化できない場合がある。消毒は表面上の多くの微生物を減少させるが、滅菌と同等ではない。食品に関係する微生物制御については、食品安全に関する資料を参照。