ما هو السبب العلمي الذي يجعل المطهرات قادرة على قتل 99.9% من الجراثيم فقط؟

هل تساءلت يوماً لماذا تروج الشركات أن أغلبية المطهرات تقتل 99.9% أو 99.99% من الجراثيم ولا تدّعي أن هذه المواد تقضي على الجراثيم جميعها؟ ربما خطرت لك هذه الفكرة في أثناء تنظيف المطبخ أو الحمام.

مما لا شك فيه، أنه في عالمنا الذي نستطيع فيه تحقيق مختلف الإنجازات المذهلة باستخدام العلم، سيخترع أحد ما مطهراً فعالاً بنسبة 100%.

يتطلب حل هذا اللغز فهم بعض أسس علم الأحياء الدقيقة والقليل من الرياضيات.

ما هي المطهرات؟

المطهرات هي مواد نستخدمها لقتل البكتيريا والفيروسات والميكروبات الأخرى الموجودة على الأجسام غير الحية أو تعطيلها.

تحتوي الأسطح والأجسام في الأوساط المنزلية على ملايين الميكروبات، وعلى الرغم من أن أغلبية الميكروبات ليست ضارة (وبعضها مفيد)، هناك نسبة منها قد تتسبب بالأمراض.

على الرغم من أن التطهير قد يشمل تدخلات فيزيائية مثل المعالجة الحرارية أو استخدام الأشعة فوق البنفسجية، لكننا عندما نفكر في المطهرات فإننا نشير عادة إلى استخدام المواد الكيميائية لقتل الميكروبات على الأسطح أو الأجسام المختلفة.

تحتوي المطهرات الكيميائية غالباً على مكونات فعالة مثل الكحول ومركبات الكلور وبيروكسيد الهيدروجين، وهي مواد تستهدف الأجزاء الحيوية للميكروبات المختلفة وتقتلها.

اقرأ أيضاً: تعرّف إلى الميكروبات التي تمنح العجين نكهته المميزة

الأسس الرياضية للقضاء على الميكروبات

خلال السنوات القليلة الماضية، أصبحنا جميعاً على دراية بمفهوم النمو الأسّي فيما يتعلق بانتشار حالات الإصابة بمرض كوفيد-19.

يعبّر النمو الأسي عن تزايد الأعداد بمعدل متسارع على نحو مستمر، ما قد يؤدي إلى انفجار في حجم شيء ما بسرعة كبيرة. على سبيل المثال، إذا تضاعف عدد مستعمرة بكتيرية من 100 بكتيريا كل ساعة، فإن عدد البكتيريا في غضون 24 ساعة سيتجاوز 1.5 مليار.

على العكس من ذلك، يتبع قتل الميكروبات أو تعطيلها نمط اضمحلال لوغاريتمي، وهو عكس النمو الأسّي في الأساس. في هذه الحالة، بينما يتناقص عدد الميكروبات بمرور الوقت، يصبح معدل موتها أبطأ مع انخفاض أعدادها.

على سبيل المثال، إذا كان مطهر معين يقتل 90% من البكتيريا كل دقيقة، فبعد دقيقة واحدة، لن يبقى سوى 10% من كمية البكتيريا الأصلية. وبعد الدقيقة التالية، سيبقى 10% من تلك النسبة المتبقية (أو 1% من الكمية الأصلية)، وهكذا.

بسبب نمط الاضمحلال اللوغاريتمي هذا، من غير الممكن أن يستطيع أي مطهّر قتل 100% من أي مجموعة ميكروبية، ولا يمكن أن نقول علمياً إلا إننا نستطيع خفض الحمل الميكروبي بنسبة مئوية من المجموعة الأولية. لذلك، تروّج أغلبية شركات تصنيع المطهرات المبيعة للاستخدام المنزلي أن منتجاتها تقتل 99.9% من الجراثيم.

ينطبق المبدأ نفسه على المنتجات الأخرى مثل مطهرات الأيدي ومناديل التطهير، التي تدعي الشركات المصنعة لها أيضاً أنها تقتل 99.9% من الجراثيم غالباً.

التبعات في العالم الحقيقي

كما هي الحال فيما يتعلق بالكثير من العلوم، تصبح الأمور أعقد في العالم الحقيقي مقارنة بالمختبر، وهناك عدد من العوامل الأخرى التي يجب مراعاتها عند تقييم الفعالية الاحتمالية للمطهرات في إزالة الميكروبات من الأسطح.

أحد هذه العوامل هو حجم الميكروبات الأولية التي يجب إزالتها، ما يعني أنه كلما كان السطح ملوثاً أكثر، يجب أن تزداد فعالية المطهر للقضاء على هذه الميكروبات.

على سبيل المثال، إذا احتوى سطح أو جسم ما في البداية على 100 ميكروب وأزال مطهر ما 99.9% منها، فيمكنك أن تكون على ثقة كبيرة بأن المطهر أزال الميكروبات جميعها فعلياً من هذا السطح أو الجسم (وهذه ظاهرة تحمل اسم "التعقيم").

على النقيض من ذلك، إذا وصل العدد الأولي للميكروبات الأولية على سطح ما إلى مئات الملايين أو المليارات، فحتى تقليل الحمل الميكروبي بنسبة 99.9% قد يعني أن هناك الملايين من الميكروبات المتبقية على السطح.

المدة الزمنية هي أحد العوامل الرئيسية التي تحدد مدى فعالية القضاء على الميكروبات. لذلك، فإن تعريض سطح ملوث بشدة للمطهر فترة أطول هو إحدى الطرق التي تضمن قتل عدد أكبر من الميكروبات.

لهذا السبب، إذا نظرت عن كثب إلى ملصقات العديد من المطهرات المنزلية الشائعة، ستلاحظ غالباً أنها تقترح وضع المنتج على السطح الملوث والانتظار فترة زمنية محددة قبل مسحه. لذلك، راجع ملصقات المنتجات التي تستخدمها دوماً.

هناك عوامل أخرى تؤثر أيضاً في فعالية المطهر خارج المختبر، مثل درجة الحرارة والرطوبة ونوع السطح.

على نحو مشابه، قد تكون الميكروبات في العالم الحقيقي أكثر حساسية أو أقل حساسية للتطهير مقارنة بتلك المستخدمة في التجارب المختبرية.

السيطرة على انتقال العدوى لا يقتصر على المطهرات

يؤدي الاستخدام الرشيد للمطهرات دوراً مهماً في خفض تعرضنا لمسببات الأمراض (الميكروبات التي تتسبب بالأمراض) في حياتنا اليومية، ما يعني أنها تقلل احتمال الإصابة بالأمراض.

لا تقلل حقيقة أننا لا نستطيع إثبات فعالية المطهرات علمياً بنسبة 100% أهمية هذه المواد في مكافحة العدوى، ولكن يجب أن نرفقها دائماً بممارسات أخرى، مثل غسل اليدين، لتقليل خطر الإصابة بالعدوى.