Milchsäure, auch bekannt als Milchsäure, sind eine chemische Zusammensetzung, die eine Rolle in verschiedenen biochemischen Prozessen spielt und zuerst 1780 vom schwedischen Chemiker Carl Wilhelm Scheele isoliert wurde. Milchsäure ist eine carboxylic Säure mit der chemischen Formel CHO. Es hat eine hydroxyl Gruppe neben der carboxyl Gruppe, es ein Alpha hydroxy Säure (AHA) machend.

In der Lösung kann es ein Proton von der acidic Gruppe verlieren, das Laktat-Ion erzeugend (um, ein Anion wegen des negativ anklaget wegen eines Extraelektrons spezifisch zu sein) CHCH GURREN (OH). Im Vergleich zu essigsaurer Säure ist sein pK 1 kleinere Einheit, Milchsäure deprotonates zehnmal so leicht bedeutend, wie essigsaure Säure tut. Diese höhere Säure ist die Folge der intramolekularen Wasserstoffbrücke zwischen dem α-hydroxyl und der carboxylate Gruppe, die Letzteren weniger fähig dazu machend, stark sein Proton anzuziehen.

Milchsäure ist mit Wasser oder Vinylalkohol mischbar und ist hygroskopisch.

Milchsäure ist chiral und hat zwei optische isomers. Einer ist als - (+) - Milchsäure oder (S) bekannt - Milchsäure und der andere, sein Spiegelimage, sind - () - Milchsäure oder (R) - Milchsäure.

In Tieren - wird Laktat ständig von pyruvate über das Enzym-Laktat dehydrogenase (LDH) in einem Prozess der Gärung während des normalen Metabolismus und der Übung erzeugt. Es nimmt in der Konzentration nicht zu, bis die Rate der Laktat-Produktion die Rate der Laktat-Eliminierung überschreitet, die durch mehrere Faktoren, einschließlich monocarboxylate Transportvorrichtungen, Konzentration und isoform von LDH und oxidative Kapazität von Geweben geregelt wird. Die Konzentration des Blutlaktats ist gewöhnlich beruhigt, aber kann sich zu mehr als 20 mmol/L während der intensiven Anstrengung erheben.

In der Industrie wird saure Milchgärung von sauren Milchbakterien durchgeführt. Diese Bakterien können auch im Mund wachsen; die Säure, die sie erzeugen, ist für den als Karies bekannten Zahn-Zerfall verantwortlich.

In der Medizin ist Laktat einer der Hauptbestandteile der Lösung von Milch abgesondertem Ringer und der Lösung von Hartmann. Diese intravenösen Flüssigkeiten bestehen aus Natrium und Kalium cations zusammen mit dem Laktat und den Chlorid-Anionen in der Lösung mit destilliertem Wasser, allgemein in Konzentrationen isotonic mit dem menschlichen Blut. Es wird meistens für die flüssige Wiederbelebung nach dem Blutverlust wegen Traumas, Chirurgie oder Brandwunde-Verletzung verwendet.

Geschichte

Milchsäure wurde zum ersten Mal vom schwedischen Chemiker Carl Wilhelm Scheele 1780 von Sauermilch raffiniert. 1808 hat Jöns Jacob Berzelius entdeckt, dass Milchsäure (wirklich L-Laktat) auch in Muskeln während der Anstrengung erzeugt wird. Seine Struktur wurde von Johannes Wislicenus 1873 gegründet.

1856 hat Louis Pasteur Lactobacillus und seine Rolle im Bilden von Milchsäure entdeckt. Milchsäure hat angefangen, gewerblich durch die deutsche Apotheke Boehringer Ingelheim 1895 erzeugt zu werden.

2006 hat die globale Produktion von Milchsäure 275,000 Tonnen mit einem durchschnittlichen jährlichen Wachstum von 10 % erreicht.

Übung und Laktat

Während Macht-Übungen wie das Sprinten, wenn die Rate der Nachfrage nach der Energie hoch ist, wird Laktat schneller erzeugt als die Fähigkeit der Gewebe, es zu entfernen, so beginnt Laktat-Konzentration sich zu erheben. Das ist ein vorteilhafter Prozess, da die Regeneration von NAD sicherstellt, dass Energieproduktion aufrechterhalten wird und Übung weitergehen kann. Das vergrößerte erzeugte Laktat kann auf mehrere Weisen entfernt werden, einschließlich:

• Oxydation zu pyruvate durch gut oxydierte Muskelzellen.
• Pyruvate wird dann direkt verwendet, um dem Zyklus von Krebs Brennstoff zu liefern.
• Konvertierung zu Traubenzucker über gluconeogenesis in der Leber und Ausgabe zurück in den Umlauf; sieh den Zyklus von Cori.
• Wenn nicht veröffentlicht kann der Traubenzucker verwendet werden, um die Glycogen-Läden der Leber aufzubauen, wenn sie leer sind.

Gegen den populären Glauben verursacht diese vergrößerte Konzentration des Laktats Azidose nicht direkt, noch es ist für die verzögerte Anfall-Muskelwundkeit verantwortlich. Das ist, weil Laktat selbst dazu nicht fähig ist, ein Proton, und, zweitens, die Acidic-Form des Laktats zu veröffentlichen, wird Milchsäure, "im Muskel nicht erzeugt". Die Analyse des glycolytic Pfads in Menschen zeigt an, dass es nicht genug Wasserstoffion-Gegenwart in den glycolytic Zwischengliedern gibt, um Milch- oder jede andere Säure zu erzeugen.

Milchsäure ist die Wurzel von Milchzucker-Zucker, und sie sind direkt verbunden.

Die Wirkung des Laktats auf Azidose ist das Thema von vielen neuen Konferenzen im Feld der Übungsphysiologie gewesen. Robergs. haben der Protonenbewegung genau gejagt, die während glycolysis vorkommt. Jedoch, dabei, haben sie darauf hingewiesen, dass [H] eine unabhängige Variable ist, die seine eigene Konzentration bestimmt. Eine neue Rezension durch Lindinger. ist geschrieben worden, um die stochiometrische von Robergs verwendete Annäherung zu widerlegen u. a. Im Verwenden dieses stochiometrischen Prozesses haben Robergs. die begründenden Faktoren ignoriert (unabhängige Variablen) der Konzentration von Wasserstoffionen (hat [H] angezeigt). Diese Faktoren sind starker Ion-Unterschied [SID], PCO und schwache saure Puffer. Laktat ist ein starkes Anion, und verursacht die Verminderung von [SID], der eine Zunahme in [H] veranlasst, electroneutrality aufrechtzuerhalten. PCO verursacht auch eine Zunahme in [H]. Während der Übung, der intramuskulären Laktat-Konzentration und PCO-Zunahme, eine Zunahme in [H], und, so, eine Abnahme im pH verursachend. (Sieh den Grundsatz von Le Chatelier)

Während der intensiven Übung kann die Atmungskette nicht mit dem Betrag von Wasserstoffatomen Schritt halten, die sich anschließen, um NADH zu bilden. NAD ist erforderlich, 3-phosphoglyceraldehyde zu oxidieren, um die Produktion der anaerobic Energie während glycolysis aufrechtzuerhalten. Während anaerobic glycolysis "befreit" NAD, als zusätzlich Hydrogens-Vereinigung mit einem pyruvate Molekül nichtoxidiert hat und dann bilden Sie Laktat. Wenn das nicht vorkommt, kommt glycolysis zu einem Halt. Jedoch gibt es Laktat, das ruhig und während der gemäßigten Übung ständig wird bildet. Das kommt wegen des Metabolismus von roten Blutzellen vor, die mitochondria und Beschränkungen nicht haben, die sich aus Enzym-Tätigkeit ergeben, die in Muskelfasern vorkommt, die eine hohe glycolytic Kapazität enthalten.

Gehirnmetabolismus

Obwohl, wie man gewöhnlich annimmt, Traubenzucker die Hauptenergiequelle für lebende Gewebe ist, gibt es einige Anzeigen, dass es Laktat und nicht Traubenzucker ist, der bevorzugt metabolized durch Neurone im Gehirn von mehreren Säugetier-Arten (die bemerkenswerten ist, die Mäuse, Ratten und Menschen sind). Gemäß der Laktat hin- und herbewegenden Hypothese, glial Zellen sind dafür verantwortlich, Traubenzucker ins Laktat umzugestalten, und um Laktat den Neuronen zur Verfügung zu stellen. Wegen dieser lokalen metabolischen Tätigkeit von glial Zellen die extracellular Flüssigkeit unterscheiden sich sofort umgebende Neurone stark in der Zusammensetzung vom Blut oder der Cerebro-Rückgratflüssigkeit, mit dem Laktat viel reicher seiend, weil es in Mikrodialyse-Studien gefunden wurde.

Die Rolle des Laktats für den Gehirnmetabolismus scheint, in frühen Stufen der Entwicklung (pränatal und früh postnatal) mit dem Laktat in diesen Stufen noch wichtiger zu sein, die höher Konzentrationen in Körperflüssigkeiten haben, und durch das Gehirn noch bevorzugter über Traubenzucker verwerten werden. Es wurde auch Hypothese aufgestellt, dass Laktat eine starke Handlung über GABAergic Netze im sich entwickelnden Gehirn ausüben kann, sie hemmender machend, als es vorher angenommen wurde, entweder durch die bessere Unterstützung von metabolites oder durch Modifizierungen in intrazellulären Grund-PH-Niveaus oder beiden handelnd.

Ein neuerer Vortrag von der Gruppe von Zilberter hat direkt auf die Energiemetabolismus-Eigenschaften in Gehirnscheiben von Mäusen geschaut und hat gezeigt, dass Beta-hydroxybutyrate, Laktat und pyruvate als oxidative Energiesubstrate gehandelt haben, die eine Zunahme im NAD (P) H Oxydationsphase verursachen, war dieser Traubenzucker als ein Energietransportunternehmen während der intensiven synaptic Tätigkeit und schließlich ungenügend, dieses Laktat kann ein effizientes Energiesubstrat sein, das zum Unterstützen und Erhöhen des Gehirns aerobic Energiemetabolismus in vitro fähig ist. Das Papier wurde von Kasischke positiv kommentiert: "Die Studie durch Ivanov u. a. (2011) stellt auch neuartige Daten auf biphasic NAD (P) H Fluoreszenz-Übergangsprozesse, eine wichtige physiologische Antwort auf die Nervenaktivierung zur Verfügung, die in vielen Studien wieder hervorgebracht worden ist, und wie man glaubt, bringt das predominately von Tätigkeitsveranlassten Konzentrationsänderungen bis die Zell-NADH-Lachen hervor."

Polymer-Vorgänger

Zwei Moleküle von Milchsäure können zu lactide, einem zyklischen lactone dehydriert werden. Eine Vielfalt von Katalysatoren kann polymerize lactide entweder zu heterotactic oder zu syndiotactic polylactide, der als biologisch abbaubare Polyester mit der Kostbarkeit (unter anderem) medizinische Eigenschaften zurzeit viel Aufmerksamkeit anziehen.

Milchsäure wird auch als ein monomer verwendet, um Polymilchsäure (PLA) zu erzeugen, der später Anwendung als biologisch abbaubarer Plastik entwickelt hat. Diese Art von Plastik ist eine gute Auswahl, um herkömmlichen Plastik einzusetzen, der von Erdölöl wegen der niedrigen Emission des Kohlendioxyds erzeugt ist. Der allgemein verwendete Prozess im Produzieren von Milchsäure ist über die Gärung, und um später die Polymilchsäure zu erhalten, der Polymerization-Prozess folgt.

Pharmazeutische und kosmetische Anwendungen

Milchsäure wird auch in der pharmazeutischen Technologie verwendet, um wasserlösliches Laktat von sonst unlöslichen aktiven Zutaten zu erzeugen. Es findet, dass weiterer Gebrauch in aktuellen Vorbereitungen und Kosmetik Säure und für sein Antiseptikum und keratolytic Eigenschaften anpasst.

Nahrungsmittel

Milchsäure wird in erster Linie in Sauermilch-Produkten, wie koumiss, laban, Joghurt, Kefir und einige Cottage-Käse gefunden. Das Kasein in in Gärung gebrachter Milch wird (gerinnen gelassen) durch Milchsäure gerinnen gelassen. Milchsäure ist auch für den sauren Geschmack nach Sauerteig-Broten verantwortlich. Diese Säure wird in Bier verwendet, das braut, um den pH zu senken und den Körper des Bieres zu vergrößern. Einige Brauer und Brauereien werden Nahrungsmittelrang Milchsäure verwenden, um den pH in beendeten Glas Bier zu senken.

In winemaking wird ein Bakterienprozess, natürlich oder kontrolliert, häufig verwendet, um natürlich Gegenwart malic Säure zu Milchsäure umzuwandeln, die Schärfe und aus anderen Geschmack-zusammenhängenden Gründen zu reduzieren. Diese malolactic Gärung wird von der Familie von sauren Milchbakterien übernommen.

Als ein Nahrungsmittelzusatz wird es für den Gebrauch in der EU, den USA und Australien und Neuseeland genehmigt; es wird durch seine INS Nummer 270 oder als E Nummer E270 verzeichnet.

Reinigungsmittel

Milchsäure hat Wichtigkeit in der reinigenden Industrie im letzten Jahrzehnt gewonnen. Es ist ein guter descaler, Wiedermöbelpacker des Seife-Schaums und ein eingetragener Antibakterienagent. Es ist auch sowie ein Teil einer Tendenz zu umweltsmäßig sichereren und natürlichen Zutaten wirtschaftlich vorteilhaft.

Siehe auch

• 2-Hydroxybutyric Säure
• Säuren in Wein
• Zyklus von Alanine
• Biologisch abbaubarer Plastik
• Zyklus von Cori
• Zahnkaries

Links

• Getreide-Plastik zur Rettung
• Milchsäure: eine sichere und natürliche Zutat
• Milchsäure: Information und Mittel
• Milchsäure ist nicht der Feind von Muskeln, es ist Brennstoff