Hvordan alkohol desinficerer:Videnskaben bag at dræbe bakterier

Af Blake Flournoy – Opdateret 24. marts 2022

Sinhyu/iStock/GettyImages

I århundreder har alkohol tjent som et pålideligt desinfektionsmiddel. Moderne hæfteklammer såsom sprit og alkoholbaserede hånddesinfektionsmidler er afhængige af opløsninger af isopropyl eller ethylalkohol. I det gamle Egypten blev palmevin brugt til at rense sår og bevare kroppe. Men de fleste reklamer stopper med at forklare den fascinerende kemi, der gør det muligt for alkohol at udrydde bakterier.

TL;DR

Alkohol dræber bakterier ved at denaturere deres proteiner og opløse deres cellemembraner. Fordi alkohol både er vandopløseligt og fedtopløseligt, kan det trænge ind i det beskyttende lipiddobbeltlag, forstyrre proteinstrukturen og hurtigt invalidere cellen.

Alkohols egenskaber

Isopropyl og ethylalkohol er amfifile molekyler - hvilket betyder, at de indeholder både hydrofile (vand-elskende) og lipofile (fedt-elskende) dele. Denne dobbelte affinitet gør det muligt for dem at blande sig med lipidkomponenterne i bakteriemembraner, mens de samtidig interagerer med vandigt proteininteriør. Når de udsættes for en bakteriecelle, indsætter alkoholmolekyler sig selv i fosfolipid-dobbeltlaget, hvilket gør membranen mere permeabel for vand og får den til at miste strukturel integritet.

Bakteriestruktur

Bakterier består primært af vand, men deres cellulære maskineri - proteiner, enzymer og membrankomponenter - afhænger af stramt foldede strukturer. Proteiner består af lange kæder af aminosyrer, der foldes til præcise former, der kræves til funktioner som motilitet, replikation og immununddragelse. Disse proteiner ligger i et vandigt cytoplasma og er omgivet af en lipidkappe, der beskytter cellen mod dens miljø.

Død ved denaturering

Når alkohol infiltrerer membranen, fortsætter den med at trænge dybere, omgivende intracellulære proteiner ind. Alkoholmolekylerne danner hydrogenbindinger med aminosyresidekæder, og bryder de ikke-kovalente interaktioner, der opretholder et proteins tredimensionelle struktur. Denne proces, kendt som denaturering, får proteiner til at udfolde sig og miste funktionalitet. Med både membranen og proteinerne kompromitteret, kan bakteriecellen ikke opretholde vitale processer og dør hurtigt.