Hur dödar alkohol bakterier?

Alkohol har använts som desinfektionsmedel i århundraden. De vanligaste steriliseringsprodukterna som används idag - alkohol och alkoholbaserade handdesinfektionsmedel - är båda tillverkade av lösningar av alkohol, oftast isopropyl eller etylalkohol. I det gamla Egypten användes palmvin cirka 3000 f.Kr., både för att rengöra sår och balsamera kroppar. Alkohol är otroligt effektivt i kampen mot encelliga mikroorganismer som bakterier, men reklam och andra annonser för hushållsdesinfektionsmedel förklarar inte ofta det fascinerande processen av hur alkohol dödar bakterier.

TL; DR (för lång; Läste inte)

Alkohol dödar bakterier genom en process som kallas denaturering. Alkoholmolekyler är amfifila kemiska föreningar, vilket innebär att de har både vatten och fettälskande egenskaper. Eftersom bakteriecellmembran har såväl en fettbaserad sida som en vattenbaserad sida, kan alkoholmolekyler bindas till och bryta ner skyddsmembranet. När detta inträffar exponeras och löses bakteriens kärnkomponenter och förlorar sin struktur och upphör att fungera. Med sina organ som i huvudsak smälter bort dör bakterierna snabbt.

Gnidningsalkoholen och alkoholbaserade handdesinfektionsmedel som oftast används för att döda bakterier är lösningar alkohol, antingen etylalkohol eller isopropylalkohol, vilka båda är amfifila kemikalier föreningar. Denna egenskap gör det möjligt för dem att binda med och bryta ner vattenbaserade membran och störa proteinstrukturer suspenderade i vatten. Molekylerna i membranen och proteinerna binder lätt till alkoholmolekylerna. Eftersom encelliga mikroorganismer som bakterier och virus huvudsakligen består av vatten med fett proteiner som är suspenderade i dem, gör alkoholens amfifilegenskaper det otroligt effektivt som sanering ombud. Celler som utsätts för det kan inte överleva i alkohol närvaro i mer än några minuter.

Proteinerna som utgör en bakterie består av kedjor med 20 eller fler fettaminosyror kopplade ihop, böjda och formade till en unik form. Dessa former är styva och krävs för att proteinerna ska fungera korrekt. Upphängt i en vattenbaserad cytoplasma och omgiven av ett membran som består av fetter och vattenmolekyler, fungerar dessa olika proteiner som arbetshästarna i bakteriecellen. De kontrollerar simrörelsen som gör att bakterierna kan röra sig, de möjliggör reproduktion av celler och förhindrar att bakterierna ätas av vita blodkroppar i människokroppen. Utan dessa proteiner skulle bakterierna dö snabbt.

När en bakteriecell exponeras för en lösning av alkohol binder amfifilalkoholmolekylerna med molekylerna i bakteriens cellmembran, vilket gör den mer löslig i vatten. Detta gör att cellmembranet tappar sin strukturella integritet och faller sönder. När det blir svagare kan fler alkoholmolekyler komma in i cellen, och proteinerna som är suspenderade i membranet börjar hälla ut ur det försvagade membranet. Alkoholmolekylerna börjar sedan lösa upp proteinerna genom en process som kallas denaturering. Genom att bilda bindningar med alkoholmolekylerna börjar aminosyrorna i ett givet bakterieprotein förlora sin struktur och upphör att fungera som ett resultat. Eftersom bakterierna inte kan överleva utan dessa proteinfunktioner, dör cellen snabbt och smälts i huvudsak från insidan och utsidan.