כיצד אלכוהול הורג חיידקים?

אלכוהול שימש כחומר חיטוי במשך מאות שנים. מוצרי הסטריליזציה הנפוצים ביותר המשמשים כיום - אלכוהול משפשף וחיטוי ידיים על בסיס אלכוהול - עשויים שניהם מתמיסות של אלכוהול, לרוב איזופרופיל או אלכוהול אתילי. במצרים העתיקה, בקירוב 3000 לפני הספירה, יין דקלים שימש גם לניקוי פצעים וגם לחניטת גופות. אלכוהול יעיל להפליא במאבק במיקרואורגניזמים חד תאיים כמו חיידקים, אך פרסומות ופרסומות אחרות לחומרי חיטוי ביתיים לא מסבירות לעתים קרובות את המרתק תהליך של אֵיך אלכוהול הורג חיידקים.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

אלכוהול הורג חיידקים בתהליך המכונה דנטורציה. מולקולות אלכוהול הן תרכובות כימיות אמפפיליות, מה שאומר שיש להן גם מים וגם תכונות אוהבות שומן. מכיוון שלקרומי תאי חיידקים יש צד על בסיס שומן וגם צד על בסיס מים, מולקולות אלכוהול מסוגלות להיקשר ולפרק את קרום המגן. כאשר זה קורה, מרכיבי הליבה של החיידקים נחשפים ומתמוססים, מאבדים את מבנהם ומפסיקים לתפקד. כאשר איבריו נמסים למעשה, החיידקים מתים במהירות.

אלכוהול משפשף וחיטוי ידיים על בסיס אלכוהול המשמש לרוב להרוג חיידקים הם פתרונות של אלכוהול, אלכוהול אתילי או אלכוהול איזופרופיל, שניהם כימיים אמפפיליים תרכובות. מאפיין זה מאפשר להם להיקשר ולפרק ממברנות על בסיס מים ולשבש מבני חלבון התלויים במים. המולקולות בקרומים ובחלבונים נקשרות בקלות עם מולקולות האלכוהול. מכיוון שמיקרואורגניזמים חד תאיים כמו חיידקים ווירוסים מורכבים בעיקר ממים, עם שומן חלבונים התלויים בתוכם, מאפייני האמפי של אלכוהול הופכים אותו ליעיל להפליא כחיטוי סוֹכֵן. תאים שנחשפים אליו אינם יכולים לשרוד בנוכחות אלכוהול יותר מכמה דקות.

החלבונים המרכיבים חיידק מורכבים משרשראות של 20 חומצות אמינו שומניות או יותר המקושרות זו לזו, מסולסלות ונוצרות בצורה ייחודית. צורות אלה נוקשות ונדרשות כדי שהחלבונים יתפקדו כראוי. תלוי בציטופלזמה על בסיס מים ומוקף בקרום המורכב משומנים ומולקולות מים, חלבונים שונים אלה משמשים כסוס העבודה של תא החיידק. הם שולטים בתנועת השחייה שמאפשרת לנוע בחיידקים, הם מאפשרים רבייה של תאים, ומונעים מאכילת החיידקים על ידי כדוריות הדם הלבנות בגוף האדם. ללא חלבונים אלה החיידקים ימותו במהירות.

כאשר תא חיידקים נחשף לתמיסת אלכוהול, מולקולות האלכוהול האמפיפיליות נקשרות עם מולקולות קרום התא של החיידק, מה שהופך אותו למסיס יותר במים. זה גורם לקרום התא לאבד את שלמותו המבנית ולהתפרק. ככל שהוא נחלש, יותר מולקולות אלכוהול מסוגלות להיכנס לתא, והחלבונים התלויים בקרום מתחילים לזלוג מהקרום המוחלש. לאחר מכן מולקולות האלכוהול מתחילות להמיס את החלבונים בתהליך המכונה דנטורציה. על ידי יצירת קשרים עם מולקולות האלכוהול, חומצות האמינו בחלבון חיידקי נתון מתחילות לאבד את מבנהן, ומפסיקות לתפקד כתוצאה מכך. מכיוון שהחיידקים אינם יכולים לשרוד ללא פונקציות חלבון אלו, התא מת במהירות, ובעצם נמס מבפנים ומבחוץ.