Ethanol là chất sát khuẩn phổ biến nhất, được sử dụng rộng rãi trong y tế, công nghiệp, và gia dụng, đặc biệt là trong các sản phẩm rửa tay khô. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ ethanol diệt khuẩn bằng cách nào và tại sao nồng độ 70% lại hiệu quả hơn 99%. Hãy cùng Thanh Ngô Phát tìm hiểu ở bài viết dưới đây
1. Ethanol diệt khuẩn như thế nào? Cơ chế tác động sinh học
Ethanol tiêu diệt vi sinh vật (gồm virus, vi khuẩn, nấm men) thông qua hai cơ chế sinh học chính, tác động đồng thời lên cấu trúc và chức năng của tế bào.
1.1. Biến tính protein (Protein Denaturation)
Protein là thành phần thiết yếu tạo nên cấu trúc tế bào và enzyme sống còn. Ethanol tác động bằng cách:
- Phá vỡ liên kết Hydro: Ethanol can thiệp và phá vỡ các liên kết giữ cấu trúc protein ổn định.
- Làm mất cấu trúc 3D: Khi liên kết bị phá vỡ, protein bị biến dạng, mất đi cấu trúc ba chiều ban đầu.
- Vô hiệu hóa Enzyme: Enzyme là protein xúc tác các phản ứng sống. Khi enzyme bị biến tính, tế bào không thể chuyển hóa năng lượng, nhân lên, dẫn đến cái chết nhanh chóng.
1.2. Phá hủy màng lipid tế bào và màng bao virus
Ethanol là một dung môi hữu cơ có khả năng hòa tan lipid cực mạnh, giúp phá hủy lớp màng bảo vệ của vi sinh vật:
- Hòa tan lipid photpholipid: Ethanol hòa tan lớp màng kép photpholipid của vi khuẩn, nấm men và lớp màng bao lipid của virus.
- Rò rỉ chất dinh dưỡng: Khi màng bị phá vỡ, tế bào bị rò rỉ các ion và chất dinh dưỡng, mất cân bằng áp suất thẩm thấu.
- Tế bào vỡ và chết: Vi sinh vật mất đi tính toàn vẹn và nhanh chóng bị tiêu diệt
2. Hiệu quả Ethanol diệt khuẩn theo từng nhóm vi sinh vật
Hiệu quả của ethanol khác nhau tùy thuộc vào cấu trúc của từng loại vi sinh vật.
2.1. Đối với virus
- Hiệu quả cao với Virus có màng bao lipid: Đây là nhóm dễ bị tiêu diệt nhất, bao gồm SARS-CoV-2 (COVID-19), virus cúm, herpes và RSV. Cơ chế chính là phá hủy lớp màng lipid, làm lộ lõi RNA/DNA ra ngoài và bị bất hoạt.
- Virus không màng bao lipid: Các virus như norovirus, adenovirus, enterovirus kháng ethanol hơn vì chúng được bảo vệ bởi lớp vỏ capsid protein bền vững, không có lớp lipid để ethanol hòa tan.
2.2. Đối với vi khuẩn
Ethanol có hiệu quả mạnh mẽ với cả vi khuẩn Gram dương (ví dụ: Staphylococcus) và Gram âm (ví dụ: E. coli, Salmonella).
- Cơ chế: Phá vỡ màng tế bào, biến tính enzyme hô hấp và làm rò rỉ cytoplasm.
- Vi khuẩn sinh bào tử: Các vi khuẩn sinh bào tử (Bacillus, Clostridium) rất khó tiêu diệt bằng ethanol. Lớp vỏ bào tử giàu keratin và dày đặc ngăn không cho ethanol thấm sâu vào bên trong.
2.3. Đối với nấm men & nấm mốc
- Tác động: Ethanol phá hủy lipid màng tế bào nấm và biến tính protein màng.
- Nấm men (Yeast): Chết nhanh hơn nấm mốc.
- Nấm mốc (Mold): Hiệu quả chậm hơn vì nấm mốc có thành tế bào dày hơn (chứa cellulose/chitin) khiến sự xâm nhập của ethanol khó khăn hơn.
3. Vì sao Ethanol 70% diệt khuẩn tốt hơn 90 – 99%?
Đây là điểm mấu chốt khi tư vấn về các sản phẩm sát khuẩn. Trái với suy nghĩ thông thường, cồn có nồng độ càng cao chưa chắc đã diệt khuẩn càng tốt.
3.1. Vai trò tối quan trọng của nước trong Cồn 70%
Nước đóng vai trò là chất xúc tác không thể thiếu để quá trình diệt khuẩn diễn ra hoàn toàn:
- Mở màng tế bào: Nước giúp làm mở các kênh protein hoặc lỗ hở trên màng tế bào, tạo điều kiện cho ethanol thấm sâu vào bên trong tế bào chất.
- Hỗ trợ biến tính protein: Quá trình biến tính protein là một phản ứng thủy phân (yêu cầu nước). Nước cung cấp môi trường và các liên kết để phá vỡ cấu trúc 3D của protein.
- Làm chậm bay hơi: Nước làm chậm tốc độ bay hơi, tăng thời gian tiếp xúc giữa ethanol và vi sinh vật, đảm bảo quá trình diệt khuẩn diễn ra triệt để.
3.2. Nhược điểm của Ethanol 90 – 99%
- Tạo “vỏ bảo vệ”: Nồng độ cao (90–99%) gây ra hiện tượng đông tụ protein bề mặt tế bào vi sinh vật ngay lập tức.
- Hậu quả: Lớp protein đông tụ này tạo thành một lớp vỏ bảo vệ bên ngoài, ngăn không cho ethanol thấm sâu vào bên trong tế bào chất. Kết quả là, vi sinh vật bên trong có thể vẫn sống sót và hồi phục.
Tóm lại: Ethanol 70% có đủ nước để thấm sâu, làm biến tính protein toàn diện và phá hủy tế bào triệt để hơn cồn tuyệt đối.
4. Tốc độ diệt khuẩn của Ethanol
Tốc độ diệt khuẩn của Ethanol là rất nhanh trong điều kiện tiếp xúc đủ:
- Vi khuẩn: 10–30 giây
- Virus có màng bao: Vài giây đến 30 giây
- Nấm men: Khoảng 30–60 giây
- Vi khuẩn sinh bào tử & nấm mốc: Chậm, hiệu quả thấp
5. Ứng dụng Ethanol diệt khuẩn trong thực tế
Việc hiểu rõ cơ chế và nồng độ tối ưu (70%) giúp ứng dụng Ethanol hiệu quả trong nhiều lĩnh vực:
- Y tế – Sát khuẩn tay: Dùng cồn 70% hoặc gel rửa tay chứa cồn 70% để sát khuẩn tay và thiết bị y tế.
- Mỹ phẩm: Dùng Ethanol tinh khiết để làm sạch dụng cụ và hỗ trợ bảo quản sản phẩm.
- Thực phẩm: Dùng cồn 70% để vệ sinh bề mặt chế biến.
- Công nghiệp/phòng thí nghiệm: Sát khuẩn bề mặt làm việc.
Tóm lại, cơ chế chính khiến ethanol diệt khuẩn hiệu quả là nhờ khả năng phá hủy màng lipid và biến tính protein của vi sinh vật. Và chìa khóa để đạt hiệu quả tiêu diệt triệt để là phải dùng Ethanol 70% vì nó đảm bảo sự thấm sâu và biến tính protein toàn diện.
Nếu doanh nghiệp của bạn cần Ethanol 70% chuẩn Dược phẩm để sản xuất sản phẩm sát khuẩn an toàn và hiệu quả, hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn và nhận báo giá tốt nhất!
