Πώς σκοτώνει το αλκοόλ τα βακτήρια;

Το αλκοόλ χρησιμοποιείται ως απολυμαντικό για αιώνες. Τα πιο συνηθισμένα προϊόντα αποστείρωσης που χρησιμοποιούνται σήμερα - τρίψιμο αλκοόλ και απολυμαντικά χεριών με βάση το αλκοόλ - και τα δύο παρασκευάζονται από διαλύματα αλκοόλης, συνήθως ισοπροπυλική ή αιθυλική αλκοόλη. Στην Αρχαία Αίγυπτο, περίπου το 3000 π.Χ., το κρασί φοίνικα χρησιμοποιήθηκε τόσο για τον καθαρισμό τραυμάτων όσο και για το σώμα του βάλσαμου. Το αλκοόλ είναι απίστευτα αποτελεσματικό στην καταπολέμηση των μονοκύτταρων μικροοργανισμών όπως τα βακτήρια, αλλά διαφημίσεις και άλλες διαφημίσεις για οικιακά απολυμαντικά δεν εξηγούν συχνά το συναρπαστικό διαδικασία του πως το αλκοόλ σκοτώνει βακτήρια.

TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)

Το αλκοόλ σκοτώνει τα βακτήρια μέσω μιας διαδικασίας που είναι γνωστή ως μετουσίωση. Τα μόρια αλκοόλης είναι αμφίφιλες χημικές ενώσεις, πράγμα που σημαίνει ότι έχουν τόσο νερό και λιπαρές ιδιότητες. Επειδή οι μεμβράνες των βακτηριακών κυττάρων έχουν μια πλευρά με βάση το λίπος καθώς και μια πλευρά με βάση το νερό, τα μόρια αλκοόλης είναι ικανά να συνδέονται και να διασπώνται η προστατευτική μεμβράνη. Όταν συμβεί αυτό, τα βασικά συστατικά των βακτηρίων εκτίθενται και διαλύονται, χάνοντας τη δομή τους και παύουν να λειτουργούν. Με τα όργανα του να λιώνουν ουσιαστικά, τα βακτήρια πεθαίνουν γρήγορα.

Το αλκοόλ και τα απολυμαντικά χεριών με βάση το αλκοόλ που χρησιμοποιούνται πιο συχνά για να σκοτώσουν βακτήρια είναι λύσεις αλκοόλης, είτε αιθυλική αλκοόλη είτε ισοπροπυλική αλκοόλη, και οι δύο είναι αμφίφιλη χημική ουσία ενώσεις. Αυτή η ιδιότητα τους επιτρέπει να συνδέονται και να διασπώνται μεμβράνες με βάση το νερό και να διαταράσσουν τις πρωτεϊνικές δομές που αιωρούνται στο νερό. Τα μόρια στις μεμβράνες και οι πρωτεΐνες συνδέονται εύκολα με τα μόρια αλκοόλης. Επειδή οι μονοκύτταροι μικροοργανισμοί όπως τα βακτήρια και οι ιοί αποτελούνται κυρίως από νερό, με λιπαρά πρωτεΐνες που αιωρούνται μέσα τους, τα αμφίφιλα χαρακτηριστικά του αλκοόλ το καθιστούν απίστευτα αποτελεσματικό ως απολυμαντικό μέσο. Τα κύτταρα που εκτίθενται σε αυτό δεν μπορούν να επιβιώσουν παρουσία αλκοόλ για περισσότερο από λίγα λεπτά.

Οι πρωτεΐνες που αποτελούν ένα βακτήριο αποτελούνται από αλυσίδες 20 ή περισσοτέρων λιπαρών αμινοξέων που συνδέονται μεταξύ τους, κυρτώνται και σχηματίζονται σε ένα μοναδικό σχήμα. Αυτά τα σχήματα είναι άκαμπτα και απαιτούνται για τη σωστή λειτουργία των πρωτεϊνών. Εναιωρημένο σε κυτταρόπλασμα με βάση το νερό και περιτριγυρισμένο από μεμβράνη που αποτελείται από λίπη και μόρια νερού, αυτές οι διάφορες πρωτεΐνες δρουν ως τα άκρα του βακτηριακού κυττάρου. Ελέγχουν την κίνηση κολύμβησης που επιτρέπει στα βακτήρια να κινούνται, επιτρέπουν την αναπαραγωγή των κυττάρων και αποτρέπουν την κατανάλωση των βακτηρίων από λευκά αιμοσφαίρια στο ανθρώπινο σώμα. Χωρίς αυτές τις πρωτεΐνες, τα βακτήρια θα πέθαιναν γρήγορα.

Όταν ένα βακτηριακό κύτταρο εκτίθεται σε διάλυμα αλκοόλης, τα μόρια αμφίφιλης αλκοόλης συνδέονται με τα μόρια της κυτταρικής μεμβράνης των βακτηρίων, καθιστώντας το πιο διαλυτό στο νερό. Αυτό αναγκάζει την κυτταρική μεμβράνη να χάσει τη δομική της ακεραιότητα και να καταρρεύσει. Καθώς μεγαλώνει ασθενέστερα, περισσότερα μόρια αλκοόλης μπορούν να εισέλθουν στο κύτταρο και οι πρωτεΐνες που εναιωρούνται εντός της μεμβράνης αρχίζουν να χύνονται από την εξασθενημένη μεμβράνη. Τα μόρια αλκοόλης αρχίζουν στη συνέχεια να διαλύουν τις πρωτεΐνες μέσω μιας διαδικασίας γνωστής ως μετουσίωση. Δημιουργώντας δεσμούς με τα μόρια αλκοόλης, τα αμινοξέα σε μια δεδομένη βακτηριακή πρωτεΐνη αρχίζουν να χάνουν τη δομή τους, παύοντας να λειτουργούν ως αποτέλεσμα. Επειδή τα βακτήρια δεν μπορούν να επιβιώσουν χωρίς αυτές τις πρωτεϊνικές λειτουργίες, το κύτταρο πεθαίνει γρήγορα, ουσιαστικά λιώνει εκτός από το εσωτερικό και το εξωτερικό.