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后大流行时期的生活109——温度与感染风险

淡斋达原 淡斋达原 2023-12-24
在上一期《后流108-湿度与感染风险》中我们介绍了不同湿度情况下对新冠病毒影响,同时也提到了影响新冠病毒的传染性的是一系列的综合因素,其中就包括温度。根据以往的研究大多数呼吸道病毒都表现出明显的季节性趋势,比如说流感病毒、冠状病毒、RSV等,低温与病毒的传播有着非常显著的相关性。那么本期分享我们就来说一下温度对新冠病毒的影响。
本期分享主要有以下内容:
  • 温度对新冠病毒传播的影响

  • 热处理对新冠病毒的影响

  • 热处理在新冠病毒的应用

一、温度对新冠病毒传播的影响

2020年在大流行初期,为了验证温度对新冠病毒的影响,研究人员166个国家(不含中国,因为当时存在管控措施)的每日气象状况。从结果上来看当温度高于25℃时,温度每升高1度,传播率下降3.1%,死亡个案下降约1.2%。二者存在负相关关系,意味着温度对病毒传播具有抑制作用。但从疫情的实际情况来看单纯依赖温度变化,不能控制住疫情蔓延。
另一项类似的研究则显示22.5°C或许是一个重要“断点”,当地区平均最高温度达到22.5°C以上时,新冠肺炎确诊病例率将大大降低。

对于低温,根据相关研究来新冠病毒更喜欢寒冷的环境,其在4°C的环境下最为稳定,在-1℃到-10℃的情况下,通常能够存活几周到几个月不等。极端情况下,新冠病毒最低可在-60℃的环境中存活数年。这也是为什么冷链污染会是新冠病毒传播的一个重要途径。

为了使病毒从一个宿主传播到另一个宿主,病毒颗粒必须在从传播宿主释放到被接收宿主吸收之间的时间内保持传染性。因此病毒的环境稳定性决定了表面(污染物)传播和空气进行中远距离传播的潜力。研究人员通过培养皿中新冠病在不同湿度和温度条件下的半衰期,来观察温度对新冠病毒环境稳定性的影响。

从结果上来看,随着温度的升高病毒的半衰期也随之降低。

二、热处理对新冠病毒的影响

热处理消杀的原理是通过加热使微生物的蛋白质及核酸变形导致其死亡。这种变形首先是分子中的氢键分裂,当氢键断裂时,蛋白质及核酸内部结构被破坏,进而丧失了原有功能。既然已经知道了新冠病毒的活性会随着温度升高而降低,那么我们同样也可以使用传统的热处理(加热)方式来对新冠病毒进行消杀。
有研究人员进行了不同温度的热处理对新冠病毒活性的影响,分别测试了56°C、70°C和90°C。从结果上来看,这项实验在不同温度下使得新冠病毒失活所需要时间分别是56°C时30分钟、70°C时10分钟和90°C时5分钟。

(≥5.17表示在进行热处理后没有观察到具有活性的病毒)

在另一项实验中则分别测试了56°C、65°C和95°C的情况。

由于取样和用于实验的病毒载量有所差别,相同温度下不同研究的结果会有所不同,所以我这边在整理了部分常见的热处理温度下新冠病毒的失活时间,以供大家参考。
56°C60°C65°C~70°C75°C~95°C100°C
30分钟20分10分钟

3分钟

1分钟

关于为何大多数实验都选择56°C作为基础温度,这是由于56°C是核酸解开4级空间构架又不破坏1级空间构架的最佳温度,被广泛应用于食品卫生方面,不过也并不是所有蛋白质结构都适用于56°C。(具体可以参考不同食材低温烹煮的温度要求)
三、热处理在新冠病毒的应用
热处理在日常防疫的应用其实非常广泛,这里仅列举部分例子以供参考,相信各位读者可以找到更多的应用方式。
(一)食物消毒
从避免食源性风险的角度考虑,对外卖/外带食品进行加热是相对保险的方式。炒菜的温度在120℃~170°C、各种煮菜在90℃~100°C、刚做好的热奶茶在65℃~75°C、热咖啡和热茶在80℃~90°C。所以一般情况下刚做好的各种小炒、盖饭、拉面、米粉、煎饼、麻辣烫以及火锅都是相对安全的,外卖的风险主要来源是打包过程中对食物表面的二次污染以及食物的外包装。对食物的二次加热可以使用微波炉、蒸锅、烤箱和空气炸锅等工具进行。
  • 关于微波炉加热
微波炉在原理上是利用微波激起物体内的水分子震荡摩擦来产生热量,微波炉的高、中、低火实际上是改变微波的功率或微波通断的时间比,被加热物品的温度高低受时间和食物本身的体积、材料,重量、含水率含油率等因素的影响很大,所以并不是不是一个定值。比如说加热的是水,水的沸点是100°C所以不管加热多久,最高温度也不会超过100°C。而如果加热的食物含有油脂或是纯食用油的话,在某些瞬间最高温度可以达220℃~250°C。一般情况下由于食物中都会含有一些水分,所以在使用微波炉的高火加热2~3分钟后基本都能达到对食物中新冠病毒的灭活。

  • 关于微波炉加热不均匀
在现实实践中我想大多数读者都经历过使用微波炉加热时候后,发现食物受热不均的情况。这是由于我们加热的一份食物是有不同成分组成的,不同成分通常具有不同的能量吸收率。非常明显的一个例子是在加热包子时,由于包子馅的吸收热量的速度比包子皮快得多,使得包子馅是热的,而外面的包子皮冰冷。这是因为含水量较高的食物吸收微波能量的效率较高,而含水量较低的食物吸收热量较慢,导致加热不均匀。这种情况通常可以在加热前向食物表面喷洒少量水分/油脂来提高表面的含水量,或食物表面增加一些孔洞人为制造一些蒸汽通道,同时还可以防止食物内爆。

而微波炉加热不均匀的另一个原因来自微波炉内部复杂的振荡模式,但由于和内容关系不大,所以这里不做展开说明。具体的解决方案是将加热的食物放在微波炉的边缘而不是正中间。

(二)餐具消毒
用开水烫餐具是很常见的消毒方式,部分地区养成了餐前烫碗筷的地方性习俗(多数情况下使用茶水),不过由于作用时间和温度限制,可能实际效果一般。

更好的是使用洗碗机对餐具进行消毒,一般情况下家用洗碗机的水温在50℃~70℃左右,而商用洗碗机的最高达90℃以上。不过由于表面活性剂对新冠的效果更好,所以使用洗碗剂会是更方便的选择。
(三)衣物和物品消毒
外出的衣物和随身物品也可以使用高温来进行消杀,可以使用烘干机或烘衣袋进行。

总得来说,尽管不同研究的结果有些差异,但基本可以确认在不考虑其他因素的前提下,温度超过25°C时新冠病毒的传播会出现比较明显的下降趋势,并且随着温度的升高持续下降,所以根据季节来使用空调或暖气来调整室内温度来降低感染风险。另外鉴于新冠病毒的热敏感特性,也可以使用热处理来进行日常的消杀工作。
以上就是本期分享的全部内容,有什么问题欢迎给我留言。

(文中所有图片均来自网络公开渠道)
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