在某问答平台上，有一位童鞋提了这样一个问题——食物加热消毒后，死了细菌变成了什么？
这还有问吗？当然是细菌的尸体了。
好吧别打我，只是开个玩笑，现在让我来认真地解释一下这个问题。
有机分子的耐热水平如何？
提问中限定了食物，所以我们自然不能算明火消毒，当然咱还是可以顺便说一下，一般来说蜡烛的明火是大约600℃，这是生命不能承受的温度，没有任何有机分子可以在这个温度下幸存。
这是因为地球是一个碳基生命星球，有机物都是以碳原子作为化学键连接的中心，而碳碳间的化学键并不强，通常在300℃以上就会断裂；碳氢键更弱，在大约200℃时就会断裂，也就是我们熟悉的碳化。
当然了，因为限定了食物，我们自然是不能将其加热到碳化，那么所谓的高温通常也不会超过水法烹饪的上限，也就是大约120℃。在这个温度下的灭菌消毒讲究的是概率，通常的说法是“在XX温度下可以存活XX分钟”或者“XX分钟后可以有效消毒”。因为有机分子的分解与核裂变一样，也有半衰期，高温可以有效缩短半衰期，而如果时间足够长，就算是常温有机分子最终也会被分解。
最耐热的生命哪里找？
好的，为了研究食物的消毒，我们要从目前所知的微生物入手，从这个世上最耐高温的细菌病毒身上找线索。
细菌的耐热能力其实并不强，通常60℃就足以消灭绝大多数细菌，根据这个现象，法国微生物鼻祖路易·巴斯德（LouisPasteur）于1862发明了巴氏消毒法，可以在不沸腾的情况下灭菌，保留更多营养。
在这里我提名枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），它本身其实并不耐热，但是在遇到恶劣环境时会退化成一个小小的芽孢，能承受121℃下长达20分钟的消毒，而医学消毒通常是121℃下30分钟，可以说已经相当强悍了。
而自然界中最耐高温的微生物当属古菌，这些不是“古代细菌”的微生物是我们真核生物细胞框架的来源，在如今的世界中占领了细菌难以涉足的高盐、高压、高温等极端环境，比如天然盐湖、温泉甚至是海底火山。特别是在后者的环境中，我们找到了很多突破人类认知极限的生命，比如烟孔火叶菌（Pyrolobus fumarii ），这种超嗜热古菌的日常生活环境是400倍大气压，高达113℃的大西洋海底火山热液口。
而2003年发现的一种被命名为“Strain121”的超嗜热古菌更是夸张，它的名字正反映了其实力，121℃下该菌依然可以正常繁殖，医学消毒对其完全失去了意义，在没有食物供应的情况下Strain121可以在医用高压釜中苟10个小时……
不过这是特殊情况，要知道超嗜热古菌一旦进入低于80℃的环境中就会被“冻僵”，失去生命活性，因而对人类没有任何威胁。
最终的王者属于病毒！但是不要误会了，通常病毒都很脆弱，远不如细菌耐艹，这位“王者”骨骼清奇，完全没有遗传物质，是纯粹的蛋白质。
没错，它就是臭名远扬，引发疯牛病的朊病毒。
朊病毒拥有极强的消毒抗性，不仅无视紫外线、酒精、消毒水等常见消毒方式，也同样不把121℃的高压釜放在眼中，能轻松畅游4个小时依旧活蹦乱跳，只有将温度加到134℃以上才能在20分钟内消灭朊病毒，别看温度只上升了13℃，气压增长量可是前者的150%呢，通常的家用高压锅工作温度也就只有110℃。
消毒到底破坏了什么？
从上面的例子可以看出细菌能承受温度的极限一定不是DNA决定的，因为在121℃下“Strain121”尚且能正常繁殖，可见DNA的热稳定性相当不错，于是我们就只能将目光放在蛋白质上了。
那同样是蛋白质，为什么朊病毒如此刚，而普通细菌病毒却如此不堪一击呢？
这是因为朊病毒本质上我们体细胞内的一种正常蛋白质“朊蛋白”的“变形”，这被称为“异常折叠”。朊蛋白的β-折叠只占3%，而在朊病毒中占43%，这种异常的结构导致单体朊病毒就如同鲁班锁的零件，很容易层层相扣，拼成一个极稳定的大团子。
所以我们知道了一个事实，蛋白质在满足特定空间结构时，就可以很稳定，那么是什么让多数蛋白质如此脆弱，正如蛋清一烫就白呢？
答案还是蛋白质折叠方式，被称为蛋白质的二、三、四级结构。
一级结构是氨基酸的排列顺序，最稳定；剩下的简单来说就是氨基酸链在空间中不同级别的、复杂的三维结构。其中二级相对稳定，三、四级比较不稳定，只需一点点刺激就会被改变，上面提到的β-折叠就属于二级结构。蛋白质近乎无穷的功能正是其近乎无限的空间结构的功劳。
一般的消毒方案都属于改变蛋白质的三、四级结构，烹饪级的“高温”亦是如此。空间结构改变后蛋白质就会失去原有的功能，也就是“失活”。所以被消毒的细菌其实也就是蛋白质“变形”的细菌，有些甚至还可以保持完整的结构，但内部已经“停工”了，是名符其实的“细菌尸体”。
当然，如果你将被消毒的食物密封静置，细菌的大分子就会被时间慢慢分解，变成更细碎的有机分子。
这就是细菌被消灭的故事了，我是酋知鱼，一条不滥消毒的科学作者，欢迎关注！
