Inom livsmedelsproduktion och sjukvård används höga temperaturer för att döda sporer, som överlever kokning och vanliga desinfektionsmedel. Men detta är kostsamt och försämrar näringsvärdet och smaken hos livsmedlen. Varför sporer är så värmetåliga och hur de kan överleva utan näring har länge förbryllat forskarna, men man har misstänkt att det är förändringar i sporvattnets fysikaliska egenskaper som är avgörande.Men nu har alltså fysikaliska kemister vid Lunds Tekniska Högskola i samarbete med mikrobiologer från Lund och USA lyckats ”se” vattnet i intakta sporer och upptäckt att det har helt andra egenskaper än vad man tidigare trott. De har också sett att proteinerna i sporerna är orörliga, vilket förklarar varför sporerna klarar så höga temperaturer. För att kunna "se" vad som händer inuti sporerna har lundforskarna utvecklat en unik metod.– Vad vi nu upptäckt är att vattnet i sporen är nästan lika lättflytande som i vanliga bakterier, medan enzymerna är i stort sett orörliga. Vi tror därför att sporens värmetålighet och förmåga att stänga av cellmaskineriet beror på att vissa kritiska enzymer inte fungerar vid den låga vattenhalten i sporkärnan. Men naturligtvis krävs mycket mer arbete innan allt är utrett, förklarar Bertil Halle, professor i fysikalisk kemi i ett pressmeddelande, som tillsammans med Erik Sunde, doktorand i samma ämne, har skrivit artikeln ”The physical state of water in bacterial spores” i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS.En anledning till att forskarvärlden varit oense så länge är att det inte funnits en metod för att se vatten i celler eller, vilket är ännu svårare, i sporer. Men under de femton senaste åren har lundaforskarna utvecklat en teknik, så kallad magnetisk relaxationsdispersion, som klarar av detta.Genom att variera magnetfältet kan forskarna se molekylrörelser från en tusendels ner till en miljarddels sekund. I sitt laboratorium har lundagruppen gjort en rad uppmärksammade studier av proteiner, DNA och levande bakterieceller, bland annat två studier som publicerades i PNAS 29 april 2008.En annan viktig observation för att förstå varför sporen kan överleva temperaturer på upp till 150 grader är att proteinerna i sporen inte rör sig fritt som i en vattenlösning.– När temperaturen stiger vecklar proteinmolekyler ut sig i långa kedjor. Eftersom molekylerna i sporerna är immobiliserade trasslar de inte in sig i varandra, som de gör i vanliga celler. När temperaturen sjunker kan de veckla ihop sig igen och inget skadligt har skett med cellen, förklarar Erik Sunde.I sina experiment har forskarna också kunnat se att sporkärnans membran släpper igenom vatten med en hastighet som är åtminstone hundra gånger lägre än för bakteriens cellmembran. Denna kompakta inre barriär skyddar sporen mot giftiga molekyler som annars skulle förstöra sporens DNA./RS