اسید لاکتیک یک اسید آلی با فرمول مولکولی CH3CH (OH) COOH دارد. این اسید در حالت جامد سفید رنگ است، در آب حل می شود و در حالت محلول یک محلول بی رنگ ایجاد می کند.

این ترکیب به صورت مصنوعی و هم از منابع طبیعی تولید می شود. لاکتیک اسید به دلیل وجود گروه هیدروکسیل مجاور گروه کربوکسیل، یک آلفا هیدروکسی اسید (AHA) است و به باز مزدوج آن لاکتات نامیده می شود.

اسید لاکتیک در ترشی سبزیجات، خمیر مایه نان، آبجو، شراب، کلم ترش و غذاهای تخمیر شده مانند سس سویا وجود دارد و مسئول عطر و طعم ملایم آنها است علاوه بر سبزیجات و غلات تخمیر شده، محصولات لبنی تخمیر شده مانند کفیر و ماست نیز حاوی اسید لاکتیک هستند.

تاریخچه تولید اسید لاکتیک

کارل ویلهلم شیل، شیمی دان سوئدی اولین شخصی بود که این ماده را در سال ۱۷۸۰ از شیر ترش جدا کرد. نام این اسید منعکس کننده فرم ترکیبی آن و به معنی مشتق شده از شیر است. در سال ۱۸۰۸ یونس یعقوب برزلیوس کشف کرد که اسید لاکتیک (در واقع L- لاکتات) در هنگام تمرینات بدنی در عضلات نیز تولید می شود. ساختار این اسید توسط یوهانس ویسلیکنوس در سال ۱۸۷۳ مشخص شد.

در سال ۱۸۵۶، نقش لاکتوباسیلوس در سنتز این ماده توسط لوئیس پاستور کشف شد. این ترکیب با این روش در سال ۱۸۹۵ به صورت تجاری تولید شد. در سال ۲۰۰۶، تولید جهانی آن با متوسط رشد سالانه ۱۰ درصد به ۲۷۵۰۰۰ تن رسید.

اسید لاکتیک چگونه تولید می شود؟

این ترکیب به صورت صنعتی با تخمیر باکتریایی کربوهیدرات ها یا با سنتز شیمیایی استالدئید تولید می شود. در سال ۲۰۰۹، اسید لاکتیک عمدتا توسط تخمیر تولید می شد. تولید اسید لاکتیک راسمیک متشکل از مخلوط ۱: ۱ استریوایزومرهای d و l یا مخلوطی با حداکثر ۹/۹۹ درصد اسید لاکتیک، با تخمیر میکروبی امکان پذیر است. تولید این اسید در مقیاس صنعتی نیز توسط تخمیر امکان پذیر است، اما بسیار چالش برانگیزتر است.

تولید تخمیری

محصولات شیر ​​تخمیر شده از طریق تخمیر شیر یا آب پنیر به صورت صنعتی توسط انواع باکتریهای لاکتوباسیلوس به دست می آید. به عنوان ماده اولیه برای تولید صنعتی اسید لاکتیک، تقریباً از هر منبع کربوهیدرات ی حاوی قندهای C5 و C6 می توان استفاده کرد. ساکارزخالص، گلوکز حاصل از نشاسته، شکر خام و آب چغندر اغلب استفاده می شود.

تولید شیمیایی

اسید لاکتیک راسمیک از واکنش استالدئید با سیانید هیدروژن و سپس هیدرولیز لاکتونیتریل به صورت صنعتی سنتز می شود. هنگامی که هیدرولیز توسط اسید کلریدریک انجام می شود،  کلرید آمونیوم به عنوان یک محصول جانبی تشکیل می شود. شرکت ژاپنی Musashino یکی از آخرین تولید کنندگان بزرگ اسید لاکتیک در این مسیر است. سنتز اسیدهای لاکتیک راسمیک و انانتیوپور نیز از طریق سایر مواد اولیه (وینیل استات، گلیسرول و غیره) با استفاده از روش های کاتالیزوری امکان پذیر است.

پیش ساز پلیمرها

دو مولکول اسید لاکتیک می تواند به لاکتید لاکتون دهیدراته شود. در حضور کاتالیزورها لاکتید پلیمریزه می شود تا به پلی آتاکتیک یا پلی لاکتیک سیندیوتاکتیک (PLA) تبدیل شود که پلی استری با خواص تخریب پذیری زیستی هستند. PLA نوعی پلاستیک است که از مواد پتروشیمی حاصل نمی شود.

کاربردهای دارویی و آرایشی

این ترکیب همچنین در فناوری دارویی برای تولید لاکتات های محلول در آب از مواد فعال غیر محلول استفاده می شود. این ماده برای تهیه اسید و خاصیت ضدعفونی کننده و کراتولیتیک آن بیشتر در داروهای موضعی و مواد آرایشی مورد استفاده قرار می گیرد.

متابولیسم اسید لاکتیک در بدن

اگرچه معمولاً گلوکز به عنوان منبع اصلی تأمین انرژی برای بافتهای زنده در نظر گرفته می شود ولی اسید لاکتیک سوخت ترجیحی سلولهای عصبی در مغز چندین گونه پستاندار از جمله موش و انسانها است. طبق فرضیه لاکتات شاتل، سلولهای گلیال وظیفه تبدیل گلوکز به لاکتات و تأمین لاکتات سلولهای عصبی را برعهده دارند.

به دلیل این فعالیت متابولیکی موضعی سلولهای گلیایی، مایع خارج سلولی سلولهای عصبی اطراف آنها به شدت از نظر ترکیب از خون یا مایع مغزی نخاعی متفاوت است و از نظر لاکتات بسیار غنی است که در مطالعات میکرو دیالیز این مسئله مشخص شده است.

برخی شواهد نشان می دهد که لاکتات در مراحل اولیه رشد برای متابولیسم مغز در افراد قبل از تولد و اوایل پس از زایمان مهم است، در این مراحل لاکتات در غلظت های بیشتری در مایعات بدن وجود دارد و ترجیحاً مغز از آن استفاده می کند.

 

اسید لاکتیک در کدام خوراکیها یافت می شود؟

اسیدها طعم های متمایزی به غذاها اعطا می کنند از اسید سیتریک موجود در میوه ها گرفته تا اسید استیک خورنده که باعث تولید سرکه می شود. این ترکیب یک اسید ملایم و همه کاره است که توسط باکتری های ویژه ای تولید می شود که قادر به هضم لاکتوز در شیر هستند. اگرچه اسید لاکتیک در درجه اول با محصولات لبنی در ارتباط است، اما در طیف گسترده ای از غذاها یافت می شود که در ادامه شرح داده می شود.

محصولات لبنی

گونه های نسبتاً کمی از باکتری ها، از جمله خانواده لاکتوکوک و لاکتوباسیلوس و برخی از خانواده های لکونوستوک و استرپتوکوک، قادر به هضم لاکتوز موجود در شیر هستند. آنها قندها را به انرژی تبدیل کرده و اسید لاکتیک را دفع می کنند که باعث کاهش pH شیر و ایجاد محیط نامناسب برای سایر باکتری ها می شود.

این مسئله یک مزیت رقابتی برای آن باکتریها است و برای انسان نیز مزایای گسترده ای دارد. این دسته از محصولات شیر ​​اسیدی یا “کشت شده” به راحتی خراب نمی شوند و خاصیت مغذی شیر را برای مدت طولانی تری حفظ می کنند. خامه ترش، ماست، پنیرها و بقیه محصولات لبنی تخمیر شده در جهان از طریق اسید لاکتیک تولید می شوند.

ترشی سنتی

اگرچه این ماده با لبنیات شناخته می شود اما باکتری های اسید لاکتیک فرصت طلبانی هستند که می توانند با استفاده از قندهای دیگر نیز زنده بمانند. به عنوان مثال، ترشی سبزیجات و محصولاتی مانند کلم ترشی به طور سنتی دارای اسید لاکتیک هستند. نمک زدن به سبزیجات آب آنها را بیرون می کشد، که به سرعت توسط لاکتوباسیل ها استعمار می شود.

این اسیدیته باعث جلوگیری از رشد باکتری های بالقوه خطرناک و بیماری زا می شود و به حفظ مواد غذایی کمک می کند. گروه دوم باکتری ها اسید لاکتیک را هضم کرده و اسید استیک یا سرکه تولید می کنند که قوی تری است و روند کار را تسریع می کند. ترشی حاصل می تواند بسته به نسبت لاکتیک اسید به اسید استیک ملایم یا تیز باشد.

نان های ترش

نان خمیر ترش مزه خاص خود را مدیون باکتری های اسید لاکتیک است که در کنار مخمر در خمیررشد می کند. PH پایین ایجاد شده توسط باکتری ها نه تنها باکتری های مضر را دفع می کند بلکه مخمرها و اسپورهای کپک را که تحمل اسیدیته پایین را ندارند از بین می برد. از طرف دیگر، مخمرهای نان با اسیدیته پایین سازگار شده و عملکرد خود را بهتر انجام می دهند.

محصولات سویا

باکتریهای اسید لاکتیک نقش مشابه ماده طعم دهنده و نگهدارنده را در محصولات تخمیر سویا دارند که در سراسر آسیا رایج است. بیشتر آنها از جمله میسو و سس سویا با خمیر کردن دانه های سویا شروع می شوند که باعث ایجاد یک ماده اولیه می شود. سپس استارتر به این دانه ها اضافه می شود و یک فرآیند تخمیر پیچیده را با چندین خانواده مخمر و باکتری آغاز می کند. باکتری های اسید لاکتیک با اثر رحفاظتی مانع از رشد عوامل بیماری زا در محصول نهایی می شوند.

سایر خوراکی ها

این ترکیب در بسیاری از غذاها و نوشیدنی های دیگر نیز وجود دارد. به عنوان مثال، بسیاری از شراب ها در دومین تخمیر خود اسید مالیک را به اسید لاکتیک تبدیل می کنند که باعث می شود شراب ترشی کمتری داشته باشد و به عنوان یک محصول جانبی – ترکیبات طعم دهنده جدید ایجاد شود. مواد غذایی و نوشیدنی های دیگر نیز اغلب از این ماده برای طعم ملایم ترش و اثر نگهدارنده آن استفاده می کنند. از این اسید می توان برای تعادل شیرینی طبیعی در آب میوه ها، به عنوان نگهدارنده در سس های سالاد یا محصولات آب نبات استفاده کرد.

فواید اسید لاکتیک

این ترکیب یک لایه بردار شیمیایی محبوب است. این اسید در از بین بردن سلول های مرده پوست به شما بسیار کمک می کند و درخشندگی و جوانی پوست را به پوست شما هدیه می دهد. بیشترین فواید اسید لاکتیک برای سلامت پوست است. برخی از این فواید عبارتند از:

آکنه را کاهش می‌ دهد

باکتری های پوستی را از بین می برد

از رشد میکروارگانیسم های خطرناک روی پوست جلوگیری کند

چین و چروک را کاهش می دهد

رطوبت پوست را حفظ می کند

به تحریک تولید کلاژن و ایجاد استحکام پوست نیز کمک می کند

عوارض اسید لاکتیک

اسید لاکتیک همانطور که فواید بسیار زیادی دارد، عوارضی نیز ممکن است در پی داشته باشد. هر لایه برداری شیمیایی می تواند باعث ایجاد واکنش های نامطلوب در پوست شود. برخی از عوارض جانبی این ترکیب عبارتند از:

خارش

قرمزی

درد

احساس سوزش

تورم

این اسید همچنین می تواند باعث تحریک پوست و حساسیت به آفتاب شود. اگرچه اسید لاکتیک دارای عوارض جانبی خاص خود است، اما این عوارض در واقع زمانی که با موادی مانند ویتامین C، رتینول و AHA مخلوط می شود، افزایش می یابد.

عوارض دیگر این اسید برای عضلات بدن است. وجود مقدار زیادی اسید لاکتیک در بدن باعث گرفتگی، درد عضلانی و اسیدوز لاکتیک در فرد می شود. اسیدوز لاکتیک، در صورت درمان نشدن می تواند بسیار خطرناک باشد. اسید لاکتیک همچنین در دهان نیز تولید می شود و مسئول ایجاد پوسیدگی دندان است.

داروهای ضد اسید لاکتیک

برای کاهش این اسید در بدن دارویی خاصی وجود ندارد. اما شما می توانید با انجام بعضی از فعالیت ها میزان این اسید را در بدن خود کاهش دهید و از بروز بیماری اسیدوز لاکتیک جلوگیری کنید. برخی از این فعالیت ها عبارتند از:

گرم کردن و سرد کردن بدن قبل و بعد از تمرین را یادتان نرود

بیش از حد ورزش نکنید

دوش آب گرم بگیرید

رژیم غذایی مناسب داشته باشید

بدن را همیشه هیدراته نگه دارید

از مکمل های ویتامینی و مواد معدنی استفاده کنید

اسید لاکتیک چیست

اسید لاکتیک بخشی از ترکیبات شیمیایی است که به نام آلفا هیدروکسی اسیدها (AHA) شناخته می شوند. این اسید یک مایع جامد یا شفاف سفید محلول در آب است که می تواند به طور طبیعی یا شیمیایی تولید شود. روش تولید طبیعی این اسید شامل تخمیر باکتریایی کربوهیدرات ها (قند،نشاسته) است. اسید لاکتیک از قند چغندر، نیشکر، ذرت و تاپیوکا نیز ساخته می شود. اسید لاکتیک اغلب به عنوان یک لایه بردار در محصولات آرایشی و بهداشتی و در محصولات ضد چروک استفاده می شود و در محصولات شستشوی بدن ما نیز به عنوان یک نگهدارنده طبیعی عمل می کند.

اسید لاکتیک ماده ای است که در بدن انسان نیز به صورت خود به خود تولید می شود. وقتی فردی ورزش می کند، بدنش از اکسیژن برای تجزیه گلوکز جهت تولید انرژی استفاده می کند. در حین ورزش شدید اگر اکسیژن کافی برای تکمیل فرآیند تجزیه گلوکز وجود نداشته باشد، اسید لاکتیک در بدن ساخته می شود. سپس بدن بدون استفاده از اکسیژن اسید لاکتیک را به انرژی تبدیل می کند که عوارض جانبی همچون درد عضلانی را به همراه دارد.

اسید لاکتیک برای پوست

این ترکیب یک لایه بردار محبوب در بازار محصولات مراقبت از پوست است. این اسید بدون نگرانی روی اکثر انواع پوست به خوبی کار می کند. این اسید محلول در آب است و به هیدراتاسیون پوست کمک می کند. این اسید پوست را انعطاف پذیر و چاق نگه می دارد.

پوست را یکدست می کند

این ماده خاصیت لایه برداری دارد و از این رو به کاهش سوزش و قرمزی پوست کمک می کند. پوست را یکنواخت می کند و به بهبود بافت کلی پوست کمک کرده و آن را درخشان و شفاف می کند.

تقویت هیدراتاسیون

اگر به دنبال تغذیه و آبرسانی به پوست خود هستید، این اسید بسیار عالی است. این اسید به عمق بخشیدن به پوست شما کمک می کند و آن را از درون آبرسانی و تغذیه می کند. اسید لاکتیک پوست را مرطوب و چاق می کند.

در مبارزه با آکنه ها به شما کمک می کند

آکنه یک نگرانی اصلی برای هر فردی است. اسید لاکتیک دارای خواص ضد باکتریایی است که با عفونت هایی مانند آکنه مبارزه می کند و سلول های مرده پوست را از بین می برد. این اسید به شما پوستی درخشان و شفاف هدیه می دهد.

خاصیت ضد پیری دارد

خطوط و چین و چروک های زودرس، می تواند پوست شما را کدر کند. این ترکیب با بهبود تولید کلاژن در بدن به کند کردن این فرآیند کمک می کند. این اسید ظاهر خطوط و چین و چروک های روی پوست را کاهش می دهد.

اسید لاکتیک خوراکی

اسید لاکتیک ۸۵ درصد خوراکی است. از این اسید برای بهبود طعم و ماندگاری بیشتر مواد غذایی استفاده می شود. این اسید را می توانید در مواد غذایی و نوشیدنی ها از جمله، گوشت، کیک، پنیر، بستنی، سبزیجات، آبجو و سایر مواد غذایی بیابید. همچنین از این اسید در تهیه خیار شور نیز استفاده می شود.

اسید لاکتیک در چه مواردی است

این ماده یکی از اسیدهای آلی شناخته شده است که کاربردهای صنعتی گسترده ای دارد. این اسید در صنایع غذایی، شیمیایی، دارویی و آرایشی کاربردهای بسیار زیادی دارد. از این اسید در صنایع غذایی برای تهیه شراب و محصولات لبنی تخمیر شده، ترشی سبزیجات و پخت ماهی، گوشت و سوسیس استفاده می شود. این اسید نه تنها یک ماده مهم در غذاهای تخمیر شده از جمله سبزیجات کنسرو شده، ماست و کره است بلکه به عنوان یک نگهدارنده در سبزیجات ترشی و زیتون نیز عمل می کند.

این اسید آلی طبیعی در صنایع دیگری از جمله صنایع داروسازی، آرایشی و بهداشتی، مواد شیمیایی و صنعتی نیز استفاده می شود. استفاده از اسید لاکتیک در صنایع مختلف از جمله صنایع داروسازی و غذا و نوشیدنی، عمدتا در اقتصاد های نوظهور مانند هند، چین و اندونزی، رو به افزایش است. اسید لاکتیک در صنایع غذایی با کنترل رشد میکروارگانیسم های بیماری زا، توانایی افزایش طعم و افزایش ماندگاری مواد غذایی و نوشیدنی ها را افزایش می دهد.

این ترکیب عمدتا در تولید یک محصول به نام PLA استفاده می شود. PLA یک پلیمر زیست تخریب پذیر و یک ترموپلاستیک قابل کمپوست ساخته شده از منابع تجدید پذیر مانند اسید لاکتیک است که از طریق فرآیندهای تخمیر تولید می شود. این ماده شیمیایی به طور کلی، ایمن (GRAS) شناخته شده است و دارای پتانسیل بالایی در بازار صنایع غذایی است.

این ترکیب در صنعت داروسازی نیز به دلیل استفاده در تولید دارو و همچنین استفاده به عنوان الکترولیت در محلول ‌های داخل وریدی بسیار شناخته شده است. در صنایع محصولات آرایشی و بهداشتی نیز مرطوب کننده های پوست بر پایه اسید لاکتیک خشکی پوست را بهبود می بخشند، جای آکنه را از بین می برند و از آسیب به بافت های پوست جلوگیری می کند. به همین علت استفاده از این اسید در صنایع مختلف روز به روز در حال افزایش است.

چه بیماری‌هایی اسید لاکتیک تولید می‌کنند؟

بیماری‌های مختلفی ممکن است که این ماده را در بدن تولید و ترشح کنندو بیماری‌هایی مانند:

تشنج

سرطان

مشکلات کبدی

کمبود ویتامین B

سپتیسمی (التهاب و عفونت در بدن)