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수려한집게벌레191
코로나19 이후 필수품이 된 손 소독제의 주성분은 에탄올입니다. 에탄올이 세균이나 바이러스의 단백질을 어떻게 변성시켜 살균 작용을 하는지 설명해주세요.
코로나19 이후 필수품이 된 손 소독제의 주성분은 에탄올입니다. 에탄올이 세균이나 바이러스의 단백질을 어떻게 변성시켜 살균 작용을 하는지 설명해주세요.
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
손 소독제의 주성분인 에탄올이 세균과 바이러스를 제거하는 핵심 원리는 단백질의 구조를 무너뜨리는 변성 작용과 지질막을 녹이는 성질에 있습니다.
먼저 에탄올은 세균의 세포막이나 바이러스를 감싸고 있는 외막의 지질 성분을 녹여 구멍을 냅니다. 보호막이 파괴되면 에탄올이 내부로 빠르게 침투하는데, 이때 내부의 단백질과 강력하게 반응합니다. 단백질은 복잡하게 꼬이고 접힌 입체 구조를 유지해야 제 기능을 할 수 있는데, 에탄올 분자가 단백질 사슬 사이사이에 침투하여 구조를 유지하던 수소 결합을 끊어버립니다.
결과적으로 단백질은 본래의 입체 구조가 풀리면서 엉겨 붙게 되는데, 이를 변성이라고 합니다. 마치 달걀 흰자에 열을 가하면 투명하고 액체였던 단백질이 하얗게 굳어버리는 것과 유사한 원리입니다. 세균과 바이러스의 효소와 구조 단백질이 한 번 변성되면 생명 활동에 필요한 대사가 중단되어 사멸하게 됩니다.
흥미로운 점은 100% 순수 알코올보다 70% 정도의 알코올 농도가 살균력이 더 높다는 것입니다. 너무 고농도의 알코올은 세균 표면의 단백질을 순식간에 응고시켜 단단한 막을 형성함으로써 알코올이 내부로 침투하는 것을 오히려 방해하기 때문입니다. 적당량의 수분이 섞여 있어야 알코올이 세포 내부까지 깊숙이 침투하여 효과적으로 단백질을 변성시킬 수 있습니다.
결론적으로 에탄올은 미생물의 보호막을 파괴하고 핵심 구성 성분인 단백질의 입체 구조를 회복 불가능한 상태로 굳혀버림으로써 살균 효과를 나타냅니다. 이러한 화학적 작용은 특정 효소를 공격하는 항생제와 달리 단백질 구조 자체를 파괴하므로 내성균이 생기기 어렵다는 장점이 있습니다.
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채택된 답변안녕하세요.
손 소독제의 주성분이락 할 수 있는 에탄올이 세균이나 바이러스를 비활성화하는 이유는 에탄올이 미생물의 단백질 구조와 세포막 구조를 무너뜨릴 수 있기 때문입니다. 단백질은 아미노산이라고 하는 여러 단위체가 연결되어 만들어지며, 특정한 입체 구조를 유지해야 정상적으로 기능할 수 있습니다. 그런데 에탄올은 물과 잘 섞이면서도 지방 성분과도 상호작용할 수 있는 특성을 가지고 있어서, 단백질 주변의 수소결합과 약한 분자 간 인력을 방해합니다. 따라서 단백질이 원래 유지하던 정교한 3차원 구조가 풀리거나 변형되는데, 이를 단백질 변성이라고 합니다.
단백질이 변성되면 효소 기능, 구조 유지 기능, 물질 운반 기능 등이 제대로 작동하지 못하게 되는데요, 세균의 경우 세포막 단백질과 대사 효소들이 손상되어 생존이 어려워지고, 바이러스의 경우 표면 단백질이 변형되어 숙주 세포에 붙는 능력이 떨어집니다. 특히 코로나19를 일으키는 바이러스는 바깥쪽에 지방막을 가지고 있는데, 에탄올은 이런 지질막도 함께 손상시켜 바이러스를 더 효과적으로 비활성화합니다. 이때 100% 농도의 에탄올보다 약 70퍼센트 정도 농도의 에탄올이 더 효과적인 경우가 많은데요, 이는 물이 함께 있어야 단백질 내부까지 침투하고 변성을 더 효율적으로 유도할 수 있기 때문입니다. 감사합니다.
안녕하세요. 정철 박사입니다.
에탄올이 주성분인 손소독제는 약 70프로의 에탄올과 나머지 정제수외 성분으로 되어있으며 이 함량일때 세포벽을 붕괴시켜서 살균작용을 하는것으로 알려져 있습니딘