Bir ülkenin insanlarının sağlık durumunu, büyük ölçüde o ülkenin mikrobial topluluklarının etkili bir şekilde kontrol edebilmeleri ile tayin edilir. Bu kontrolün gerekli işlemleri çok spesifik olabileceği gibi çok genelde olabilir.
Günlük işlemler örneğin, suyun saflaştırılması, sütün pastörizasyonu, besinlerin korunması v.b. işlemler mikrobial toplulukların kontrolünü gerektirir. Halk sağlığı açısından düşünürsek önemli olan sadece ürünü korumak değil, toplumun sağlığının da korunmasıdır. Aynı zamanda ekonomik olarak da, bazı mikroorganizmalar zararlı olduklarından kontrol altına alınmaları gerekir.

Mikrobiyal Kontrolün Önemi
Bir mikroorganizmanın teşhisi ancak saf kültür halinde üretilmesi ile mümkündür. Bu da, besiyeri ve diğer malzemeler ile aseptik koşullarda çalışmak, diğer mikroorganizmaların karışmasını önlemekle olur. Steril bir ortam veya malzeme hiçbir canlı varlık ihtiva etmez. Bu amaçla sterilizasyon işlemi: mikrobiyoloji laboratuar tekniğinin temel taşlarından birisidir.
Uygun bir sterilizasyon yapmadan mikrobiyolojik çalışmalar yapılamaz.

Mikroorganizma kontrolünü gerektiren temel sebepler şöyle özetlenebilir.
1. Enfeksiyon hastalıklarının bulaşmasını önlemek.
2. İstenmeyen mikroorganizmaların çoğalmasını ve çevreye yayılmasını önlemek.
3. Mikroorganizmaların saf kültürlerini elde etmek.
4. Mikroorganizmalarca materyallerin çürüme ve bozulmalarım engellemek.

Sterilizasyon
Canlı organizmaların tümünün kendine has bir yaşama şekli vardır, doğadaki en küçük canlılar grubunu oluşturan mikroorganizmalar, hayatlarını sürdürebilmeleri için bazı canlıların yok olmalarına sebep olurlar. Bundan dolayı sterilizasyon mikroorganizmaların vejetatif ve spor şekillerinin öldürülmesi olayıdır. Diğer bir ifadeyle, mikrobial yaşamın tüm formlarının yok edilmesidir.
Dezenfeksiyon ise bir ortamdaki patojen mikroorganizmaları öldürmek için yapılan işleme denir. Dezenfeksiyon esnasında diğer zararsız mikroorganizmalarda ölebilir.
Fakat bu işlemin gayesi, hastalık yapıcı mikroorganizmaların zararsız hale getirilmesidir.
Dezenfeksiyon için kullanılan maddelere “dezenfektan madde” adı verilir.
Mikroorganizmaları öldürebilen veya üremelerini durdurabilen maddelere “antiseptik” denir. Bakteriosid, mikrobiyosid, bakteriosidal, mikrobiyosidal, antibakterial, antimikrobial terimlerinin hepsi aşağı yukarı aynı anlamı taşıyıp, mikrop öldürücü anlamına gelmektedir.
Bakteriostatik, mikrobistatik terimleri ise mikroorganizmaların üremelerini durdurucu etki anlamında kullanılmaktadır. Bundan başka fungusid, virüsid, sporosid terimleri de sırası ile funguslar, virüslar ve sporlar üzerine öldürücü etkiye sahip anlamına gelmektedirler.
Mikroorganizmaların çeşitli etkenlere karşı dirençlerine “rezistans”, hassasiyetlerine de “dispozisyon” denir.

Sterilizasyon Çeşitleri
Mikroorganizmaların kontrol altına alınmasının çeşitli şekilleri vardır. Bu yöntemler; sterilize edilecek malzemenin farklılıklarından, kullanılan fiziksel etkenlerden ve kimyasal maddelerden kaynaklanmaktadır. Ayrıca kontrol altına alınacak mikroorganizma türlerinin sayısı, cinsi ve bulunduğu ortamlar bu çeşitliliği arttırmaktadır.
Sterilize edilen eşyanın mikroplar ile tekrar kirlenmemesi için, dış ortamla ilgisinin kesilmesi gerekir. Steril eşya açık kalırsa, havadan gelen tozların üzerindeki bakterilerle tekrar kontamine olur.
Tüp, balon gibi cam eşyaların ağzı sterilize, işleminden önce pamuklanır. Bu işlemde kullanılan pamuk uzun elyaftan ve tozlu olmamalıdır.Bunun için yağı alınmış pamuk kullanılır.
Pipetlerin ağız kısmı pamuklanır ve birer birer ya da birkaçı bir arada kağıtlara sarılarak sterilize edilebilir. Genellikle pipetler, cam ya da madenden yapılmış silindir şeklindeki kutulara konur ve kutuların ağzı pamuk veya madeni bir kapakla kapatılarak sterilize edilir.

Sterilizasyon işlemi, genel olarak fiziksel ve kimyasal olmak üzere iki yolla yapılır.

Fiziksel Yöntemler
Fiziksel yöntemlerle yapılan sterilizasyon işlemini genelde üç grup altında toplamak mümkündür. Bunlar:
1. Isı ile
2. İyonize eden ışınlarla,
3. Mekanik olarak yapılan sterilizasyon.

1. Isı ile Sterilizasyon
Yapılması kolay ve ucuz olduğundan ve iyi sonuç verdiğinden sterilizasyonda en çok ısı kullanılır. Yalnız sterilize edilecek malzemenin ısıya dayanıklı olması lazımdır. Bu husus daima göz önünde bulundurulmalıdır.

Sterilizasyon işleminde ısı, kuru ve nemli olmak üzere iki şekilde kullanılır.
A- Kuru Isı İle Sterilizasyon
a. Kızıl dereceye kadar ısıtma ve yakma: Daha çok aleve tutulduğunda bozulmayan iğne, öze ve benzeri madeni aletlerin, steril edilmesinde kullanılır. Öze ve iğneler saplarından kalem gibi aleve 45° C açıyla, ya alevin dip kısmının ortasına tutularak, ya da alevin üzerinde
biraz uzak konumda tutarak Önce üzerindeki organik maddelerin yavaşça yanarak karbonlaşması sağlanır. Daha sonra alevin ısının en yoğun olduğu uç kısmının ortasına daldırılarak, kızıl dereceye gelinceye kadar ısıtılır. Bu tür aletler soğuduktan sonra kullanılır.
Öze ve iğne aniden alevin içerisine daldırılacak olursa, üzerlerindeki organik maddeler yüksek ısının etkisiyle genişleyerek patlarlar ve çevreye sıçrarlar. Bu sıçrayan materyal içersindeki mikroorganizmalar canlı kalabilirler. Bu da çevrenin mikroorganizmalarla kontaminasyonuna neden olur.
b. Alevden Geçirme: Balon, eden v.b. ile metal gereçlerin dış yüzeyleri alevden geçirilerek steril edilebilir. Ayrıca steril tüplerin ağızları, her açış ve kapatış sırasında alevden geçirilerek sterilizesinin bozulması önlenir.
Sterilizasyon amacı ile pipet uçlarının alevden geçirilmesi uçlarının kırılmasına neden olacağından, doğru bir yöntem değildir.
c. Kuru Sıcak Hava Fırını (Pasteur Fırını): Kuru sıcak hava ile sterilizasyonda özel yapılmış fırınlar kullanılır. Cam, balon, petri kutusu, pipet ve cam şişeler gibi cam eşyanın sterilizasyonu için en uygun yöntemdir. Bu yolla sterilizasyon 180 °C’ de 1 saat veya 160°C’ de 2-2.5 saat fırını çalıştırmak suretiyle yapılır.

B- Nemli Isı İle Sterilizasyon
Bu yöntemle kuru ısı ile steril edilemeyen, malzemeler steril edilmektedir.

1. Sıcak Su İle Sterilizasyon
a. Kaynatma :100 °C’de 5-10 dakika kaynatmakla bakterilerin vejetatif şekilleri ve bazı bakterilerin spor şekilleri ölürler. Tam güvenli bir yöntem olmamakla birlikte, çok önemli olmayan işlemlerde yeterli sterilizasyon sağlayabilmektedir. Genellikle cam eşya, pens, makas v.b. gereçlerin kaynatılarak sterilize edilmesinde uygulanır.
b. Tindalizasyon: Yüksek sıcaklık derecelerinde bozulan maddeler için kullanılan bir metoddur. Bu metodla, birkaç gün arka arkaya 56-100°C sıcaklıkla ısıtmakla sterilizasyon işlemi yapılır. Isıtma süresi günde bir saat olmak üzere en az üç gündür. Bazı sporlu bakteriler için sekiz gündür. Çok az kirli çözeltiler için iyi sonuç verir. Benmari denilen aletlerde yapılır.
2. Buharlı Isı İle Sterilizasyon iyi bir sterilizasyon için, su buharı sıcak havadan daha elverişlidir. Çünkü buharın öldürücü etkisi daha fazladır ve eşyayı daha çabuk ısıtır. Ayrıca su buharını pamuk , yün , kumaş, kağıt ve diğer kirli maddelere nüfusu daha kolaydır.
a. Basınçlı
b. Basınçsız
c. Akım halindeki buharla sterilizasyon
a. Basınçlı buharla sterilizasyon: Bu yöntem, özellikle besiyerleri ve çözeltiler için çok uygundur. Ortam yeteri kadar buharlı olduğundan, ısınma esnasında sterilize edilecek sıvılardan buharlaşma ile su kaybı da olmaz. Buharla sterilizasyon için en çok kullanılan alet otoklavdır. Otoklavla sterilizasyon işlemi için 120 0C’de 1 atmosfer basınç altında, 15-45 dakika yeterlidir.
b. Basınçsız buhar ile sterilizasyon: 100° C ısıda buharla doymuş bir ortamda, basınç olmaksızın 30′ dakika tutularak yapılan sterilizasyondur. Bu amaç için Koch kazanı veya basınçsız çalışan otoklav kullanılır.
c. Akım halindeki buharla sterilizasyon: Bu işleme Ultra High Temperature ( UHT ) sterilizasyonu adı verilir. Özellikle süt sterilizasyonunda kullanılır. Süt, buhar ile 135-150°C’ ye kadar ısıtılmış levhalara 1-4 saniye süreyle püskürtülür. Daha sonra vakum bulunan soğutma tanklarına püskürtülerek hızla 22° C ye kadar soğutulur.

Pastörizasyon:
Süt, krema, meyve suları gibi maddelerdeki bütün mikroorganizmaları tahrip etmeyip sadece patojen mikroorganizmaları öldüren, en çok gıda endüstrisinde kullanılan bir yöntemdir. Değişik şekillerde uygulanır. Düşük ısıda uzun süre (60-65° C de 30 dakika) veya yüksek ısıda kısa süre (72ºC’ de 30-40″ sn.) tutulduktan sonra en kısa zamanda ısının 10°C’ ye düşürülmesiyle gerçekleştirilir. Ancak, bu ısılara dayanıklı birçok mikroorganizmalar (termofıller) ve sporlar vardır. Bundan dolayı özel işlemler uygulanmamış pastörize sütlerin buzdolabında tutulması ve 48 saat içinde tüketilmesi gerekir. Aksi halde patojen olmayan mikroorganizmalar sütte çoğalarak bozulmasına neden olurlar. Ayrıca bazı mikroorganizmaların buzdolabı koşullarında da üreyebildiği unutulmamalıdır.
II. İyonize Eden Işılarla Sterilizasyon
Suyun ve mikrobiyolojide kullanılan bazı maddelerin sterilizasyonu için, iyonize eden ışınların etkisinden faydalanılır. Genellikle iyonize eden ışınlarla sterilizasyon işlemi mikropların haricinde ortama da etkilidir. Dolayısıyla kullanılışı da sınırlıdır, iyonize eden ışınlar iki gruba ayrılır:
a. Elektromanyetik ışınlar
b. Partiküler ışınlar
c. Ultrasonik vibrasyonlar (titreşimler)

a. Elektromanyetik ışınlar
1. Ultraviole ışınları
2. X ışınları
3. Gamma ışınlan
b. Partiküler ışınlar
1. Beta (katod ) ışınları

III. Mekanik Olarak Yapılan Sterilizasyon
Yüksek ısıya dayanıksız çeşitli sıvıları steril etmek amacıyla kullanılır. Bu yöntem sıvı bir ortamda bulunan mikroorganizmaların çeşitli fılitrelerden geçirilerek tutulması ve süzüntüye geçmesinin engellenmesi esasına dayanır. Süzme işleminde kullanılan aletlere fılitre veya süzgeç denir. Bu filtreler, filtrenin cinsine göre sınıflandırılabilir. Bunlar;
1. Diatom toprağı filtreler
2. Porselen filtreler
3. Astbest süzgeçli filtreler
4. Cam tozu filtreler
5. Kollodyum zarh filtreler

KİMYASAL YÖNTEMLER
Çeşitli kimyasal maddeler kullanılarak gerçekleştirilir. Daha çok patojen mikroorganizmaların kontrol altına alınması için yapılan bir işlemdir.
• Sterilizasyonda kullanılan başlıca kimyasal maddeler;
 Asitler,
 Alkaliler,
 Halojenler,
 Ağır metaller,
 Kuarter amonyum bileşikleri,
 Fenolik bileşikler,
 Aldehitler,
 Ketonlar,
 Alkoller,
 Aminler
 Peroksitlerdir.

B.E.Ü. Çevre Mühendisliği Bölümü Çevre Mikrobiyolojisi Ders Notları
http://cevre.beun.edu.tr/dersnotu/cevremikrobiyolojisi/sterilizasyon.pdf