Молочная кислота (лактат) – это вещество из карбоновой группы. В человеческом организме является продуктом гликолиза (распада глюкозы). Содержится в клетках мозга, печени, сердца, мышечной ткани и других органов.
Молочная кислота, или Lactic acid (формула – CH3CH(OH)COOH) принадлежит к АНА-веществам (альфа-гидрокислотам). Впервые молочная кислота была обнаружена шведским исследователем Карлом Шееле в 1780 году в мышцах животных, в некоторых микроорганизмах, а также в семенах отдельных растений. Несколькими годами позже другому шведскому ученому Йенсу Якобу Берцелиусу удалось выделить лактаты (соли молочной кислоты).
Лактат – это нетоксичное почти прозрачное (с желтым оттенком) вещество, не имеющее запаха. Растворяется в воде (при температуре примерно 20 градусов по Цельсию), а также в спирте и глицерине. Высокие гидроскопические свойства позволяют создавать насыщенные растворы молочной кислоты.
В человеческом теле в процессе гликолиза глюкоза трансформируется в молочную кислоту и АТФ. Этот процесс протекает в мышечных тканях, в том числе и сердце, что особенно важно для обогащения миокарда молочной кислотой.
Помимо этого, лактат участвует и в так называемом обратном гликолизе, когда в результате определенных химических реакций образуется . Эта трансформация происходит в печени, где в больших количествах концентрируется лактат. А окисление молочной кислоты обеспечивает необходимую для процесса энергию.
Молочная кислота – значимый компонент химических реакций, протекающих в организме. Это вещество важно для обменных процессов, работы мышц, нервной системы и мозга.
Именно по концентрации молочной кислоты в организме определяется качество углеводного обмена и уровень насыщения тканей кислородом. В теле здорового человека содержание лактата в крови составляет от 0,6 до 1,3 ммоль/литр. Интересно, что большинство болезней, сопровождающихся судорогами, вызывают повышение этого показателя. Увеличение в 2-3 раза случается при особо тяжелых расстройствах.
Молочная кислота, превышающая границы нормы, может свидетельствовать о кислородном дефиците. А он в свою очередь является одним из симптомов сердечной недостаточности, анемии или нарушения работы легких. В онкологии избыток лактата говорит о возможном росте злокачественных образований. Серьезные болезни печени (цирроз, гепатиты), сахарный диабет также вызывают повышение уровня кислоты в организме.
Меж тем, наличие лактата в избытке является не только признаком тяжелых болезней, но также служит причиной развития других патологий. К примеру, повышенная кислотность крови ведет к уменьшению количества щелочи и росту уровня аммиака в организме. Это нарушение медики называют ацидозом. Сопровождается оно расстройством работы нервной, мышечной и дыхательной систем.
Также важно знать, что интенсивное производство молочной кислоты возможно и в здоровом организме – после интенсивных спортивных занятий. Понять, что концентрация лактата увеличилась, легко по боли в мышцах. Однако сразу после тренировок молочная кислота выводится из мускул.
Другая причина повышения концентрации молочной кислоты, не связанная с болезнями, – возраст. Опыты показали, что у пожилых людей в клетках головного мозга накапливается чрезмерное количество лактата.
Такого понятия как «суточная норма молочной кислоты» не существует, как и нет четко определенного количества потребления продуктов, содержащих лактат. Хотя нет сомнений в том, что люди, ведущие малоподвижный образ жизни, не занимающиеся спортом, должны потреблять больше пищи с молочной кислотой. Обычно для восстановления баланса достаточно 2 стаканов кефира в день. Этого хватит, чтобы молекулы кислоты легко усвоились организмом.
Повышенную потребность в лактате ощущают дети в период интенсивного роста, а также взрослые во время интеллектуальной работы. В то же время пожилой организм не нуждается в потреблении высоких доз молочной кислоты. Снижается потребность в веществе и на фоне высокого уровня аммиака, при болезнях почек и печени. Об избытке вещества могут свидетельствовать судороги. Проблемы с пищеварением, упадок сил, наоборот, говорят о недостатке вещества.
Практически любое вещество в избытке не может быть полезным для человеческого организма. Молочная кислота в патологически высокой концентрации в составе крови ведет к развитию лактацидоза. В результате этой болезни организм «закисливается», уровень рН резко снижается, что впоследствии ведет к дисфункции почти всех клеток и органов.
Меж тем, стоит знать, что на фоне усиленной физической работы или тренировок лактацидоз не возникает. Эта болезнь – побочное состояние при тяжелых заболеваниях, таких как лейкоз, диабет, острые потери крови, сепсис.
Говоря о вреде излишков молочной кислоты, нельзя не вспомнить о том, что повышение концентрации лактата вызывают и некоторые лекарственные препараты. В частности адреналин или натрия нитропруссид могут стать причиной возникновения молочного ацидоза.
Бодибилдеры принадлежат к категории лиц, в чьем организме (в силу объективных обстоятельств) регулярно повышается уровень молочной кислоты. Вывести лишние лактаты из организма помогут такие приемы:
И кстати, уровень кислоты всегда более высокий у начинающих спортсменов. Со временем концентрация лактата повышается умеренно.
Молочная кислота, вырабатываемая во время тренировок, служит «топливом» для организма, способствуя наращиванию мускулатуры. Кроме того, лактат расширяет сосуды, улучшает кровоток, в результате чего кислород лучше транспортируется по организму, в том числе и мышечной ткани.
В результате опытов была установлена связь между ростом молочной кислоты и тестостероном. Интенсивный выброс гормона происходит после 15-60 секунд усиленной физической нагрузки. К тому же лактат натрия в сочетании с обладает анаболическим эффектом на мышечную ткань. Это натолкнуло исследователей на мысль о возможном применении молочной кислоты в качестве препарата для наращивания мускулатуры. Однако пока это еще только догадки, которые должны быть проверены.
Если припомнить, что молочная кислота – результат процессов брожения при участии молочнокислых бактерий, становится легче выучить список продуктов, богатых полезным веществом. Обладая этими знаниями, не придется каждый раз заглядывать на этикетку в поисках необходимого ингредиента.
Наиболее концентрированными источниками лактата являются молочные продукты. В частности это сыворотка, кефир, сметана, творог, ряженка, простокваша, айран, твердый сыр, мороженое, йогурты.
Другие продукты, содержащие молочную кислоту: квашеная капуста, квас, бородинский хлеб.
Как уже отмечалось, лактат принадлежит к группе АНА-кислот. А эти вещества способствуют отшелушеванию отмерших частиц эпидермиса. Благодаря этому и другим свойствам молочную кислоту активно используют в косметологии.
Помимо отшелушения, лактат, как косметическое средство, способен:
На женских форумах часто встречаются положительные отзывы о молочной кислоте – как о компоненте натуральной косметики домашнего производства. В качестве средства для красоты лактат применяют как компонент мыла, шампуней, кремов и сывороток для омоложения кожи, в средствах для пилинга или депигментации. Также молочную кислоту включают в косметику для интимной гигиены как антибактериальную составную.
Молочную кислоту можно добавлять в готовые косметические средства. Например, в препарате для пилинга лактат может составлять около 4 процентов, в мыле, шампунях и бальзамах – примерно 3 процента, в тониках и кремах не более 0,5 процента от общего состава. Но прежде чем усовершенствовать готовые средства лактатом или создавать домашнюю косметику, надо сделать тест на индивидуальную переносимость вещества. Также важно знать, что чистая молочная кислота способна вызвать отмирание слизистых оболочек, а чрезмерное потребление препаратов с лактатом хотя и не создает токсического эффекта, но сушит кожу.
Более безопасно – воспользоваться средством наших бабушек и прабабушек и в качестве косметических применять продукты, богатые молочной кислотой. Например, 30-минутная маска из простокваши вернет сухим волосам блеск, а кефирная маска для лица предотвратит раннее старение, избавит от пигментации и веснушек.
Концентрат лактата показал свою эффективность в удалении бородавок, мозолей, зубного камня.
В пищевой промышленности молочная кислота известна как добавка-консервант Е270, улучшающая вкусовые качества. Считается, что это вещество безопасно для человека. Входит в состав заправок для салатов, кондитерских изделий, есть в молочных смесях для детей.
В фармакологии лактат применяют для создания бактерицидных средств. А в легкой промышленности это вещество используют в производстве кожаных изделий.
Сегодня вы узнали наиболее интересные факты о лактате и его влиянии на организм. Теперь знаете, как использовать молочную кислоту с максимальной пользой для своего здоровья и красивой внешности. И что самое главное – где искать источники этого полезного вещества.
При рассмотрении подобных тем, требующих глубокого знания химии, биологии и физиологии, постоянно путают причинно-следственные связи. Но так же надо признать, что на сегодняшний день наши многие представления о работе организма — это, в основном, догадки. Они основаны на полученных данных, которые иногда могут кардинально меняться с течением времени.
Наш организм является аэробным . То есть, он не может существовать без воздуха. Для химико-биологических реакций, происходящих на молекулярном уровне, нужен кислород . Поэтому, если можно так выразиться, мы постоянно существуем в аэробном режиме ,или, иными словами, в полной зависимости от кислорода.
Но в последствии биохимики выяснили, что клетки могут продолжать работать и без достаточного количества кислорода (а то и вовсе без него) и по-прежнему расщеплять глюкозу (наш основной универсальный источник топлива). То есть, делать все то же самое, но уже в анаэробном режиме .
И в том и в другом случае наши клетки производят из глюкозы молекулы АТФ (аденозинтрифосфат), которые и обеспечивают энергией все химические процессы.
Процесс усвоения глюкозы называется гликолиз . Другие химические соединения, образующиеся в результате гликолиза — это пируват (пировиноградная кислота) и молочная кислота .
Считается, что пируват — это результат аэробной деятельности, а молочная кислота — анаэробной. Это не совсем так, но сути это не меняет.
Это важнейший промежуточный продукт энергетического обмена. Одна из основных ролей пирувата в организме – участие в цикле Кребса. Это цикл взаимодействий химических элементов и ферментов, в результате которых образуются топливные элементы АТФ или ее непосредственные предшественники.
В популярных фитнес-журналах принято считать, что в тренировке существует переломный момент, когда из-за нехватки кислорода при превышении нагрузки в мышцах образуется молочная кислота. Это является причиной всех проблем — от быстрого утомления до боли, которая «вымывается» из организма через пару дней. Такое описание процессов крайне некорректно и вводит в заблуждение.
Дело в том, что молочная кислота вырабатывается всегда (и не только молочная). И в состоянии покоя тоже. Но сама по себе она ни на что не влияет, поскольку моментально распадается на составляющие. Можно даже сказать, что она уже предстает перед нами в виде исходных элементов, покидая клетку.
Одной из составляющих этого распада (диссоциации) является лактат — соль молочной кислоты. Поэтому более уместно говорить об уровне лактата , а не молочной кислоты. Соответственно, вопрос «как вывести молочную кислоту из мышц» абсурден, поскольку ее там просто нет.
Еще более неправильно ставить знак равенства между молочной кислотой и лактатом, подразумевая, что это одно и то же. Действительно, иногда в биохимии эти два понятия приравнивают, но в совершенно других обстоятельствах, например, когда можно не учитывать общую кислотность. В нашем случае подобное сравнение привело к многолетнему искажению данных при изучении химических процессов.
Лактат, тем временем, тоже никакого зловредного воздействия на мышцы не оказывает, болей не вызывает и к утомлению не причастен. Более того, он сам по себе является не побочным продуктом, а экстремально быстрым топливом при пиковой нагрузке. Абсолютное его большинство ликвидируется печенью (и напрямую клетками) именно этим образом. Причем к нормальному уровню (в состояния покоя) он возвращается в течении часа.
Следует отметить, что многие химико-энергетические процессы в организме являются обратимыми. Это относится и к лактату, который запросто синтезируется из пирувата (и еще одного фермента NADN). Подобные превращения элементов позволяют оптимизировать циркуляцию и хранение веществ по организму и срочно транспортировать их в недоступные места в случае необходимости. Например, сквозь клеточные мембраны.
Как мы выяснили ранее, про молочную кислоту, как таковую, можно забыть (но не про лактат). Однако не получится забыть про второй компонент, образовавшийся при ее распаде — свободные протоныили, если быть точным, катионы водорода H+ . Они способны менять рН (кислотность) внутриклеточной среды, в том числе сильно ее повысить с ростом концентрации, вплоть до кислоты.
Образование катионов водорода — это неизбежное условие усвоения глюкозы. Особенно, в анаэробном режиме. Есть веский повод обвинить лактат в росте кислотности . Однако при детальном рассмотрении оказывается, что некоторые реакции, из которых состоит гликолиз, ведут не к росту, а к снижению кислотности среды. Например, при синтезе лактата из пирувата, при котором забирается протон, лактат выводится из клетки белком, который так же использует для этого еще один протон.
Сейчас известно, что основной источник протонов в активно работающей мышечной клетке — это распад АТФ. Поэтому метаболический ацидоз – закисление среды мышечных клеток во время интенсивной нагрузки связан именно с использованием энергии АТФ. И не связан с синтезом и накоплением лактата, что идет вразрез с устоявшимися неверными представлениями.
«Это производство (а также выброс лактата в кровь) требует потребления протонов, снижая их концентрацию в клетке. Поэтому образование и накопление лактата может служить хорошим индикатором закисления клеточной среды, но они не связаны как причина и следствие.» — журнал Physiology .
Рост уровня лактата не имеет прямой зависимости от дефицита кислорода, как считалось ранее, но может косвенно о нем свидетельствовать. Накопление его происходит из-за малой скорости переработки веществ и трансформации их в энергию в анаэробном режиме, которая, однако, подлежит тренировке.
Регулятор кислотности, подкислитель, консервант, катализатор гидролиза и инверсии.
2-Гидроксипропановая кислота.
Сиропообразная жидкость от бесцветного до слабо-желтоватого цвета с кислым вкусом.
Хор. раств., смешиваема с водой и спиртами; ср. раств. в эфире; нераств. в жирных растворителях.
Природный источник
Во многих фруктах, винах, простокваше, кислой капусте; при физической нагрузке образуется в мышцах.
Получение
Ферментативным путём из сахаросодержащего сырья; взаимодействием окиси этилена и цианида с последующим омылением (в качестве примеси образуется 3-оксипропионовая кислота); катализируемой реакцией акрилонитрила с водой. Примеси: полимолочная кислота, 3-оксипропионовая кислота, щавелевая кислота.
L- Молочная кислота усваивается с выделением около 3 ккал/г. D-Молочная кислота под действием рацемаз превращается в L-молочную кислоту и затем усваивается. Содержание рацемаз в организме грудных детей для этого не всегда достаточно.
ДСП не определено. В питании для грудных детей разрешена только Ц+)-молочная кислота. Опасности по ГН-98: ПДК в воде 0,9 мг/л, класс опасности 4. Codex: разрешена в качестве регулятора кислотности в 23 стандартах на пищевые продукты: в 5 стандартах на консервированные фрукты, ягоды, овощи, грибы GMP; в стандартах на рыбные консервы GMP; консервированные оливки и сухие завтраки, в т.ч. для детей, в количестве до 15 г/кг; джемы, желе и цитрусовые мармелады для поддержания рН 2,8-3,5; томатная пульпа для поддержания рН выше 4,3; прикорм детей первого года жизни GMP; консервированное детское питание до 2 г/кг; низкожирные маргарины, бульоны, супы, домашний сыр GMP; плавленые сыры до 40 г/кг. В РФ разрешена в нектары в
количестве до 5 г/л (п. 3.1.5 СанПиН 2.3.2.1293-03); во фруктовые соки в количестве до 3 г/л (п. 3.1.2 СанПиН 2.3.2.1293-03); в джемы, желе, мармелады и др. подобные продукты, включая низкокалорийные, в неэмульгированные растительные и животные масла и жиры (кроме масел, полученных прессованием и оливкового масла), специально предназначенные для кулинарных целей, в сыры сывороточные, фрукты и овощи консервированные, в макаронные изделия, хлеб, пиво в количестве согласно ТИ (п. п. 3.1.6,3.1.14,3.1.17,3.1.18,3.1.20,3.1.21,3.1.22 СанПиН 2.3.2.1293-03); в качестве кислоты в пищевые продукты согласно ТИ в количестве согласно ТИ (п. 3.2.12 СанПиН 2.3.2.1293-03); в качестве улучшителя муки и хлеба в хлеб, хлебобулочные и мучные кондитерские изделия в количестве согласно ТИ (п. 3.7.6 СанПиН 2.3.2.1293-03).
В качестве вкусовой добавки с мягким кислым, легко заглушаемым вкусом для напитков, квашеных овощей, десертов, карамели; буферного подкислителя для кондитерских и хлебобулочных изделий; консерванта в квашеных овощах (концентрация должна быть сравнительно высокой); катализатора инверсии сахарного сиропа в случае отсутствия соляной кислоты. Расход молочной кислоты 40-45%-й концентрации составляет 4 л на 1 т сахара.
Молочная кислота применяется совместно с диаммонийфос-фатом для интенсификации процесса солодоращения. Расход кислоты 1,5 л на 1 т замачиваемого ячменя. Кислоту используют разбавленной 1:15. В пивоварении молочная кислота применяется также для подкисления затора.
Молочная кислота пищевая по ГОСТ 490-79 «Кислота молочная пищевая. Технические условия» внесена в перечень сырья в ГОСТ 171-81 «Дрожжи хлебопекарные прессованные. Технические условия», ГОСТ 240-85 «Маргарин. Общие технические условия», ГОСТ 7180-73 «Огурцы соленые. Технические условия», ГОСТ 12712-80 «Водки и водки особые. Технические условия», ГОСТ 27907-88 «Водки для экспорта. Общие технические условия».
Другие области применения: в косметике и кормах для животных, в производстве эмульгаторов, лактатов, сложных эфиров.
Латинское название: Acidum lacticum.Системное название: 2-гидроксипропионовая кислота.
Возможные названия: молочная кислота, Е-270, кислота молочная пищевая, Е 270 (как пищевая добавка), lactic acid.
Химическая формула: СН3СН(ОН)СООН.
Молек. масса: 90,1.
Т. пл. = 18оС.
Получение:
Молочная кислота, которую называют также оксипропионовой кислотой или лактатом - это органическое вещество, выделяющееся в процессе молочнокислого брожения, например, во время скисания молока или при консервации овощей. Она присутствует в тканях живых существ, в том числе, в мышцах, крови и моче. Ее способны производить бифидобактерии, лактобактерии и актиномицеты - микроорганизмы, обитающие в кишечнике. Некоторые другие бактерии, населяющие кишечник, питаются молочной кислотой, превращая ее в другие соединения, необходимые организму. Лактат широко используют в ветеринарии как антисептическое средство, а также для нормализации пищеварительных процессов.
Молочная кислота - это сиропообразное, не имеющее цвета, либо слегка желтоватое вещество, со слабо различимым специфическим запахом, кислое на вкус. Оно содержит около 75% собственно молочной кислоты и около 15% ее ангидрида. Обладает удельным весом ~ 1,2. В любом соотношении смешивается с водой, эфиром, спиртом и глицерином. В ветеринарии используется обычно натуральный лактат, реже - синтетический.
Молочная кислота выпускается в стеклянных флаконах или полимерных бутылках объемом 20, 100, 200, 500 и 1000 мл. Концентрация препарата - 40%, или 80%.
При попадании молочной кислоты на поверхность кожи, ее необходимо смыть водой с мылом, при воздействии на слизистые оболочки - промыть большим количеством теплой воды.
Хранят препарат вдали от продуктов питания и бытовой химии, в месте, недоступном для животных и детей, при температуре от -40°C до +35°C, в течение десяти лет.
При применении внутрь раствор молочной кислоты оказывает антисептическое и противобродильное действие. Ослабляет спазмы сфинктеров пищеварительного тракта, способствует более быстрому продвижению химуса. Стимулирует пищеварительные железы.
Усиливает моторику рубца, сетки и книжки, образование жвачки. Производит раздражающее действие на слизистые оболочки органов пищеварения, ускоряя обменные процессы. Неразбавленный лактат приводит к некрозу слизистых оболочек.
При применении наружно раствор обладает следующими свойствами:
Молочную кислоту применяют для лечения различных заболеваний у КРС, коз, овец, кур, наружным или внутренним способом.
Для лечения тимпании рубца у крупного рогатого скота, коз и овец, а также метеоризма, гипоацидного гастрита, острого расширения и хронического воспаления желудка, газообразования у лошадей, свиней, кроликов, собак и пушных зверей молочную кислоту применяют внутрь.
Для этого используют водный раствор препарата, концентрация которого не превышает 2% (то есть, к 1 мл 40%-ного лактата добавляют 20 мл воды, или к 5 мл 40% -ного лактата - 100 мл воды). Его дают животным в следующих дозах:
При острой диарее поросятам можно давать препарат в дозе 0,5-1 мл. Но когда заболевание переходит в хроническую форму, использование молочной кислоты становится бесполезным.
Водным раствором лактата можно обрабатывать поверхность мясных продуктов. Таким образом будет уничтожена большая часть присутствующей на них микрофлоры, а уцелевшие микроорганизмы значительно замедлят свое развитие.pH стабилизируется до 4,0-5,4. Такая обработка не влияет на качественные показатели мясных продуктов.
О случаях передозировки препарата информации нет. Даже при восьмикратном превышении дозы, которую рекомендует инструкция по применению, молочная кислота не наносит вред организму животного. К противопоказаниям относятся: туберкулез, острая печеночная недостаточность, гиперацидный гастрит, мокнущая язва на теле. После применения молочной кислоты продукцию животноводства разрешается использовать без каких-либо ограничений.