Kwas mlekowy [historia i autorzy]

Kwas mlekowy (kwas 2-hydroksypropanowy, E270), C2H4OHCOOH – organiczny związek chemiczny z grupy hydroksykwasów, obecny w skwaśniałym mleku (skąd pochodzi jego nazwa) oraz powstający w mięśniach w trakcie intensywnego wysiłku fizycznego, kiedy dochodzi do procesu beztlenowej glikolizy, zwanej fermentacją mlekową.

Ze względu na to, że atom węgla, do którego jest przyłączona grupa hydroksylowa jest asymetryczny, kwas mlekowy jest związkiem chiralnym i ma dwa enancjomery:

  • L(+) (o konfiguracji absolutnej S)
  • D(−) (o konfiguracji absolutnej R)

W organizmie ludzkim występuje wyłącznie forma L(+).

Spis treści

Kwas mlekowy w mięśniach

Powstawanie kwasu mlekowego w mięśniach jest związane z procesem spalania glukozy, który to proces jest głównym dostarczycielem energii pożytkowanej na ruch. W przypadku gdy do mięśni jest dostarczana wystarczająca ilość tlenu spalanie glukozy przebiega w sposób kompletny. W procesie kompletnego spalania glukozy jako jeden z produktów przejściowych powstaje kwas mlekowy, ale jest on natychmiast przekształcany do kwasu cytrynowego, który jest dalej spalany do CO2 i wody w procesie zwanym cyklem kwasu cytrynowego. Gdy natomiast występuje deficyt tlenu, nie może on być przekształcany do kwasu cytrynowego i zaczyna się odkładać w tkance mięśniowej.

Spalanie glukozy z dostatecznym udziałem tlenu:

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O

Spalanie glukozy przy niedoborze tlenu:

C6H12O6 → 2C2H4OHCOOH

Wzrastające stężenie kwasu mlekowego odbiera się jako doznanie bólu w trakcie zbyt intensywnego wysiłku. Kwas ten jednak jest dość szybko odprowadzany z mięśni przez układ krwionośny, a następnie ponownie przetwarzany w wątrobie do glukozy w procesie zwanym glukoneogenezą. Cały ten cykl nazywa się cyklem Corich. W zasadzie po 2 godzinach od ustania zbyt intensywnego wysiłku fizycznego cały kwas mlekowy jest odprowadzany z mięśni.

Kwas mlekowy jest atraktantem dla komarów, co sprawia, że osoby w trakcie lub po wysiłku fizycznym są bardziej narażone na ich ukąszenia.

Zespół opóźnionego bólu mięśniowego (DOMS)

Ból mięśni, który występuje zwykle po 20 godzinach od wzmożonego wysiłku fizycznego zwany czasami "zakwasem" nie jest spowodowany kwasem mlekowym, lecz jest związany z występowaniem drobnych zniszczeń mechanicznych w strukturze tkanki mięśniowej, powstałych w trakcie intensywnego wysiłku. Ból mięśni pojawiający się 24-72 godzin po intensywnym wysiłku nazwano – zespołem opóźnionego bólu mięśniowego DOMS (delayed-onset muscle soreness). Zespół DOMS został opisany po raz pierwszy w 1902 przez Theodore'a Hougha, który wysunął hipotezę, że ten rodzaj bólu jest rezultatem uszkodzeń wewnątrz mięśnia. Nasilenie zespołu DOMS zależy od rodzaju wykonanego wysiłku oraz dominującego typu skurczu włókien mięśniowych.

Obecnie przyjmuje się, że DOMS powiązany jest z uszkodzeniami mięśni lub tkanki łącznej i następczą odpowiedzią zapalną niezbędną do regeneracji tkanek. Jedna z hipotez przyjmuje, że rozwinięcie stanu zapalnego wywołującego pobudzenie nocyceptorów (receptorów bólu) wymaga pewnego czasu, co tłumaczy opóźnione pojawienie się bólu.

Kwas mlekowy w produktach spożywczych

Kwas mlekowy powstaje w produktach spożywczych otrzymywanych przez fermentację mlekową, nadając im charakterystyczny, kwaskowy smak. Sumaryczny przebieg fermentacji mlekowej jest identyczny z procesem niekompletnego spalania glukozy w mięśniach, choć jej mechanizm jest zupełnie inny. Czasami proces spalania glukozy w mięśniach jest nazywany fermentacją mleczanową. Kwas mlekowy w produktach spożywczych jest wynikiem fermentacji cukrów – laktozy obecnej w mleku, czy fruktozy obecnej w warzywach i owocach. Obecność kwasu mlekowego w mleku powoduje koagulację białek wchodzących w jego skład, na skutek czego mleko zmienia swoją strukturę i smak. Proces ten jest masowo wykorzystywany przy produkcji serów, jogurtów, kefiru i innych produktów mlekopochodnych.

Kwas mlekowy powstaje też w wyniku celowego fermentowania niektórych warzyw np. ogórków i kapusty. Jego względnie duże stężenie powoduje zmianę struktury tych warzyw (ciemnienie, mięknięcie, kurczenie się) i nadaje im charakterystyczny smak. Ze względu na to, że kwas mlekowy jest dużo mniej toksyczny od octu, warzywa kwaszone fermentacyjne są zdrowsze od warzyw kwaszonych w zalewie octowej.

Zastosowanie

Jest używany do regulacji kwasowości w przemyśle cukierniczym. Znajduje zastosowanie w przemyśle garbarskim i tekstylnym. W pszczelarstwie jest stosowany do zwalczania roztocza Varroa destructor.

W przemyśle chemicznym może być wykorzystywany do otrzymywania m.in. glikolu propylenowego oraz kwasu akrylowego. Prowadzone są prace mające na celu otrzymywanie z kwasu mlekowego polimerów użytecznych (polilaktydy) np. do wyrobu biodegradowalnych toreb jednorazowego użytku (z polikwasu mlekowego).

Pokaż ten artykuł na Wikipedia.pl

Tekst udostępniany na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Zobacz szczegółowe informacje o warunkach korzystania.
Zasady zachowania poufności. O Wikipedii. Korzystasz z Wikipedii tylko na własną odpowiedzialność. Materiał pochodzący z Wikipedii został zmodyfikowany poprzez ograniczenie liczby przypisów. Wikipedia® is a registered tradmark of the Wikimedia Foundation.

Kategorie dla tego artykułu