Sabun; virüsleri, bakterileri ve diğer mikropları yok etmekte neden bu kadar etkili?

Öncelikle, virüs dediğimiz şeyin ne olduğunu hatırlayarak başlayalım: Bir virüs, birçok ufak parçanın kendi kendine organizasyon yoluyla bir araya gelmesiyle oluşan, cansız bir yapıdır. Bu parçalar bütününün en zayıf halkası, biyolojik organizmaların da dış zırhını oluşturan yağlı zırhtır.

Sabunun yaptığı, bu yağlı zarı çözerek virüsün darmadağın olmasıdır. Genellikle buna “virüsün ölmesi” dense de virüsler cansız varlıklar oldukları için gerçekte “ölmezler”; sadece “dağılırlar” veya “inaktif hale gelirler”. Virüsler, bulaştıkları konakların dışında sadece birkaç saat ila birkaç gün boyunca varlıklarını sürdürebilirler; sonrasında kendiliğinden, tıpkı sabunun yaptığı gibi, dağılırlar.

Dezenfektanlar veya evlerinizde kendinizin de yapabileceği alkol içerikli sıvılar, bezler veya kremler (ve tabii ki sabun) hep benzer etkilere sahip kimyasallardır. Ancak bu dezenfektanlar, virüsler söz konusu olduğunda sabunun kendisi kadar etkili bir “öldürücü” değildir. Bu ürünler içinde bulunan alkol ve sabun haricindeki “antibakteriyel ajanlar” virüsün yapısına hiçbir etkisi olmayan kimyasal maddelerdir. Virüsler bakteri olmadıkları için, antibakteriyel (bakteri-öldürücü) kimyasallar da bunlara işlememektedir.

Sabunu Bu Kadar İyi Yapan Şey Ne?

Eğer sabunun neden bu kadar iyi bir öldürücü ve arındırıcı olduğunu merak ediyorsanız, bir miktar supramoleküler kimya, nanobilim ve viroloji öğrenmemiz gerekecek. Gelin bunu terimlerde çok fazla boğulmadan, herkesin anlayabileceği şekilde yapalım.

Virüsler gerçekten etkileyici yapılardır; çünkü nanobilim ile supramoleküler kimyanın buluştuğu noktadan “doğan” varlıklar olarak görülebilirler. Birçok virüsün 3 ana yapıtaşı vardır: RNA, protein ve yağlar.

RNA, tıpkı DNA gibi bir genetik malzemedir.
Proteinlerin birden fazla görevi vardır: hedef hücrenin içine sızmayı sağlamak, virüs replikasyonunu (çoğalmasını) sağlamak ve basitçe, virüsün yapısını oluşturan bir “tuğla” görevi görmek.
Yağlar (lipitler) ise virüs etrafında bir zırh oluştururlar ve virüsü dış faktörlere karşı koruyup, yayılmasına ve hücre enfeksiyonuna katkı sağlarlar.
RNA, proteinler ve yağlar kendi kendilerine organize olarak virüsü oluştururlar. Burada kritik olan nokta şudur: Bir virüsün yapısında güçlü kovalent bağlar bulunmamaktadır. Dolayısıyla virüsün parçalarını bir arada tutan, parçalaması zor kimyasal bağlara rastlamayız. Bunun yerine virüslerin parçaları, kendi kendilerine organize olurken zayıf ve “kovalent-olmayan” bağlarlar birbirlerine bağlanırlar. Bunu bir nevi cırt-cırt gibi düşünebilirsiniz. Parçalaması zordur; ama imkansız değildir.

Virüsler Nasıl Çoğalır?

Birçok virüs (buna koronavirüs de dahil) 50-200 nanometre büyüklüğe sahiptir. Dolayısıyla bunlar, gerçek birer nanoparçacıktırlar. Nanoparçacıklar, üzerlerinde bulundukları yüzey ile karmaşık fiziksel ve kimyasal etkileşimlere geçerler. Bu, virüsler için de böyledir: Derimiz, çelik, odun, kumaş, boya ve porselen gibi farklı yüzeylerde virüsler farklı şekillerde davranırlar; çünkü bunlar bambaşka yüzeylerdir.

Bir virüs bir hücreyi enfekte ettiğinde, RNA isimli genetik malzemesi o hücrenin biyokimyasal yolaklarını ele geçirerek kendi RNA’sını kopyalamaya zorlar; adeta bir bilgisayar virüsü gibi! Bu RNA’da, virüsün parçalarına (örneğin proteinlerine) dair bilgiler vardır. Bu RNA parçaları kopyalanıp hücre tarafından okundukça, virüsün ihtiyaç duyduğu proteinler de büyük bir hızla ve miktarda üretilir.

Bu aşırı miktarda üretilen proteinler, hücre içinde halihazırda bulunan yağlarla kendi kendilerine birleşerek sayısız yeni virüsü oluştururlar. Yani virüsler kendilerinin “fotokopisini” çekmezler; parçalarından abartılı miktarlarda üretirler ve bunlar kendi kendine organizasyon sürecinden geçerek yeni virüsleri oluştururlar.

Virüsler Nasıl Bulaşır?

Hücre içinde hızla biriken bu virüslerden ötürü hücre giderek şişmeye başlar ve nihayetinde ölür veya patlar. Bu sayede yeni üretilen virüsler etrafa saçılır ve daha fazla sayıda hücreye bulaşabilirler. Eğer bu virüsler şans eseri akciğerlerdeyse (veya akciğerlere ulaşabilirlerse), buradaki mukus tabakası içinde çoğalmaya devam ederler.

Öksürdüğünüzde veya hapşırdığınızda, akciğerlerinizde bulunan mukus, ufak damlacıklar halinde 10 metreye kadar etrafa fırlayabilir. Bu damlacıklardan daha iri olanları, koronavirüs gibi virüslerin asıl taşıyıcısıdırlar ve bunlar, çoğu zaman 2 metre kadar bir mesafeye öksürük veya hapşırık sayesinde fırlayabilirler. İşte bu nedenle öksürürken veya hapşırırken ağzınızı ve burnunuzu kapatmanız, hastalığı saçmamak adına büyük öneme sahiptir.

Bu ufak damlacıklar çoğu zaman çeşitli yüzeylere ulaşırlar ve kısa sürede kuruyarak dağılırlar. Ama damlacıkların taşıdığı virüslerin kendileri halen aktiftir! İşte bu noktada, supramoleküler kimya devreye girer ve kendi kendine organize olmuş nanoparçacıkların (örneğin virüslerin) etraflarıyla nasıl etkileştiklerini anlamak gerekir.

Supramoleküler Kimya ve Nanoparçacıklar

Supramoleküler kimya, birden fazla veya çok sayıda molekülden oluşan kimyasal sistemlerin yapılarını inceleyen kimya dalıdır. Bu noktada, supamoleküler kimya araştırmalarındaki önemli bir bulgudan söz etmek gerekir: Benzer moleküller, kendilerinden daha farklı olan moleküllerle genellikle daha güçlü bir şekilde etkileşirler.

Bu nedenle tahta, kumaş ve tabii ki deriniz, virüslerle çok daha güçlü bir şekilde etkileşir. Ama çelik, porselen ve teflon gibi bazı plastikler ile o kadar güçlü etkileşemez. Tabii ki yüzey özellikleri de önemlidir: Bir yüzey ne kadar pürüzsüz ise, virüs de o yüzeye o kadar zor tutunacaktır. Daha girintili çıkıntılı yüzeyler, virüse tutunabileceği bir alan sağlar.

Peki virüslerin bu yüzeylerdeki davranışı neden bu kadar farklıdır? Virüs, hidrojen bağı adı verilen ve su moleküllerinde de bulunan bir kimyasal bağ ve bu bağa ek olarak hidrofilik (su-seven) veya yağ-benzeri dediğimiz kimyasal etkileşimlerle bir arada tutulur. Örneğin kumaşların veya tahtanın yüzeyleri çok sayıda hidrojen bağı kurabilmeye açıktır. Öte yandan çelik, porselen veya teflon virüs ile o kadar fazla sayıda hidrojen bağı kuramaz. Bu nedenle de virüs bu yüzeylere tutunamaz. Ama şu iyi anlaşılmalı: Virüs, iyi tutunamadığı yüzeylerde de stabil bir şekilde kalabilir; ancak çelik ve teflon gibi yüzeylerde, odun ve kumaş gibi yüzeylerde olduğu kadar uzun süre aktif kalamaz.

Peki bu durumda ne tür sürelerden söz ediyoruz? Virüsler ne kadar aktif kalabiliyor? Bu sorunun çok net bir cevabı yok. SARS-CoV-2 virüsünün birkaç saat ila 1-2 gün kadar aktif kalabildiği düşünülüyor. Çözünmeye neden olan nem, parçalanmaya neden olan mor ötesi ışınlar (güneş ışınları) ve moleküler hareketlere neden olan ısı, virüsü daha stabil yapan unsurlar arasındadır.

Ama şunu söylemek çok zor değil: Deriniz, bir virüsün varlığını sürdürebileceği en ideal ortamlardan birisidir! Organik yapılıdır ve deri yüzeyinizdeki ölü hücrelerde bulunan proteinler ve yağ asitleri, hidrojen bağları ve “yağ-benzeri” hidrofilik etkileşimler için biçilmiş kaftandır! Dolayısıyla bir çelik üzerinde bir virüs varsa ve siz bu çeliğe dokunacak olursanız, virüs derinize yapışacak ve çelikten kurtulacaktır.

Dikkat edin: Henüz enfekte olmuş değilsiniz; ancak eğer yüzünüze dokunacak olursanız, virüs de elinizden yüzünüze geçer. İşte bu, virüsün solunum yollarınıza tehlikeli miktarda yaklaşması demektir. Burun ve ağzınız içindeki mukus tabakasına ulaşması halinde, virüs, sisteminize ulaşmış olur ve artık hızla bölünebilir. İşte artık enfekte olmuşsunuz demektir. Eğer savunma sisteminiz yeterince güçlüyse, ilk bulaşma anında bu yabancı parça yok edilebilir. Yoksa… Geçmiş olsun.

Sabun Ne Kadar Etkili? Neden Sabun Kullanmalıyız?

Ne yazık ki yapılan incelemeler, ortalama bir insanın her 2-5 dakikada en az 1 defa yüzlerine dokunduklarını gösteriyor. Dolayısıyla eğer virüs elinize ulaşacak olursa, yüzünüze ve solunum yollarınıza ulaşması işten bile değil.

Peki, dümdüz suyla ellerimizi yıkamayı seçtik diyelim ki. Şanslıysanız, çalışacaktır! Ancak su, kimyasal olarak sadece deri ile virüs arasındaki hidrojen bağları ile rekabete girer. Virüs, oldukça “yapışkan” bir yapıdır ve dolayısıyla su moleküllerine boyun eğmeyebilir. Bu nedenle sadece su yeterli değildir. Çünkü amaç, virüsü tutunduğu yüzeyden söküp atmaktır.

Sabunlu su, işte burada devreye girer; çünkü kimyasal yapısı tamamen farklıdır. Sabun içinde amfilifiller adı verilen yağ-benzeri yapılar vardır. Bunlar, yapısal olarak virüsün zırhındaki yağlara çok benzerdir. İşte bu sabun molekülleri, virüsün tutunduğu yüzeyi geçtik, virüsün doğrudan zırhındaki yapılar arasındaki bağlarla rekabete girer!

Sabun molekülleri aynı zamanda diğer kovalent olmayan bağlarla da güçlü bir rekabete girer. Hatırlayın, bu bağlar virüsün proteinlerinin, RNA’sının ve yağlarının birbirine tutunabilmesini sağlayan bağlardır. Sabun, virüsün yapıtaşlarını birbirine bağlayan yapıştırıcıyı efektif olarak sökmeye yarar. İşte buna bir de suyu eklediğinizi hayal edin: Harika bir sökücü ve çözücü!

Sabun, aynı zamanda virüsün deriye tutunmasını sağlayan kimyasal bağlarla da rekabete girer. Bunca rekabet etkisi altında kalan virüs, nihayetinde yüzeyden kopar ve dağılır. Virüsten kurtuldunuz, tebrikler!

Neden Ovalamalısınız?

Derimiz oldukça girintili çıkıntılı bir yapıya sahip ve bu nedenle sadece sabunlu suyu deri üzerinden akıtmak yeterli olmayabilir. Derinizi iyice ovalamak, her türlü girinti-çıkıntıya sabunlu suyun erişmesini ve buralarda saklanabilen virüslerden kurtulmanızı sağlar.

Alkol-Bazlı Ürünler Neden İşe Yarıyor?

“Dezenfektan” veya “antibakteriyel” ismi altında satılan alkol-bazlı ürünlerin hemen hepsinde yüksek oranda alkol bulunur (genellikle %60-80 arasında). Geri kalanı ise kimi zaman bir miktar izopropanol, çoğu ise su ve birazcık sabundur.

Etanol ve diğer alkoller virüsün malzemesiyle hidrojen bağları kurmakla kalmaz; ama aynı zamanda bir çözücü olarak görev alırlar. Alkol, sudan daha lipofiliktir; yani yağlara tutunmaya daha meyillidir. Bu nedenle alkol, virüs içindeki yağlı zırhı çözer ve virüsün diğer supramoleküler etkileşimlerini de bozar.

Ancak bunun sağlanabilmesi için yüksek alkol oranına ihtiyacınız vardır; çoğu durumda %60’ın üzerinde bir oran gerekir. Votka ve viski gibi alkollü içeceklerde çoğu zaman %40 civarında etanol bulunur; bu nedenle virüsü çözmek açısından çok faydalı değillerdir.

Tüm antibakteriyel ürünlerde virüsten kurtulmanıza yardımcı olacak alkol ve bir miktar sabun bulunur; ancak aynı zamanda bakterileri de öldürmeyi sağlayan triklosan gibi ek kimyasallar da vardır. Bu ek kimyasalların virüsler üzerinde hiçbir etkisi yoktur.

Kolonya Virüsleri Öldürmek Konusunda İşe Yarar mı?
Alkol oranı %60’ın üzerinde olduğu sürece (ki kolonyalarda genelde %80 oluyor) evet, öldürür. Ancak kolonya, suyun aksine vücudumuzdan “akarak” gitmez, “buharlaşarak” gider. Dolayısıyla ölü virüs parçaları halen derinizde kalır. Bu nedenle sabunlu su daha tercih edilir bir yöntemdir.

Sonuç

Sonuç olarak, virüsler yağlı birer nanoparçacıktır. Yüzeylerde saatler boyu aktif kalabilirler ve bu yüzeylere dokunmanız halinde derinize geçerler. Sonrasında yüzünüze dokunduğunuzda, solunum yollarınıza ulaşırlar ve sizi enfekte etmiş olurlar.

Su, bu virüslerden kurtulmak için tek başına etkili bir yöntem değildir. Alkol bazlı ürünler, saf sudan daha iyi çalışır. Ancak hiçbir şey sabun kadar iyi değildir: Sabun sayesinde sadece virüsleri çözmekle kalmazsınız; aynı zamanda sabunlu su sayesinde bu virüsler vücudunuzdan uzaklaştırılmış olur. Alkollü dezenfektanlarda ise genellikle inaktif virüsler vücudunuzda kalmayı sürdürür (eğer dezenfektan sonrasında suyla yıkama yaparsanız bundan kurtulabilirsiniz).

Kaynak: NBC News
Yazar: Palli Thordanson
Uyarlayan: Çağrı Mert Bakırcı
evrimagaci.org 10 Mart 2020

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here