Молочная кислота этанол реакция. Молочная кислота химические и физические свойства молочная кислота химический справочник. Лактат универсальный переносчик энергии

Молочная кислота (лактат) - α-оксипропионовая (2-гидроксипропановая) кислота.

  • t пл 25-26 °C оптически активная (+)- или (-)-форма.
  • t пл 18 °C рацемическая форма.
  • Химическая формула: CH 3 CH(OH)COOH
  • Рацемическая формула: C 3 H 6 O 3

Молочная кислота образуется при молочнокислом брожении сахаров, в частности, в прокисшем молоке, при брожении вина и пива. Ее используют как в химической, так и в пищевой промышленности – в качестве консерванта. В организме человека молочная кислота (лактат) формируется при распаде глюкозы.

Биохимия за йогуртом

Йогурт является продуктом кислотного брожения молока. Лактоза в молоке превращается в молочную кислоту, что снижает рН. Когда рН опускается ниже рН 5, мицеллы казеина, гидрофобного белка, теряют свою третичную структуру из-за протонирования его аминокислотных остатков. Денатурированный белок собирается, взаимодействуя с другими гидрофобными молекулами, и это межмолекулярное взаимодействие казеинов создает структуру, которая позволяет получать полутвердую текстуру йогурта.

Производство йогурта начинается с распада лактозы на глюкозу и галактозу, процесс, катализируемый β-галактозидазой. Затем глюкоза, полученная на этом катаболическом этапе, поступает в гликолиз, получая пируват. Было предложено, чтобы йогуртовые бактерии использовали путь гликолиза Эмбдена-Мейерхофа-Парнаса. Затем пируват входит в ферментацию лактата, также известную как гомолактическая ферментация, поскольку она продуцирует только молекулы молочной кислоты. В других типах ферментации, таких как этанольная или гетеролактическая ферментация, производство этанола приводит к другим ферментированным продуктам и напиткам, таким как квашеная капуста, кимчи и вино.

Так есть ли разница между молочной кислотой и лактатом? Нет. В органической химии чаще называют молочная кислота, в биохимии — лактат.

Лактат, окружает наверное самое большое количество различных мифов, большая часть из которых не соответствуют действительности. И хотя достоверных материалов о лактате достаточно и на русском языке, многочисленные спортсмены-любители (да и некоторые профессионалы) упорно продолжают верить и повторять мифы прошлого века.

Производство молочной кислоты образует основную структуру и структуру йогурта. Однако другие молекулы способствуют вкусу йогурта. Производство йогурта может происходить как в больших масштабах, так и дома для индивидуального потребления. Эта стадия пастеризации важна как для потребителей, так и для активных культур, которые будут добавлены, поскольку она устраняет потенциальных конкурентов в окружающей среде. Фактически, эти два вида являются единственными культурами, которые требуются в соответствии с Кодексом федеральных правил, чтобы присутствовать в том, что можно назвать «йогуртом», хотя может быть широкое изменение в штамме, который используется.

Давайте кратко и тезисно повторим основные факты о лактате.

Лактат образуется всегда при производстве энергии в организме.

Основной путь поступления энергии в клетки это деградация глюкозы. Молекула глюкозы подвергается серии из 10 последовательных реакций чтобы получился пируват в ходе процесса называемого гликолиз. Далее одна часть пирувата частично окисляется и превращается в двуокись углерода и воду. Другая часть превращается в лактат под контролем фермента лактатдегидрогеназы.
Эта реакция является обратимой.

Затем температуру молока поддерживают примерно на 42 ° С, пока рН не достигнет 5, что свидетельствует о достаточной продукции молочной кислоты. После достижения рН 5 йогурт охлаждают до примерно 7 ° С для прекращения ферментации. Следует, однако, отметить, что ферментация, хотя и с гораздо меньшей скоростью, происходит даже при низкой температуре, и поэтому может произойти избыточная ферментация и привести к избыточной молочной кислоте и мертвым бактериям, что приведет к кислому, неприятному йогурту.

Лактат не создает кислотность, он её сопровождает

Таким образом, хотя йогурт уже является продуктом ферментации, он может технически портиться. Преимущества йогурта были признаны еще до обнаружения микробов. Использование йогурта для лечения болезней тела упоминается в Библии, а ученые ранних возрастов, такие как Гиппократ, считают ферментированное молоко лекарством, предписывающим кислое молоко для лечения желудочных и кишечных расстройств. Научное объяснение полезных эффектов йогурта было впервые предложено российским бактериологом Ильей Метчниковым в начале 20-го века.


Часть лактата используется для синтеза энергии.

От 15 до 20 процентов от общего количества лактата превращается в гликоген в процессе глюконеогенеза.

Лактат универсальный переносчик энергии.

В условиях высокого производства энергии в анаэробном режиме, лактат является переносчиком энергии из тех мест в которых невозможно провести трансформацию энергии, вследствие повышенной кислотности, в те места в которых она может быть трансформирована в энергию (сердце, дыхательные мышцы, медленно сокращающиеся мышечные волокна, другие группы мышц).

Метчников предположил, что лактобактерии в йогурте отвечают за здоровую и долгую жизнь болгарского народа. Со времени Метчникова успехи в технологиях способствовали лучшему пониманию преимуществ потребления йогурта. Активность бактериальных ферментов в фекальных образцах, полученных от потребителей без йогурта и потребителей йогурта. Значительно отличались только уровни активности β-галактозидазы.

Кроме того, для непереносимых лактозы индивидуумов повышенная активность β-галактозидазы с помощью йогуртных бактерий может способствовать более быстрой деградации лактозы. Как будет описано ниже, Бифидобактерии и другие пробиотики представляют особый интерес для оценки преимуществ йогурта для здоровья. Также было обнаружено, что йогурт защищает от замедления роста у крыс, которые питаются диетами с высоким содержанием фитиновой кислоты, что разрушает поглощение цинка, минерал, необходимый для нормального роста.

Рост уровня лактата не является следствием недостатка кислорода.

Исследования на животных показывает, что внутриклеточный дефицит кислорода в изолированной мышце не показывает никаких ограничений активности дыхательной цепи митохондрий даже во время максимальной нагрузки. У нас всегда будет достаточно кислорода в мышцах.

Однако уровень цинка был низким, независимо от того, был ли добавлен йогурт в рацион или нет, что указывает на то, что йогурт защищает от замедления роста не за счет увеличения количества цинка, а каким-то другим механизмом. Кроме того, был обнаружен вариант традиционного йогурта, соевого йогурта, который помогает предотвратить накопление липидов в печени у крыс. В частности, крысы, питавшиеся йогуртом сои, имели более низкую массу печени и содержание триглицеридов в печени, а уровень их холестерина в плазме также был ниже по сравнению с контрольными крысами, которые получали стандартную крысиную диету без соевого йогурта.

Лактат является индикатором нагрузки анаэробного гликолиза.

Каждый раз когда происходит образование пирувата, конечного продукта метаболизма глюкозы в процессе гликолиза, происходит образование лактата. Лактат накапливается просто потому, что скорости трансформации энергии в анаэробной и аэробной нагрузках отличаются.

Кроме того, проглатывание йогурта соевого молока регулировало экспрессию связывающего белка регулятора стерола и других липогенных ферментов, в то же время регулируя гены, связанные с β-окислением, которые продуцируют ферменты, которые участвуют в катаболизме холестерина жирных кислот в печени крыс.

В целом, существует консенсус в отношении того, что йогурт оказывает благотворное влияние на здоровье желудочно-кишечного тракта, как показано в исследованиях на животных и человека. Преимущество йогурта, по-видимому, распространяется и на репродуктивную систему.

Чем выше интенсивность работы тем больше производится лактата.

Уровень лактата в крови тесно связан с интенсивностью выполнения упражнения. Лактат накапливается из-за разницы скорости трансформации энергии в анаэробной и аэробной нагрузках. Скорость трансформации энергии при анаэробном метаболизме энергии быстрее чем при аэробном.

Однако бактерии, ответственные за эти полезные эффекты, не обязательно являются бактериями, которые продуцируют йогурт, как обсуждается ниже. Полезные эффекты и терапевтические применения пробиотиков, предложенные Фуллером. Польза для здоровья йогурта по большей части может быть напрямую связана с пробиотиками. Пробиотики определяются как моно - или смешанная культура живых микроорганизмов, которая приносит пользу хозяину, улучшая микрофлору хозяина.

Эти пробиотики должны быть достаточной концентрации, чтобы обеспечить терапевтический эффект йогурта. Кроме того, йогурт является эффективным средством для перевозки пробиотиков из-за его популярности как «здоровой» пищи. Как упоминалось выше, большинство полезных эффектов йогурта на здоровье желудочно-кишечного тракта приписывают пробиотикам. Таким образом, в большинстве случаев преимущества йогурта часто являются преимуществами пробиотиков, а не только продуктов ферментированного молока.

Лактат не создает кислотность, он её сопровождает.

Производя энергию мы одновременно производим кислотность. Энергетические реакции в нашем организме происходят при участии электронов как переносчиков энергии. Продуктами глюколиза являются лактат и протон водорода Н+. Мера активности (концентрация) ионов водорода (H+) в растворе выражает его кислотность.
Лактат только на время берет кислотного агента (Н+) для проведения реакции далее возвращая его в нейтральную среду.

Было обнаружено, что пробиотические культуры также эффективны в соевом йогурте. Ингибирование этого фермента ранее предлагалось как метод ослабления гипертонии. Такие исследования показывают влияние пробиотических культур за пределы желудочно-кишечного тракта, подтверждая утверждение о том, что пробиотики в йогурте могут быть даже более полезными, чем ранее сообщалось. Большинство преимуществ желудочно-кишечного тракта приписывают пробиотикам, которые добавляются после того, как йогурт производится культурой стартера.

Однако некоторые утверждают, что стартовые культуральные бактерии также следует называть пробиотиками, потому что они улучшают переваривание лактозы и устраняют симптомы непереносимости лактозы при потреблении йогурта без каких-либо добавленных пробиотиков.

90% лактата утилизируется организмом в первый час после тренировки.

60% лактата в организме полностью окисляется до СО2 и воды. Около 20% превращается в гликоген в процессе глюконеогенеза, часть используется для новообразования аминокислот. Лишь малая часть (менее 5%) лактата выделяется с потом и мочой.


Таким образом, есть некоторые исследования, свидетельствующие о том, что культуры стартеров приносят некоторые преимущества, которые могут считаться их классифицированными как пробиотики, но это может занять некоторое время, прежде чем эта идея будет принята большинством. Хотя преимущества йогурта признаны, то, что на самом деле не понимается, заключается в том, что функциональность йогурта максимальна. Наиболее очевидной и сильно исследованной областью является повышение жизнеспособности пробиотиков, которые обеспечивают преимущества для здоровья.

Лактат в крови не будет систематически отражать присутствие лактата в мышцах.

Сравнения концентрации лактата в мышцах и крови показывают, что если усилие превышает 75-80% VO2max то концентрация лактата в мышцах (биопсия мышц передней поверхности бедра) выше чем в крови. В отличие от занятий умеренной интенсивности 30%,50%,70% VO2max где концентрация лактата в артериальной крови выше чем в мышцах.

Однако возрастающая жизнеспособность распространяется и на стартовые культуры, так как они также были задокументированы, чтобы внести некоторые преимущества и, что более важно, должны быть живы, чтобы иметь возможность производить йогурт даже в присутствии других химических веществ. Те, у кого живые активные культуры действительно здоровее, чем пастеризованная версия, в которой нагревается йогурт, таким образом убивая любые живые бактерии. Тем не менее, некоторые марки йогурта имеют более высокую концентрацию живых культур по сравнению с другими, хотя по соображениям товарности и общей сложности при оценке концентрации живой культуры эти цифры часто не раскрываются.

Лактат не вызывает боль и судороги в мышцах.

Болезненные ощущения в мышцах на следующий день после интенсивной тренировки вызваны повреждениями мышц и воспалением тканей, которые происходят после выполнения упражнения. Большинство мышечных судорог вызывается нервными рецепторами мышц, которые перевозбуждаются с появлением усталости в мышцах.

Лактат универсальный переносчик энергии

Улучшение йогурта за счет увеличения или усиления жизнеспособности бактерий является самостоятельным полем и, таким образом, обсуждается ниже. Предоставлено Пол и Сомкути. Другая проблема, которая не так заметна, но, безусловно, правдоподобна, - это распад полезных молекул бактериями в йогурте. Пол и Сомкути рассмотрели деградацию пептидов, полученных из молока, которые полезны для людей. Одним из таких пептидов является лактоферрицин, 25-аминокислотный антимикробный пептид, который также обладает иммуностимулирующими, антиоксидантными и антикариногенными свойствами.

По материалам cmtscience.com (2016).


Молочная кислота (2-гидроксипропионовая кислота) СН 3 СН(ОН)СООН, молекулярная масса 90,1; бесцветные . Известны L(+)-молочная кислота, D(–)-молочная (мясо-молочная) кислота и рацемическая молочная кислота-молочная кислота брожения. Для D,L- и D-молочной кислоты температура плавления соответствует 18 °С и 53 °С; т. кип. соотв. 85°С/1 мм рт.ст. и 103°С/2мм рт.ст.; для D-молочная кислота [α] D 20 -2,26 (концентрация 1,24% в . Для D,L-молочной кислоты DH 0 обр - 682,45 кДж/моль; DH 0 пл 11,35 кДж/моль; DH исп 110,95 кДж/моль (25°С), 65,73 кДж/моль (150°С). Для L-молочной кислоты DH 0 сгор - 1344,8 кДж/моль; DH 0 обp -694,54 кДж/моль; DH 0 пл 16,87 кДж/моль.

Лактоферрицин высвобождается пепсином перевариванием лактоферрина, содержащегося в молоке. Хотя эти результаты ставят вопрос о том, как можно обойти гидролитический распад этого пептида с таким высоким потенциалом, также стоит отметить, что этот конкретный эксперимент проводился только при рН. В более ранней работе Пауля и Смокути рассмотрел влияние рН на гидролитическое расщепление определенных пептидов. Хотя в этом эксперименте основное внимание уделялось различным пептидам, в частности, 11-мерным антимикробным и 12-мерным гипотензивным пептидам, они обнаружили, что пептиды деградируют намного быстрее при рН 7.

Из-за высокой гигроскопичности молочной кислоты обычно используют ее концентрированные водные растворы - сиропообразные бесцветные без запаха. Для водных растворов молочной кислоты d 20 4 1,0959 (40%), 1,1883 (80%), 1,2246 (100%); n D 25 1,3718 (37,3%), 1,4244 (88,6%); h 3,09 и 28,5 мПа. с (25 0 С) соотв. для 45,48 и 85,32%-ных растворов; g 46,0 . 10 -3 Н/м(25°С)для 1 М раствора; е 22 (17°С). Молочная кислота растворима в , плохо - в , и других галогенуглеводородах; рK а 3,862 (25 °С); рН водных растворов 1,23 (37,3%), 0,2 (84,0%).

Фактически при рН 5 для некоторых штаммов более 90% исходного пептида остается нетронутым даже после инкубации в течение 4 часов. Исследователи полагают, что, хотя пептиды, обнаруженные в молоке в начале производства йогурта, могут быть деградированы, так как рН молока составляет около 7-8, если пептиды добавляются после производства йогурта, пептиды могут избежать деградации бактериями, поскольку рН снизился бы. Таким образом, преимущества этих противомикробных и гипотензивных пептидов могут быть получены, если их добавить в нужное время во время производства йогурта, чтобы они не были разрушены до того, как их можно было потреблять.

Молочная кислота дегидратируется до акриловой кислоты, при нагревании с НВr образует 2-бромпропионовую кислоту, при взаимодействии Са-соли с РСl 5 или SОСl 2 -2-хлорпропионилхлорид. В присутствии минеральных кислот происходит самоэтерификация молочной кислоты с образованием формулы I, а также линейных полиэфиров. При взаимодействии молочной кислоты со образуются гидроксикислоты RCH 2 CH(OH)COOH, a при взаимодействии молочной кислоты со спиртами-эфиры. Соли и эфиры молочной кислоты называют лактатами (см. табл.).

молочная кислота образуется в результате молочнокислого (при скисании молока, квашении капусты, солении овощей, созревании сыра, силосовании кормов); D-молочная кислота обнаружена в тканях животных, растений, а также в микроорганизмах.

В промышленности молочную кислоту получают 2-хлорпропионовой кислоты и ее (100 °С) или лактонитрила CH 3 CH(OH)CN (100 °С, H 2 SO 4) с последующим образованием эфиров, выделение и гидролиз которых приводит к продукту высокого качества. Известны другие способы получения молочная кислота: окисление пропилена оксидами азота (15-20°С) с последующей обработкой H 2 SO 4 , взаимодействием СН 3 СНО с СО (200 °С, 20 МПа).

СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ ЛАКТАТОВ



молочная кислота применяют в пищевой промышленности, в протравном крашении, в кожевенном производстве, в бродильных цехах в качестве бактерицидного средства, для получения лекарственных средств, пластификаторов. Этил- и бутиллактаты применяют в качестве растворителей эфиров целлюлозы, олиф, растительных масел; бутил-лактат - также как растворитель некоторых синтетических полимеров.

Мировое производство молочная кислота 40 тыс. т (1983).

Лит.: HoltenC.H., Lactic acid. Properties and chemistry. Lactic acid and derivatives, Weisheim, 1971. Ю. А. Трeгер.

Выберите первую букву в названии статьи: