Πώς το αλκοόλ σκοτώνει τα βακτήρια;

Το αλκοόλ χρησιμοποιείται ως απολυμαντικό εδώ και αιώνες. Τα πιο κοινά προϊόντα αποστείρωσης που χρησιμοποιούνται σήμερα - οινόπνευμα εντριβής και απολυμαντικά χεριών με βάση το οινόπνευμα - παρασκευάζονται και τα δύο από διαλύματα αλκοόλης, πιο συχνά ισοπροπυλική ή αιθυλική αλκοόλη. Στην Αρχαία Αίγυπτο, περίπου το 3000 π.Χ., το κρασί από φοίνικες χρησιμοποιήθηκε τόσο για τον καθαρισμό πληγών όσο και για την ταρίχευση σωμάτων. Το αλκοόλ είναι απίστευτα αποτελεσματικό στην καταπολέμηση μονοκύτταρων μικροοργανισμών όπως τα βακτήρια, αλλά οι διαφημίσεις και άλλες διαφημίσεις για οικιακά απολυμαντικά δεν εξηγούν συχνά τη συναρπαστική διαδικασία του πώς Το αλκοόλ σκοτώνει τα βακτήρια.

TL;DR (Πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα; Δεν έχω διαβάσει)

Το αλκοόλ σκοτώνει τα βακτήρια μέσω μιας διαδικασίας γνωστής ως μετουσίωσης. Τα μόρια του αλκοόλ είναι αμφίφιλες χημικές ενώσεις, πράγμα που σημαίνει ότι έχουν ιδιότητες τόσο για το νερό όσο και για το λίπος. Επειδή οι βακτηριακές κυτταρικές μεμβράνες έχουν μια πλευρά με βάση το λίπος καθώς και μια πλευρά με βάση το νερό, τα μόρια αλκοόλης είναι σε θέση να συνδέονται και να διασπούν την προστατευτική μεμβράνη. Όταν συμβεί αυτό, τα βασικά συστατικά των βακτηρίων εκτίθενται και διαλύονται, χάνοντας τη δομή τους και παύοντας να λειτουργούν. Με τα όργανά του ουσιαστικά να λιώνουν, τα βακτήρια πεθαίνουν γρήγορα.

Ιδιότητες του αλκοόλ

Η αλκοόλη εντριβής και τα απολυμαντικά χεριών με βάση το οινόπνευμα που χρησιμοποιούνται συχνότερα για τη θανάτωση βακτηρίων είναι διαλύματα αλκοόλης, είτε αιθυλικής αλκοόλης είτε ισοπροπυλικής αλκοόλης, αμφότερες από αμφίφιλες χημικές ενώσεις. Αυτή η ιδιότητα τους επιτρέπει να συνδέονται με και να διασπούν 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 της αλκοόλης. Επειδή οι μονοκύτταροι μικροοργανισμοί όπως τα βακτήρια και οι ιοί αποτελούνται κυρίως από νερό, με λιπαρές πρωτεΐνες αιωρούμενες μέσα τους, τα αμφίφιλα χαρακτηριστικά του αλκοόλ το καθιστούν απίστευτα αποτελεσματικό ως απολυμαντικό. Τα κύτταρα που εκτίθενται σε αυτό δεν μπορούν να επιβιώσουν παρουσία αλκοόλ για περισσότερο από λίγα λεπτά.

Βακτηριακή δομή

Οι πρωτεΐνες που συνθέτουν ένα βακτήριο αποτελούνται από αλυσίδες 20 ή περισσότερων λιπαρών αμινοξέων που συνδέονται μεταξύ τους, κουλουριάζονται και σχηματίζονται σε ένα μοναδικό σχήμα. Αυτά τα σχήματα είναι άκαμπτα και απαιτούνται για τη σωστή λειτουργία των πρωτεϊνών. Αναρτημένες σε ένα κυτταρόπλασμα με βάση το νερό και περιτριγυρισμένες από μια μεμβράνη που αποτελείται από λίπη και μόρια νερού, αυτές οι διάφορες πρωτεΐνες λειτουργούν ως άλογα εργασίας του βακτηριακού κυττάρου. Ελέγχουν την κίνηση της κολύμβησης που επιτρέπει στα βακτήρια να κινούνται, επιτρέπουν την αναπαραγωγή των κυττάρων και εμποδίζουν τα βακτήρια να καταναλωθούν από τα λευκά αιμοσφαίρια στο ανθρώπινο σώμα. Χωρίς αυτές τις πρωτεΐνες, τα βακτήρια θα πέθαιναν γρήγορα.

Θάνατος με μετουσίωση

Όταν ένα βακτηριακό κύτταρο εκτίθεται σε διάλυμα αλκοόλης, τα αμφίφιλα μόρια αλκοόλης συνδέονται με τα μόρια της κυτταρικής μεμβράνης του βακτηρίου, καθιστώντας το πιο διαλυτό στο νερό. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα η κυτταρική μεμβράνη να χάσει τη δομική της ακεραιότητα και να καταρρεύσει. Καθώς γίνεται πιο αδύναμο, περισσότερα μόρια αλκοόλης μπορούν να εισέλθουν στο κύτταρο και οι πρωτεΐνες που αιωρούνται μέσα στη μεμβράνη αρχίζουν να ξεχύνονται από την εξασθενημένη μεμβράνη. Τα μόρια αλκοόλης αρχίζουν στη συνέχεια να διαλύουν τις πρωτεΐνες μέσω μιας διαδικασίας γνωστής ως μετουσίωσης. Σχηματίζοντας δεσμούς με τα μόρια της αλκοόλης, τα αμινοξέα σε μια δεδομένη βακτηριακή πρωτεΐνη αρχίζουν να χάνουν τη δομή τους, με αποτέλεσμα να παύουν να λειτουργούν. Επειδή τα βακτήρια δεν μπορούν να επιβιώσουν χωρίς αυτές τις πρωτεϊνικές λειτουργίες, το κύτταρο πεθαίνει γρήγορα, ουσιαστικά τήκεται χωριστά από μέσα και έξω.