اسید لاکتیک

اسید لاکتیک (به انگلیسی: lactic acid) به فرمول CH3CHOHCOOH ، یک آلفاهیدروکسی اسید کایرال است که یکی از فراورده‌های دگرگشت قندها در یاخته های انسان بوده و فرمول شیمیایی آن «C3H6O3» است. در pH بدن، اسید لاکتیک به شکل یونی آن یعنی لاکتات (C3H5O3-) وجود دارد. ازدیاد بیش از اندازه این ترکیب در یاخته‌های ماهیچه‌ای سبب گرفتگی و درد ماهیچه ها می‌شود.

خصوصیات
C3H6O3	فرمول مولکولی
۹۰٫۰۸ g mol−۱	جرم مولی
L: 53 °C D: 53 °C D/L: 16.8 °C	دمای ذوب
‎۱۲۲ °C @ 12 mmHg	دمای جوش
۳٫۸۶	اسیدی (pKa)

این اسید حاصل عمل تخمیر لاکتوز است که در ریشه های ترش شده و فرآورده های تخمیری شیری مثل ماست ، پنیر و … به وفور وجود دارد . در واقع پروتئین شیر در اثر تولید این اسید کوآلوگه می گردد . اسید لاکتیک در اثر فعالیت شدید بدنی نیز در ماهیچه ها تولید می گردد . لاکتات کلسیم که در واقع نمک محلول در آب اسید لاکتیک است به عنوان منبع کلسیمی مناسبی در رژیم غذایی استفاده می گردد .

اسید لاکتیک بشکل تجاری برای استفاده در صنعت غذا و دارو ، دباغی چرم ، رنگرزی پارچه ، ساخت پلاستیک ها ، حلال ها ، جوهر و لاک ها تولید می گردد .

اگر چه اسید لاکتیک را می توان به روشهای شیمیایی نیز سنتز نمود ولی تولید آن از طریق تخمیر گلوکز و سایر مواد روش ارزان تری می باشد .

از نظر شیمیایی اسید لاکتیک بشکل دو ایزومر راست گرد ( D ) و چپ گرد ( L ) وجود دارد که فقط نوع چپ گرد ( L ) آن در متابولیسم حیوانات شرکت دارد . اسید لاکتیک تجاری معمولاً مخلوط راسمیک از دو ایزومر فوق است که فعالیت نوری دارد .

عملکرد اسید لاکتیک

عموماً تولید اسید لاکتیک با عارضه احساس در کوفتگی بعد از فعالیت شدید در ماهیچه ها مرتبط می باشد . امروزه توجهاتی زیادی به کاهش تولید اسید لاکتیک به این نحو معطوف گردیده است که متعاقب آن بتوان بمدت طولانی تری بدون ایجاد چنین عارضه ای فعالیت و ورزش شدید نمود . برای درک چگونگی کاهش تشکیل اسید لاکتیک در ماهیچه ها ابتدا بهتر است که چگونگی شکل گیری اسید لاکتیک در ماهیچه ها را بررسی نمائیم .

در طی اکثر ورزش ها سرعت تنفس افزایش می یابد که در واقع آن نیز به نوبه خود افزایش انتقال اکسیژن به بدن را در پی دارد . در طی ورزش های آئروبیک این اکسیژن افزایش یافته برای تأمین انرژی مورد نیاز کافی می باشد . در طی فعالیت های شدید اکسیژن کافی برای مصرف سیستم آئروبیک جهت تولید انرژی وجود ندارد . در این شرایط بدن برای تولید انرژی متابولیسم غیر هوازی ( گلیکولیز ) را انجام می دهد . این سیستم برای تأمین انرژی برای ماهیچه ها در دقایقی از فعالیت شدید بدنی بدون اکسیژن عمل می نماید و نتیجه این خواهد بود که به زودی در ماهیچه ها سوزشی احساس می گردد که شخص مجبور می شود از شدن فعالیتش کاسته و سیستم عملکرد تأمین انرژی به سیستم هوازی بر می گردد .

اسید لاکتیک چیست ؟

اسید لاکتیک محصول فرعی گلیکولیز بی هوازی است . اگر اکسیژن کافی در دسترس نباشد اسید لاکتیک تولید شده و درماهیچه تجمع می یابد . این اسید لاکتیک موجب ایجاد احساس سوزش ذر ماهیچه ها در طی فعالیت و ورزش شدید می گردد و به این ترتیب عملکرد بهینه ماهیچه ها نیز مختل می گردد . این احساس سوزش ( burning sensation ) ناشی از تغییر در اسیدیته عضلانی است .

نقطه ای که در آن اسید لاکتیک شروع به تجمع سریع در خون می نماید آستانه بی هوازی ( anaerobic threshold ) یا آستانه لاکتیکی ( lactic threshold = LT ) نامیده می شود . شخص می تواند تولید سریع اسید لاکتیک را با انجام ورزش های سبک تر بعد از فعالیت های شدید کاهش دهد . مثلاً حرکت مداوم بشکل آهسته تر تا سرعت تنفس نیز کاهش یافته و آهسته شود .

تمریناتی با فرجه های زمانی معین مثل ورزش هایی به مدت ۲ یا ۳ روز در هفته که شامل پریود فعالیت های شدید بدنبال آن پریودی از فعالیت های متعادل تر و آرامتر است نیز به کاهش تولید اسید لاکتیک در ماهیچه ها کمک می کند در واقع بدن در طی این تمرینات فرجه دار یاد می گیرد که چگونه لاکتیک اسید تولید شده در طی این فرآیند را مصرف نماید . در واقع به این ترتیب فرد می تواند بتدریج به فعالیت های شدید خود بمدت طولانی تر ادامه دهد بدن هیچ گونه کوفتگی و درد عضلانی متعاقب آن .

باکتری های اسید لاکتیک و مصارفشان در غذا

استفاده باکتری های لاکتیکی در تولید فرآورده های غذایی تخمیری به حدود ۴۰۰۰ سال پیش بر می گردد . بطوریکه عملاً آنها در تولید فرآورده هایی چون ماست ، پنیر ، کفیر ، کوسیس و … بکار می رفته اند .

باکتری های لاکتیکی به دسته بزرگی از باکتری های مفید اتلاق می گردند که ویژگی های مشابهی داشته و همگی محصول نهایی تخمیری شان اسید لاکتیک است . آنها بوفور در طبیعت وجود داشته و حتی در دستگاه گوارش ما نیز یافت می گردند .

اگر چه شهرت عمده آنها در تولید فرآورده های شیری است ولی از آنها در تولید ترشی سبزیجات ، در پخت و نانوایی ، شراب سازی ، ماهی ها ، گوشت ها و سوسیس های پرورده استفاده می گردد .

مردم هزاران سال پیش بدون اطلاع از مکانیسم عملکرد این باکتری ها ، صرفاً از این باکتری ها برای تولید فرآورده های غذایی تخمیری برای افزایش عمر ماندگاری یا بهبود عطر و طعم و بافت غذا نسبت به حالت اولیه اش استفاده می کردند . امروزه نیز فرآورده های شیری تخمیری مختلفی مثل نوشیدنی های تخمیری شیری همچون کفیر یا فرآورده های نیمه جامد و سفتی مثل ماست و پنیر از فعالیت این دسته از میکروب های مفید و نامی تولید می گردد . به این شکل که این باکتری ها از لاکتوز شیر استفاده نموده با تولید اسید لاکتیک مقدمات لخته شدن پروتئین شیر را مهیا می نمایند که البته متغیرهای دیگری همچون دما ، ترکیب خورشید و نوع باکتری مورد استفاده در تولید فرآورده های متفاوت دخیل می باشند . اسید لاکتیک به فرآورده مزه ترشی ملایمی می هد . این باکتری ها توانایی تولید ترکیبات آروماتیکی همچون استالوئید و دی استیل ( بترتیب عامل اصلی فلیور ماست و پنیر می باشند ) را دارند . البته در برخی فرآورده ها می توان از مخمرها نیز در کنار این باکتری ها استفاده نمود مخمرها با تولید Co2 و الکل در ایجاد مزه ؟ مثلاً در کفیر و کومیس دخیل اند .

در تولید ماست دو سویه باکتریایی از این خانواده با همزیستی مناسبی که با هم دارند رشد یکدیگر را تقویت نموده و باعث ارتقاء کیفی ژل شیری می شوند که از نظر ذائقه ای مطلوبیت بالایی داشته و ماست نامیده می شود .

پروبیوتیکها که باکتری های سلامت بخش نیز خوانده می شوند هم جزء باکتری های خانواده لاکتیک می باشند . بنابراین از آنها می توان در تولید فرآورده های لبنی پروبوتیکی فراویژه که در کنار خواص تغذیه ای خود خواص درمانی نیز برای مصرف کننده دارند ، استفاده نمود . امروزه تولید این دسته از فرآورده های شیری پروبیوتیکی در دنیا رونق زیاد چشمگیری یافته است .

تحقیقات نشان می دهد که اسید لاکتیک تولید شده و موجود در فرآورده های تخمیری شیری همچون ماست و دوغ با اثر گذاری به سیستم پاراسمپاتیک دستگاه عصبی و فعال نمودن آن منجر به ایجاد آرامشی در عضلات بدن می گردد که متعاقباً خواب آرامی را باعث می گردد .