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Alkohol wird seit Jahrhunderten als Desinfektionsmittel verwendet. Die heute am häufigsten verwendeten Sterilisationsprodukte - Reinigungsalkohol und Händedesinfektionsmittel auf Alkoholbasis - werden beide aus alkoholischen Lösungen hergestellt, meistens aus Isopropyl- oder Ethylalkohol. Im alten Ägypten wurde um 3000 v. Chr. Palmenwein sowohl zum Reinigen von Wunden als auch zum Einbalsamieren von Körpern verwendet. Alkohol ist unglaublich effektiv im Kampf gegen einzellige Mikroorganismen wie Bakterien, aber Werbung und andere Werbung für Haushaltsdesinfektionsmittel erklären nicht oft den faszinierenden Prozess von Wie Alkohol tötet Bakterien ab.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Alkohol tötet Bakterien durch einen Prozess, der als Denaturierung bekannt ist. Alkoholmoleküle sind amphiphile chemische Verbindungen, was bedeutet, dass sie sowohl wasser- als auch fettliebende Eigenschaften haben. Da Bakterienzellmembranen sowohl eine fettbasierte als auch eine wasserbasierte Seite haben, können sich Alkoholmoleküle mit der Schutzmembran verbinden und diese auflösen. In diesem Fall werden die Kernbestandteile der Bakterien freigelegt und lösen sich auf, verlieren ihre Struktur und hören auf zu funktionieren. Da die Organe im Wesentlichen abschmelzen, sterben die Bakterien schnell ab.
Eigenschaften von Alkohol
Die zur Abtötung von Bakterien am häufigsten verwendeten Reinigungsalkohole und Händedesinfektionsmittel auf Alkoholbasis sind Lösungen von Alkohol, entweder Ethylalkohol oder Isopropylalkohol, die beide amphiphile chemische Verbindungen sind. Diese Eigenschaft ermöglicht es ihnen, sich mit Membranen auf Wasserbasis zu verbinden und diese zu zersetzen und in Wasser suspendierte Proteinstrukturen zu zerstören. Die Moleküle in den Membranen und Proteinen verbinden sich leicht mit den Alkoholmolekülen. Da einzellige Mikroorganismen wie Bakterien und Viren in erster Linie aus Wasser und darin suspendierten Fettproteinen bestehen, ist Alkohol aufgrund seiner amphiphilen Eigenschaften als Desinfektionsmittel unglaublich wirksam. Zellen, die dem Alkohol ausgesetzt sind, können nicht länger als ein paar Minuten in Gegenwart von Alkohol überleben.
Bakterienstruktur
Die Proteine, aus denen ein Bakterium besteht, bestehen aus Ketten von 20 oder mehr Fettsäuren, die miteinander verbunden, zusammengerollt und zu einer einzigartigen Form geformt sind. Diese Formen sind starr und werden benötigt, damit die Proteine richtig funktionieren. Diese verschiedenen Proteine, die in einem Zytoplasma auf Wasserbasis suspendiert und von einer Membran aus Fetten und Wassermolekülen umgeben sind, wirken als Arbeitspferde der Bakterienzelle. Sie steuern die Schwimmbewegung, die es den Bakterien ermöglicht, sich zu bewegen, sie ermöglichen die Zellreproduktion und verhindern, dass die Bakterien von weißen Blutkörperchen im menschlichen Körper gefressen werden. Ohne diese Proteine würden die Bakterien schnell sterben.
Tod durch Denaturierung
Wenn eine Bakterienzelle einer Alkohollösung ausgesetzt wird, verbinden sich die amphiphilen Alkoholmoleküle mit den Molekülen der Bakterienzellmembran, wodurch sie in Wasser löslicher werden. Dies führt dazu, dass die Zellmembran ihre strukturelle Integrität verliert und auseinanderfällt. Wenn es schwächer wird, können mehr Alkoholmoleküle in die Zelle eindringen, und die in der Membran suspendierten Proteine beginnen, aus der geschwächten Membran herauszufließen. Die Alkoholmoleküle beginnen dann, die Proteine durch einen als Denaturierung bekannten Prozess aufzulösen. Indem sie Bindungen mit den Alkoholmolekülen eingehen, verlieren die Aminosäuren in einem bestimmten Bakterienprotein ihre Struktur und hören infolgedessen auf, zu funktionieren. Da die Bakterien ohne diese Proteinfunktionen nicht überleben können, stirbt die Zelle schnell ab und schmilzt im Wesentlichen von innen nach außen.