에탄올 소독제가 세균의 세포막을 투과하여 내부 단백질을 응고시키는 원리는?

Question

주방용 도마를 살균할 때 쓰는 에탄올 소독제가 세균의 세포막을 투과하여 내부 단백질을 응고시켜 단백질 삼차 구조의 변성을 일으킨다고 합니다. 그 이유와 과정이 어떻게 되나요?

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안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

에탄올이 세균을 죽이는 살균 효과가 있어 살균제로 많이 쓰이고 있는데요. 그 원리는 세포막을 투과하여 내부 단백질의 삼차 구조를 변성시키는 데 있습니다.

유기 용매인 에탄올은 세균 표면의 지질 세포막을 녹여 투과성을 변화시키고, 삼투 현상에 의해 세포 내부로 빠르게 침투합니다. 세포 안으로 들어간 에탄올은 단백질의 고유한 입체 구조를 유지해 주던 수소 결합을 끊어버려 에탄올이 물 분자를 밀어냅니다.

단백질 구조와 직접 결합하면서 꼬여 있던 구조가 풀리고, 변성된 단백질들이 서로 엉겨 붙으며 단단하게 응고 되어 효소와 대사 단백질이 기능을 상실하면서 세균은 죽게 됩니다.

소독제로 100% 에탄올이 아닌 70~80% 농도를 쓰는 이유도 이 과정과 관련이 있는데, 고농도 에탄올은 표면 단백질을 지나치게 빨리 응고시켜 단단한 장벽을 만들므로 내부 침투를 방해합니다.

반면, 물이 적절히 섞인 70~80% 에탄올은 표면을 굳히지 않고 세균 내부 깊숙이 스며들어 내부 전체를 확실하게 파괴하기 때문에 소독 효과가 가장 뛰어납니다.

제 답변이 도움이 되었으면 좋겠습니다. 끝까지 읽어주셔서 감사합니다.