Dlaczego środki dezynfekcyjne zabijają tylko 99,9% zarazków? Oto nauka

Czy zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego większość środków dezynfekcyjnych wskazuje, że zabija 99,9% lub 99,99% zarazków, ale nigdy nie obiecuje, że usunie je wszystkie? Być może taka myśl przyszła Ci do głowy w połowie sprzątania kuchni lub łazienki.

Z pewnością w świecie, w którym nauka potrafi dokonać najróżniejszych niesamowitych rzeczy, ktoś wynalazłby środek dezynfekujący, który jest w 100% skuteczny?

Odpowiedź na tę zagadkę wymaga zrozumienia odrobiny mikrobiologii i odrobiny matematyki.

Co to jest środek dezynfekujący?

Środek dezynfekujący to substancja używana do zabijania lub inaktywacji bakterii, wirusów i innych drobnoustrojów na przedmiotach nieożywionych.

Na powierzchniach i przedmiotach w naszym środowisku znajdują się dosłownie miliony drobnoustrojów. Chociaż większość drobnoustrojów nie jest szkodliwa (a niektóre są nawet dla nas dobre), niewielka ich część może wywołać chorobę.

Chociaż dezynfekcja może obejmować interwencje fizyczne, takie jak obróbka cieplna lub użycie światła UV. Zazwyczaj, gdy myślimy o środkach dezynfekcyjnych, mamy na myśli użycie środków chemicznych do zabijania drobnoustrojów na powierzchniach lub przedmiotach.

Chemiczne środki dezynfekcyjne często zawierają składniki aktywne takie jak alkohole, związki chloru i nadtlenek wodoru, które mogą atakować istotne składniki różnych drobnoustrojów w celu ich zabicia.

Matematyka eliminacji drobnoustrojów

W ciągu ostatnich kilku lat wszyscy zaznajomiliśmy się z pojęciem wzrost wykładniczy w kontekście rozprzestrzeniania się przypadków Covid.

To tutaj liczby rosną w coraz szybszym tempie, co może bardzo szybko doprowadzić do eksplozji wielkości czegoś. Na przykład, jeśli kolonia licząca 100 bakterii podwaja się co godzinę, w ciągu 24 godzin populacja bakterii będzie przekraczać 1,5 miliarda.

I odwrotnie, zabijanie lub inaktywacja drobnoustrojów następuje: logarytmiczny wzór zanikuco jest zasadniczo przeciwieństwem wzrostu wykładniczego. W tym przypadku, chociaż liczba drobnoustrojów zmniejsza się z czasem, tempo śmierci staje się wolniejsze w miarę zmniejszania się liczby drobnoustrojów.

Na przykład, jeśli określony środek dezynfekujący zabija 90% bakterii co minutę, po jednej minucie pozostanie tylko 10% pierwotnych bakterii. Po następnej minucie pozostanie 10% z pozostałych 10% (lub 1% pierwotnej kwoty) i tak dalej.

Ze względu na ten logarytmiczny wzór rozpadu nie można nigdy twierdzić, że można zabić 100% dowolnej populacji drobnoustrojów. Naukowo można stwierdzić jedynie, że jesteś w stanie zmniejszyć obciążenie mikrobiologiczne o część początkowej populacji. Dlatego większość środków dezynfekcyjnych sprzedawanych do użytku domowego wskazuje, że zabijają 99,9% zarazków.

Inne produkty, takie jak środki do dezynfekcji rąk i chusteczki dezynfekujące, które również często mają zabijać 99,9% zarazków, kierują się tą samą zasadą.

Implikacje w świecie rzeczywistym

Podobnie jak w przypadku wielu dziedzin nauki, w prawdziwym świecie sprawy stają się nieco bardziej skomplikowane niż w laboratorium. Oceniając prawdopodobieństwo usunięcia drobnoustrojów z powierzchni przez środek dezynfekujący, należy wziąć pod uwagę szereg innych czynników.

Jednym z tych czynników jest wielkość początkowej populacji drobnoustrojów, której próbujesz się pozbyć. Oznacza to, że im bardziej zanieczyszczona jest powierzchnia, tym mocniej musi działać środek dezynfekujący, aby wyeliminować drobnoustroje.

Jeśli na przykład zacząłeś od zaledwie 100 drobnoustrojów na powierzchni lub przedmiocie, a 99,9% z nich usunąłeś za pomocą środka dezynfekującego, możesz mieć dużą pewność, że skutecznie usunąłeś wszystkie drobnoustroje z tej powierzchni lub przedmiotu ( zwana sterylizacją).

Z drugiej strony, jeśli masz dużą początkową populację drobnoustrojów, składającą się z setek milionów lub miliardów drobnoustrojów zanieczyszczających powierzchnię, nawet zmniejszenie obciążenia mikrobiologicznego o 99,9% może nadal oznaczać, że na powierzchni mogą pozostać potencjalnie miliony drobnoustrojów.

Czas jest kluczowym czynnikiem decydującym o skuteczności zabijania drobnoustrojów. Zatem wystawienie silnie zanieczyszczonej powierzchni na działanie środka dezynfekcyjnego przez dłuższy czas jest jednym ze sposobów na zabicie większej liczby populacji drobnoustrojów.

Dlatego też, jeśli przyjrzysz się uważnie etykietom wielu popularnych domowych środków dezynfekcyjnych, często będą one sugerować, że w celu dezynfekcji należy nałożyć produkt, a następnie odczekać określony czas przed wytarciem. Dlatego zawsze sprawdzaj etykietę produktu, którego używasz.

Wpływ mają również inne czynniki, takie jak temperatura, wilgotność i rodzaj powierzchni jak dobrze działa środek dezynfekujący poza laboratorium.

Podobnie drobnoustroje w świecie rzeczywistym mogą być mniej lub bardziej wrażliwe na dezynfekcję niż te wykorzystywane do testów w laboratorium.

Środki dezynfekcyjne stanowią jeden z elementów kontroli infekcji

Rozsądne stosowanie środków dezynfekcyjnych odgrywa ważną rolę w naszym codziennym życiu, zmniejszając narażenie na patogeny (mikroby wywołujące choroby). Mogą zatem zmniejszyć nasze szanse na zachorowanie.

Fakt, że z naukowego punktu widzenia nie można wykazać 100% skuteczności środków dezynfekcyjnych, w żaden sposób nie umniejsza ich znaczenia w kontroli infekcji. Jednak ich stosowanie powinno zawsze być uzupełniane innymi praktykami kontroli infekcji, takimi jak mycie rąkaby zmniejszyć ryzyko infekcji.

Ten artykuł został ponownie opublikowany z Rozmowa na licencji Creative Commons. Przeczytaj oryginalny artykuł.