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La sterilizzazione con ozono appartiene alla reazione di ossidazione biochimica, che decompone gli enzimi necessari per l'ossidazione interna del glucosio nei batteri; Può anche interagire direttamente con batteri e virus, danneggiandone le pareti cellulari e l'RNA, abbattendo polimeri macromolecolari come DNA, RNA, proteine, lipidi e polisaccaridi e interrompendo il metabolismo materiale, la crescita e i processi di riproduzione dei batteri; Può anche penetrare nel tessuto della membrana cellulare, invadere la membrana cellulare e agire sulle lipoproteine della membrana esterna e sui lipopolisaccaridi interni, causando una distorsione della permeabilità delle cellule, portando alla lisi e alla morte cellulare. Inoltre dissolve e denatura i geni genetici, i ceppi parassiti, le particelle di virus parassiti, i batteriofagi, i micosomi e i pirogeni (metaboliti dei virus batterici, endotossine) nei batteri morti.
I principi della tecnologia asettica sui microrganismi possono essere suddivisi in tre tipologie: antibatterica, battericida e batteriolitica. L'uso dell'ozono come agente di sterilizzazione appartiene al batteriolitico.
