В каких организмах содержится молочная кислота
Многие люди любят вкусный и полезный кефир, ряженку, йогурт. Они
имеют приятный, слегка кисловатый вкус и являются не только вкусной,
но и полезной пищей для нашего организма. Ведь в них присутствует
молочная кислота, которая необходима нам для здоровья и энергичности.
Молочная кислота активно вырабатывается организмом в результате интенсивных
спортивных тренировок. Ее избыток в теле знаком каждому из нас по
ощущениям крепатуры в мышцах после школьных уроков физкультуры.
Молочная кислота используется организмом для важных химических реакций.
Она необходима для протекания обменных процессов. Напрямую используется
сердечной мышцей, мозгом и нервной системой.
Продукты богатые молочной кислотой:
Ацидофильное молоко
Ряженка
Простокваша
Сыр
Айран
Мороженое
Йогурт (без наполнителя)
Капуста квашенная
Хлеб «Бородинский»
Общая характеристика молочной кислоты
Молочная кислота была открыта в 1780 году шведским химиком и аптекарем Карлом Шееле.
Именно благодаря этому выдающемуся человеку миру стали известны многие органические и неорганические вещества – хлор,
глицерин, синильная и молочная кислоты. Был доказан сложный состав воздуха.
Впервые молочную кислоту нашли в мышцах животных, затем в семенах растений.
В 1807 году шведский минеролог и химик Йенс Якоб Берцелиус выделил из мышц соли молочной кислоты – лактаты.
Молочная кислота вырабатывается нашим организмом в процессе гликолиза
– расщепления углеводов под воздействием ферментов. В большом количестве
кислота вырабатывается в мозге, мышцах, печени, сердце и некоторых других органах.
В продуктах питания при воздействии молочнокислых бактерий, также образуется молочная кислота.
Ее много в простокваше, кефире, ряженке, сметане, квашеной капусте, пиве, сырах и вине.
Молочная кислота также производится на предприятиях химическим путем. Она используется как пищевая добавка и консервант Е-270,
которая для большинства людей считается безопасной при употреблении в пищу.
Она добавляется в детские молочные смеси, заправки для салатов и некоторые кондитерские изделия.
Суточная потребность в молочной кислоте
Суточная потребность организма в этом веществе четко нигде не указывается. Известно, что при недостаточной физической активности, молочная кислота в организме вырабатывается хуже.
В этом случае, для обеспечения организма молочной кислотой, рекомендуется выпивать до двух стаканов простокваши или кефира в день.
Потребность в молочной кислоте возрастает при:
- интенсивных физических нагрузках, когда активность увеличивается в 2 раза;
- при высоких умственных нагрузках;
- во время активного роста и развития организма.
Потребность в молочной кислоте снижается:
- в пожилом возрасте;
- при заболеваниях печени и почек;
- при высоком содержании аммиака в крови.
Усваиваемость молочной кислоты
Молекула молочной кислоты почти в 2 раза меньше молекулы глюкозы.
Именно благодаря этому она очень быстро усваивается организмом. Минуя
всевозможные преграды, она легко проникает сквозь мембраны клеток нашего тела.
Полезные свойства молочной кислоты и ее влияние на организм
Молочная кислота участвует в обеспечении организма энергией, играет важную роль в обменных процессах и в создании глюкозы.
Необходима для полноценной работы миокарда, нервной системы, мозга и некоторых других органов. Оказывает на организм противовоспалительное и антимикробное действие.
Взаимодействие с другими элементами:
Молочная кислота взаимодействует с водой,
кислородом, медью и железом.
Признаки нехватки молочной кислоты в организме:
- недостаток сил;
- проблемы с пищеварением;
- слабая мозговая активность.
Признаки избытка молочной кислоты в организме:
- судороги различного происхождения;
- тяжелые поражения печени (гепатит,
цирроз); - пожилой возраст;
- декомпенсация сахарного диабета;
- большое количество аммиака в крови.
Молочная кислота для красоты и здоровья
Молочная кислота входит в состав средств для удаления кутикулы. Она не повреждает обычную кожу, а действует лишь на ороговевшие слои эпидермиса.
Это ее свойство используется для выведения мозолей и даже бородавок.
Маски для волос из прстокваши неплохо зарекомендовали себя при выпадении волос. Кроме того, волосы становятся блестящими и шелковистыми. Средство хорошо работает на сухих и нормальных волосах.
После 30-минутного выдерживания на волосах, маску смывают теплой водой без применения шампуня.
В секретах красоты наших бабушек можно найти чудодейственный рецепт для сохранения молодости и здоровья кожи – ежедневные умывания кислым молоком.
Старинные рукописи утверждают, что такие умывания способствуют очищению кожи от веснушек и пигментных пятен, делают кожу более гладкой и нежной.
Достоверность информации
0
Другие популярные нутриенты:
Источник
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.
Общая характеристика
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 гигроскопические свойства позволяют создавать насыщенные растворы молочной кислоты.
Роль в организме
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 глюкоза. 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.
Концентрация в организме
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.
Суточная норма
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.
Вред молочной кислоты
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 «закисляется», 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.
Как избавиться от лишней кислоты
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:
- Тренировку начинать разминкой и заканчивать заминкой.
- Принимать изотоники с содержанием бикарбонатов – они нейтрализуют молочную кислоту.
- После тренировки принимать горячую ванну.
И кстати, уровень кислоты всегда более высокий у начинающих спортсменов. Со временем концентрация лактата повышается умеренно.
Лактат для спортсменов
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 кофеином 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.
Пищевые источники
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.
Применение в косметологии
Как уже отмечалось, лактат принадлежит к группе АНА-кислот. А эти вещества способствуют отшелушиванию отмерших частиц эпидермиса. Благодаря этому и другим свойствам молочную кислоту активно используют в косметологии.
Помимо отшелушивания, лактат, как косметическое средство, способен:
- устранять воспаления, очищать кожу от вредных микроорганизмов;
- отбеливать, устранять пигментные пятна;
- удалять кутикулу, не повреждая кожу;
- лечить акне;
- увлажнять, улучшать эластичность, укреплять дряблую кожу;
- разглаживать мимические и уменьшать глубокие морщины;
- избавлять от растяжек на коже;
- сужать поры;
- ускорять регенерацию эпидермиса;
- регулировать кислотность кожных покровов;
- улучшать состояние жирной кожи;
- придавать платиновый оттенок светлым волосам;
- устранять запах пота.
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.
Другие сферы применения
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.
Источники
- Смирнов В. А. – Пищевые кислоты (лимонная, молочная, винная). – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983 г.
Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru
Автор статьи:
Извозчикова Нина Владиславовна
Специальность: инфекционист, гастроэнтеролог, пульмонолог.
Общий стаж: 35 лет.
Образование: 1975-1982, 1ММИ, сан-гиг, высшая квалификация, врач-инфекционист.
Ученая степень: врач высшей категории, кандидат медицинских наук.
Повышение квалификации:
- Инфекционные болезни.
- Паразитарные заболевания.
- Неотложные состояния.
- ВИЧ.
Источник
| Молочная кислота | |
|---|---|
| Систематическое наименование | 2-гидроксипропановая кислота |
| Хим. формула | CH3CH(OH)COOH |
| Рац. формула | C3H6O3 |
| Молярная масса | 90,08 г/моль |
| Плотность | 1,225 г/см³ |
| Температура | |
| • плавления | 18 °C[1] |
| • кипения | 122 °C |
| Константа диссоциации кислоты | 3,86 (при 25 °C) |
| Рег. номер CAS | 50-21-5 |
| PubChem | 612 |
| Рег. номер EINECS | 200-018-0 |
| SMILES | CC(O)C(=O)O |
| InChI | InChI=1S/C3H6O3/c1-2(4)3(5)6/h2,4H,1H3,(H,5,6) JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N |
| Кодекс Алиментариус | E270 |
| ChEBI | 78320 |
| ChemSpider | 592 |
| Краткие характер. опасности (H) | H315, H318 |
| Меры предостор. (P) | P280, P305+P351+P338 |
| Сигнальное слово | Опасно |
| Пиктограммы СГС | |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
| Медиафайлы на Викискладе | |
Молочная кислота (α-оксипропионовая, 2-гидроксипропановая кислота) CH3CH(OH)COOH — одноосновная карбоновая кислота с тремя атомами углерода, содержащая гидроксильную группу. Соли и эфиры молочной кислоты называются лактатами. Молочная кислота образуется при молочнокислом брожении сахаров и играет важную роль в метаболизме.
Малотоннажная химия фабрикует молочную кислоту 4 сортов: химически чистую, фармокопейную, техническую и «пищевую».
История[править | править код]
Молочную кислоту открыл шведский химик Карл Шееле. В 1780 году он выделил её из прокисшего молока в виде коричневого сиропа. Французский химик Анри Браконно обнаружил, что она образуется при молочнокислом брожении[2].
В 1807 году Йенс Якоб Берцелиус выделил из мышц цинковую соль молочной кислоты.
Производство молочной кислоты в Советском Союзе было организовано в 1930 г. на основе работ Сергея Павловича Костычева и Владимира Степановича Буткевича.[3]
Физические свойства[править | править код]
Молочная кислота является простейшей хиральной карбоновой кислотой и может существовать в виде двух энантиомеров: L-(+)-молочной кислоты, D-(-)-молочной кислоты или их рацемической смеси — DL-молочной кислоты. Если в смеси энантиомеров один находится в избытке, его можно выделить дробными перекристаллизациями из смеси диэтилового эфира и диизопропилового эфира[2]. Чистые энантиомеры имеют температуру плавления 52,7—52,8 °С[2].
Энантиомеры молочной кислоты: L-(-)-молочная кислота (слева) и D-(+)-молочная кислота (справа)
Молочная кислота очень гигроскопична и обычно существует в виде водного раствора с концентрацией до 90 мас. %. В связи с этим очень сложно установить её температуру плавления; литература приводит значения от 18 до 33 °С. Кроме того, в таких растворах присутствует значительное количество лактоилмолочной кислоты и других олигомеров молочной кислоты[2].
Молочная кислота растворима в воде, этаноле, диэтиловом эфире и других органических растворителях, смешивающихся с водой. Она практически нерастворима в бензоле и хлороформе[4].
Химические свойства[править | править код]
При взаимодействии с окислителями молочная кислота разлагается. При окислении кислородом воздуха или азотной кислотой в присутствии железа или меди она превращается в муравьиную кислоту, уксусную кислоту, щавелевую кислоту, уксусный альдегид, углекислый газ и пировиноградную кислоту. Молочную кислоту можно восстановить до пропионовой кислоты действием иодоводорода[5]
Промышленный интерес представляет дегидратация молочной кислоты до акриловой кислоты и её восстановление до пропиленгликоля[6].
Поскольку молочная кислота является одновременно карбоновой кислотой и спиртом, она вступает в межмолекулярную этерификацию, давая лактоилмолочную кислоту. При дальнейшей конденсации образуется лактид — циклический сложный эфир. Также при конденсации могут образовываться линейные полилактиды. Эти соединения являются примесями в молочной кислоте. Так, в 6,5%-й молочной кислоте содержится около 0,2 % лактоилмолочной кислоты, 88%-я молочная кислота содержит меньше 60 % свободной молочной кислоты, а 100%-я — только 32 %[4].
Получение[править | править код]
Ферментативное получение[править | править код]
В промышленности молочную кислоту получают либо ферментативным способом, либо синтетическим. Первый из них имеет преимущество, поскольку приводит к молочной кислоте с более высокой стереохимической чистотой, поэтому новые производства, открывавшиеся с 1995 года, пользуются этим способом[6].
Для ферментативного производства молочной кислоты необходимо иметь углеводное сырьё, питательные вещества и соответствующие микроорганизмы. В качестве сырья используют глюкозу, кукурузные сиропы, мелассу, сок сахарной свёклы, сыворотку и крахмал. Питательными веществами являются пептиды и аминокислоты, фосфаты, соли аммония и витамины. Здесь находят применение дрожжевой экстракт, кукурузный ликёр[en], кукурузная глютеновая мука[en], солодовые ростки, соевый или мясной пептон. Молочную кислоту из углеводов вырабатывают культуры Lactobacillus, Bacillus и Rhizopus. Последняя из них является грибной и не требует сложных источников азота, хотя и даёт более низкий выход, чем бактериальные культуры[6].
Во время процесса вырабатывается кислота, поэтому необходимо поддерживать pH в области 5,0—6,5: для этого используют гидроксид кальция, карбонат кальция, аммиак и гидроксид натрия. Из-за этого в процессе ферментации образуются соответствующие соли молочной кислоты. Разработка новых подходов к ферментации связана с выведением бактерий, способных работать в области низких pH: это позволило бы получать саму молочную кислоту, а не её соли, снизило бы затраты на подщелачивающие реагенты и на серную кислоту, используемую для выделения молочной кислоты из солей[6].
После ферментации молочную кислоту подвергают очистке. Микроорганизмы отделяют флокуляцией в щелочной среде либо ультрафильтрацией. Образовавшиеся соли молочной кислоты переводят в саму кислоту под действием серной кислоты. При этом образуется также малополезный сульфат кальция. Ведётся поиск других методов очистки, при которых образование этой побочной соли не происходило бы. Для некоторых пищевых целей смесь пропускают через активированный уголь и ионообменную колонну[7].
Для фармацевтической промышленности и получения полимеров необходима более глубокая очистка. Интерес представляет экстракция молочной кислоты в органическую фазу длинноцепными третичными аминами, а затем обратная экстракция в воду. Этот метод позволяет эффективно очистить продукт от остаточных углеводов и белков. Также возможна перегонка молочной кислоты, если предпринимаются меры против её олигомеризации[7].
Выход молочной кислоты в процессе ферментации составляет 85—95 %. Побочными продуктами являются муравьиная и уксусная кислота.[6].
Синтетическое получение[править | править код]
С 1960-х гг. рацемическую молочную кислоту производят в промышленности также синтетически. Подход основан на реакции ацетальдегида с циановодородом и последующем гидролизе образовавшегося лактонитрила. Недостатком синтетического подхода является то, что получаемая молочная кислота является рацемической, а подходящий и дешёвый хиральный катализатор пока не найден. Последним крупным производителем синтетической молочной кислоты является фирма «Musashino»[7].
Экономические аспекты[править | править код]
Годовая потребность в молочной кислоте составляет примерно 450 тыс. тонн. Крупнейшим производителем молочной кислоты является компания NatureWorks LLC: её завод, размещённый в штате Небраска (США), имеет приблизительную мощность 180 тыс. тонн в год. Это в 3—4 раза больше, чем у следующего завода по порядку. Рынок молочной кислоты очень чувствителен к потребности в полилактиде, поскольку его производство является либо вскоре станет крупнейшим направлением использования молочной кислоты[8].
Молочная кислота в организме человека и животных[править | править код]
Молочная кислота формируется при распаде глюкозы. Иногда называемая «кровяным сахаром» глюкоза является главным источником углеводов в нашем организме. Это основной источник энергии для мозга и нервной системы, так же как и для мышц во время физической нагрузки. Когда расщепляется глюкоза, клетки производят АТФ (аденозинтрифосфат), который обеспечивает энергией большинство химических реакций в организме. Уровень АТФ определяет, как быстро и как долго мышцы смогут сокращаться при физической нагрузке.
Производство молочной кислоты не требует присутствия кислорода, поэтому этот процесс её синтеза часто называют «анаэробным метаболизмом» (см. Анаэробная тренировка). Ранее считалось, что мышцы производят молочную кислоту при нехватке кислорода в крови. Другими словами, организм находится в анаэробном состоянии. Однако современные исследования показывают, что молочная кислота образуется и в мышцах, получающих достаточно кислорода. Увеличение количества молочной кислоты в кровотоке свидетельствует лишь о том, что уровень её поступления превышает уровень удаления[9][10]. Резкое увеличение (в 2—3 раза) уровня лактата в сыворотке крови наблюдается при тяжёлых расстройствах кровообращения, таких как геморрагический шок, острая левожелудочковая недостаточность и др., когда одновременно страдает и поступление кислорода в ткани, и печёночный кровоток.
Зависимое от лактата производство АТФ очень незначительно, но имеет большую скорость. Это обстоятельство делает идеальным его использование в качестве источника энергии, когда нагрузка превышает 50 % от максимальной. При отдыхе и умеренной нагрузке организм предпочитает расщеплять жиры для получения энергии. При нагрузках в 50 % от максимума (порог интенсивности для большинства тренировочных программ) организм перестраивается на преимущественное потребление углеводов. Чем больше углеводов человек использует в качестве топлива, тем больше производство молочной кислоты.
Исследования показали, что у престарелых людей в головном мозге количество солей кислоты (лактатов) имеет повышенный уровень[11].
Регулятор обмена[править | править код]
Чтобы глюкоза могла проходить через клеточные мембраны, ей необходим инсулин. Молекула же молочной кислоты в два раза меньше молекулы глюкозы, и гормональная поддержка ей не нужна — она с лёгкостью сама проходит через клеточные мембраны.
Анализ[править | править код]
Количественный анализ молочной кислоты обычно проводят титрованием гидроксидом натрия в присутствии фенолфталеина. Этот способ не подходит для концентрированных растворов, потому что в них молочная кислота частично находится в виде лактоилмолочной кислоты. Если такой раствор нужно оттитровать, используют приём обратного титрования: молочную кислоту обрабатывают избытком щёлочи (лактоилмолочная кислота при этом гидролизуется), а затем остаток щёлочи оттитровывают соляной кислотой[8].
В промышленности и исследовательских лабораториях молочную кислоту анализируют методом ВЭЖХ. Содержание энантиомерных форм в молочной кислоте можно определить ферментативным методом либо ВЭЖХ на хиральной колонке. Такие колонки, как и образцы высокочистых энантиомеров молочной кислоты коммерчески доступны[8].
Молочную кислоту можно обнаружить по следующим качественным реакциям:
- Взаимодействие с n-оксидифенилом и серной кислотой:
При осторожном нагревании молочной кислоты с концентрированной серной кислотой она вначале образует уксусный альдегид и муравьиную кислоту; последняя немедленно разлагается:
CH3CH(OH)COOH → CH3CHO + HCOOH (→ H2O + CO)
Уксусный альдегид взаимодействует с n-оксидифенилом, причём, по-видимому, происходит конденсация в o-положении к OH-группе с образованием 1,1-ди(оксидифенил)этана:
В растворе серной кислоты медленно окисляется в фиолетовый продукт неизвестного состава. Поэтому, как и при обнаружении гликолевой кислоты с помощью 2,7-диоксинафталина, в данном случае происходит взаимодействие альдегида с фенолом, при котором концентрированная серная кислота действует как конденсирующий агент и окислитель. Такую же цветную реакцию дают α-оксимасляная и пировиноградная кислоты.
Выполнение реакции:
В сухой пробирке нагревают в течение 2 минут на водяной бане при 85 °C каплю исследуемого раствора с 1 мл концентрированной серной кислоты. После этого охлаждают под краном до 28 °C, добавляют небольшое количество твёрдого n-оксидифенила и, перемешав несколько раз, дают постоять 10-30 минут. Фиолетовое окрашивание появляется постепенно и через некоторое время становится более глубоким. Открываемый минимум: 1,5⋅10−6 г молочной кислоты.
- Взаимодействие с подкисленным серной кислотой раствором перманганата калия
Выполнение реакции: В пробирку прилить 1 мл молочной кислоты, а затем немного подкисленного серной кислотой раствора перманганата калия. Нагревать в течение 2 минут на слабом огне. Ощущается запах уксусной кислоты.
С3Н6О3 + [O] = C3Н4O3 + H2O↑
Продуктом данной реакции может быть пировиноградная кислота С3Н4О3, которая тоже имеет запах уксусной кислоты.
С3Н6О3 + [O] = C3Н4O3 + H2O↑
Однако пировиноградная кислота при обычных условиях неустойчива и быстро окисляется до уксусной кислоты, поэтому реакция протекает согласно суммарному уравнению:
С3Н6О3 + 2[O] = CH3COOH + CO2↑ + H2O
- Взаимодействие с фенолятом железа
Описание реакции: Эта реакция называется реакцией Уффельмана и используется, например, в клинической медицине для определения присутствия молочной кислоты в желудочном соке, открыта Юлиусом Уффельманом[de] в 1880-х гг. Для проведения реакции нужно растворить одну каплю хлорида железа и 0,4 грамма фенола в 50 см3 воды. Затем добавить тестируемую жидкость, если в ней есть молочная кислота, то синий цвет раствора сменится жёлтым[12][13], поскольку образуется лактат железа.
Применение[править | править код]
Молочная кислота используется преимущественно в двух сферах: пищевой промышленности и производстве полимеров, а также в других промышленных целях[14].
В пищевой промышленности молочная кислота используется как консервант и подкислитель. Благодаря тому, что её соли хорошо растворимы в воде, их также можно использовать в тех продуктах, где важно значение pH. Молочная кислота и её соли используются в напитках, конфетах, мясных изделиях и соусах. Лактат кальция добавляется в продукты как источник кальция.[14]
В полимерной промышленности из молочной кислоты получают полилактид. Производится он из лактида полимеризацией с раскрытием цикла. Сам же лактид получают конденсацией молочной кислоты[14].
Также молочная кислота используется в покрытии металлов, косметике, текстильной и кожевенной промышленности. Её эфиры находят применение в производстве красок и чернил, электроники и чистке металлов[14].
Безопасность[править | править код]
Молочная кислота — это органическая карбоновая кислота, которая присутствует во многих организмах и является безопасной для окружающей среды. Увеличение производства молочной кислоты и, соответственно, полилактида оказывает положительное влияние тем, что вытесняет использование полимеров, производимых из нефти, снижает выбросы углекислого газа и предоставляет более широкие возможности по утилизации отходов[15].
Молочная кислота также используется в пищевой промышленности и не является токсичной. Тем не менее при попадании в глаза или на повреждённую кожу она вызывает раздражение. Полулетальная доза для крыс при оральном приёме составляет 3,73 г/кг[15].
См. также[править | править код]
- Цикл Кори
- Крепатура
Примечания[править | править код]
- ↑ Bradley J., Williams A., Andrew S.I.D. Lang Jean-Claude Bradley Open Melting Point Dataset // Figshare — 2014. — doi:10.6084/M9.FIGSHARE.1031637.V2
- ↑ 1 2 3 4 Ullmann, 2014, p. 1.
- ↑ rsl.ru
- ↑ 1 2 Ullmann, 2014, p. 2.
- ↑ Трегер Ю. А. Молочная кислота // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1992. — Т. 3: Меди—Полимерные. — С. 130—131. — 639 с. — 48 000 экз. — ISBN 5-85270-039-8.
- ↑ 1 2 3 4 5 Ullmann, 2014, p. 3.
- ↑ 1 2 3 Ullmann, 2014, p. 4.
- ↑ 1 2 3 Ullmann, 2014, p. 6.
- ↑ Dr. George A. Brooks (англ.)
- ↑ George A. Brooks. What does glycolysis make and why is it important? // Journal of Applied Physiology. — 2010. — Вып. 108, № 6. — С. 1450-1451. — doi:10.1152/japplphysiol.00308.2010.
- ↑ Надежда Маркина. Старость заполняет мозг солями молочной кислоты. Infox.ru (7 ноября 2010). Дата обращения 7 ноября 2010. Архивировано 23 августа 2011 года.
- ↑ Handbuch der Lebensmittelchemie. — Springer, 1935. — Vol. 2. Allgemeine Untersuchungsmethoden. Zweiter Teil: Chemische und Biologische Methoden. — С. 1099. — ISBN 9783662019481.
- ↑ Uffelmann: Pharmazeutische Zentralhalle für Deutschland. 1887, 28, 582.
- ↑ 1 2 3 4 Ullmann, 2014, p. 5.
- ↑ 1 2 Ullmann, 2014, p. 7.
Литература[править | править код]
- Starr J. N., Westhoff G. Lactic Acid (англ.) // Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. — Wiley, 2014. — doi:10.1002/14356007.a15_097.pub3.
- Graham D. Lamb and D. George Stephenson. Point:Counterpoint: Lactic acid accumulation is an advantage/disadvantage during muscle activity // Journal of Applied Physiology. — 2006. — Вып. 100, № 4. — С. 1410-1412. — doi:10.1152/japplphysiol.00023.2006.
- ГОСТ 490-2006 Кислота молочная пищевая. Технические условия
Ссылки[править | править код]
- ИК-спектр в конденсированной фазе. Sigma-Aldrich. Дата обращения 1 апреля 2019.
- Спектр КР. Sigma-Aldrich. Дата обращения 1 апреля 2019.
Источник