МОЛОЧНАЯ КИСЛОТА

2-гидроксипропановая кислота

Молочная кислота
Молочная кислота

EC / Номер списка: 200-018-0
№ CAS: 50-21-5
Мол. формула: C3H6O3

Молочная кислота была открыта в 1780 году шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле, который выделил молочную кислоту из кислого молока в виде грязного коричневого сиропа и дал ему название, основанное на его происхождении: «Мьёльксира».
Французский ученый Фреми произвел молочную кислоту путем ферментации, и это привело к промышленному производству в 1881 году.
Молочная кислота производится ферментацией сахара и воды или химическим способом и обычно продается в виде жидкости.

Чистая и безводная рацемическая молочная кислота представляет собой белое кристаллическое твердое вещество с низкой температурой плавления. Молочная кислота имеет две оптические формы: L (+) и D (-).
L (+) - молочная кислота является биологическим изомером, поскольку она естественным образом присутствует в организме человека.

Как вырабатывается молочная кислота?
Молочная кислота может производиться естественным или синтетическим путем. Коммерческая молочная кислота производится естественным путем путем ферментации углеводов, таких как глюкоза, сахароза или лактоза.
В настоящее время лидером мирового рынка коммерческого производства молочной кислоты является Corbion Purac: www.corbion.com.

Естественный производственный процесс показан на рисунке ниже.
С добавлением извести или мела сырье ферментируется в ферментере и образуется неочищенный лактат кальция.
Гипс отделяется от сырого лактата кальция, в результате чего получается сырая молочная кислота.
Неочищенная молочная кислота очищается и концентрируется, и в результате получается L (+) молочная кислота.

МОЛОЧНАЯ КИСЛОТА - это органическая кислота, которая применяется в производстве пива, а также в косметической, фармацевтической, пищевой и химической промышленности.
Обычно используется как консервант и антиоксидант.
Он также используется в качестве присадки к топливу, химического промежуточного продукта, регулятора кислотности и дезинфицирующего средства.

Одно из конкретных применений МОЛОЧНОЙ КИСЛОТЫ - это растворы для внутривенного вливания, где она является электролитом, помогающим восполнить жидкости организма.
Он также используется в диализных растворах, что снижает вероятность побочных эффектов по сравнению с ацетатом натрия, который также можно использовать.

МОЛОЧНАЯ КИСЛОТА представлена ​​энантиомерами R (D-) и S (L +), которые можно производить индивидуально с почти идеальной оптической чистотой.
Это означает, что МОЛОЧНАЯ КИСЛОТА отлично подходит для производства других продуктов, требующих определенной стереохимии.

МОЛОЧНАЯ КИСЛОТА часто используется в косметической промышленности из-за эффекта стимулирования выработки коллагена, помогая укрепить кожу против морщин и дряблости.
Он также может вызывать микропилинг, который помогает уменьшить различные шрамы и пигментные пятна.
Это отличное решение для людей с чувствительной или сухой кожей, где отшелушивающие средства не действуют.


СИНОНИМЫ: 2-гидроксипропановая кислота; Молочная кислота, 1-гидроксиэтанкарбоновая кислота; Этилиденмолочная кислота; альфа-гидроксипропионовая кислота; Milchsäure (голландский); ácido lactico (испанский); Aacide lactique (французский);

Синонимы
(RS) -2-гидроксипропионовый эфир; 1-гидроксиэтанкарбоновая кислота; 2-гидроксипропановая кислота; 2-гидроксипропионовая кислота; Acidum lacticum; Aethylidenmilchsaeure; DL-молочная кислота; DL-Milchsaeure; Этилиденмолочная кислота; Киселина 2-гидроксипропанова [Чехия]; Киселина млечна [чешский]; Лактат; Молочная кислота, дл-; Молочная кислота (натуральная); Молочная кислота USP; Лактоваган; Milchsaeure; Milchsaure [немецкий]; Молочная кислота; Обычная молочная кислота; Пропановая кислота, 2-гидрокси-; Пропел; Пропионовая кислота, 2-гидрокси-; Рацемическая молочная кислота; SY-83; Тонзиллозан; альфа-гидроксипропионовая кислота; [ChemIDplus]

Источники / Использование
Используется как растворитель и подкислитель при производстве пищевых продуктов, лекарств и красителей; Также используется как протрава при печати на шерстяных изделиях, флюс для пайки, обезволашивающий агент и катализатор для фенольных смол; Также используется при дублении кожи, кислотной обработке нефтяных скважин и в качестве регулятора роста растений.

Молочная кислота используется в качестве пищевого консерванта, отвердителя и ароматизатора.
Он входит в состав обработанных пищевых продуктов и используется в качестве дезинфицирующего средства при переработке мяса.
Молочная кислота производится коммерчески путем ферментации углеводов, таких как глюкоза, сахароза или лактоза, или путем химического синтеза.

Молочная кислота, также называемая «молочной кислотой», представляет собой органическую кислоту со следующей химической формулой: CH3CH (OH) CO2H.
Официальное название, данное Международным союзом чистой и прикладной химии (IUPAC), - 2-гидроксипропановая кислота.
Эта важная кислота может производиться естественным путем (Martinez et al. 2013), но ее важность коррелирует с синтетическим производством.
Чистая молочная кислота - бесцветная и гигроскопичная жидкость; ее можно определить как слабую кислоту из-за ее частичной диссоциации в воде и соответствующей константы диссоциации кислоты (Ka = 1,38 10-4).

Молочная кислота представляет собой хиральное соединение с углеродной цепью, состоящей из центрального (хирального) атома и двух концевых атомов углерода.
Гидроксильная группа присоединена к хиральному атому углерода, в то время как один из концевых атомов углерода является частью карбоксильной группы, а другой атом является частью метильной группы.
Следовательно, существуют две оптически активные изомерные формы молочной кислоты: L (+) форма, алсонамед (S) -молочная кислота и D (-) форма, или (R) -молочная кислота. L (+) - молочная кислота 
2-gidroksipropanovaya kislota


Антибактериальный механизм воздействия молочной кислоты на физиологические и морфологические свойства Salmonella Enteritidis, Escherichia coli и Listeria monocytogenes:
• Патогены могут быть полностью инактивированы после воздействия молочной кислоты.
• Молочная кислота привела к большой утечке белка трех патогенов.
• Полосы бактериального белка клеток, обработанных молочной кислотой, стали бледнее или исчезли.
• Z-средний размер патогенов изменился на меньший после обработки молочной кислотой.
• Молочная кислота вызвала коллапс или даже разрушение клеток с явными ямками и промежутками.

Молочная кислота широко используется для подавления роста важных микробных патогенов, но ее антибактериальный механизм еще полностью не изучен.
Целью этого исследования было изучить антибактериальный механизм действия молочной кислоты на Salmonella Enteritidis, Escherichia coli и Listeria monocytogenes путем измерения размера, ПЭМ и анализа SDS-PAGE.
Результаты показали, что 0,5% молочная кислота может полностью подавлять рост клеток Salmonella Enteritidis, E. coli и L. monocytogenes.
Между тем, молочная кислота вызвала утечку белков клеток Salmonella, E. coli и Listeria, и количество утечки после 6 часов воздействия составило 11,36, 11,76 и 16,29 мкг / мл соответственно.
Измерения высвобождения белков и SDS-PAGE подтвердили разрушающее действие молочной кислоты на цитоплазматическую мембрану, а также содержание и активность бактериальных белков.
Z-средние размеры трех патогенов были изменены на меньшие после обработки молочной кислотой.
Поврежденную структуру мембраны и внутриклеточную структуру, индуцированную молочной кислотой, можно было наблюдать на изображениях ПЭМ.
Результаты предполагают, что антимикробный эффект, вероятно, был вызван физиологическими и морфологическими изменениями в бактериальных клетках.


Пятьдесят штаммов Staphylococcus aureus, бета-гемолитических стрептококков, видов Proteus, Esch coli и Pseudomonas aeruginosa подвергали воздействию 2%, 1% и 0,1% молочной кислоты в воде с пептором.
Минимальная ингибирующая концентрация молочной кислоты для всех штаммов каждого из этих организмов составляла 0,1% или 1%.
В зависимости от концентрации молочная кислота, добавляемая к пептонной воде, снижает PH до 2,5-4, что само по себе оказывает некоторое подавляющее действие на микроорганизмы.
Однако молочная кислота сохраняет свой ингибирующий эффект, даже если pH пептонной воды возвращается к 7,3.
Молочная кислота - нетоксичный и несенсибилизирующий агент, потому что это нормальный метаболит организма.
Таким образом, его можно использовать как безопасное и эффективное антибактериальное средство для местного применения.

КЛАССИФИКАЦИЯ: Регулятор кислотности пищевых продуктов, Консервант, Регулятор роста растений.

Нормальный промежуточный продукт в ферментации (окислении, метаболизме) сахара.
Концентрированная форма применяется внутрь для предотвращения желудочно-кишечного брожения.
Превращение в глюкозу через глюконеогенез в печени и высвобождение обратно в кровоток.

Название DL-молочная кислота
Синонимы 2-гидроксипропановая кислота
2-гидроксипропионовая кислота
Молочная кислота
Молочная кислота, дл-
Пропановая кислота, 2-гидрокси-
(RS) -2-Hydroxypropionsaeure
1-гидроксиэтанкарбоновая кислота
AI3-03130
Молочная кислота
BRN 5238667
CCRIS 2951
Лактоваган
Тонзиллозан
альфа-гидроксипропионовая кислота
2-гидрокси-2-метилпропановая кислота
(2S) -2-гидроксипропаноат
(2R) -2-гидроксипропаноат
CAS 598-82-3
50-21-5

Молочная кислота в пище
Молочная кислота естественным образом присутствует во многих продуктах питания.
Он образуется в результате естественного брожения в таких продуктах, как сыр, йогурт, соевый соус, закваска, мясные продукты и маринованные овощи.

Молочная кислота также используется в широком спектре пищевых продуктов, таких как хлебобулочные изделия, напитки, мясные продукты, кондитерские изделия, молочные продукты, салаты, заправки, готовые блюда и т. Д.
Молочная кислота в пищевых продуктах обычно служит либо как регулятор pH, либо как консервант.
Он также используется в качестве ароматизатора.

Мясо, птица и рыба
Молочную кислоту можно использовать в мясе, птице и рыбе в форме лактата натрия или калия для продления срока хранения, борьбы с патогенными бактериями (повышения безопасности пищевых продуктов), усиления и защиты мясного вкуса, улучшения способности связывать воду и снижения содержания натрия.

Напитки
Благодаря своему мягкому вкусу молочная кислота используется в качестве регулятора кислотности в таких напитках, как безалкогольные напитки и фруктовые соки.

Маринованные овощи
Молочная кислота эффективно предотвращает порчу оливок, корнишонов, жемчужного лука и других овощей, консервированных в рассоле.

Салаты и заправки
Молочную кислоту можно также использовать в качестве консерванта в салатах и ​​заправках, в результате чего получаются продукты с более мягким вкусом, сохраняя при этом микробную стабильность и безопасность.

Кондитерские изделия
Приготовление сваренных вкрутую конфет, жевательных резинок и других кондитерских изделий с добавлением молочной кислоты приводит к мягкому кислому вкусу, улучшенному качеству, снижению липкости и более длительному сроку хранения.

Молочный
Естественное присутствие молочной кислоты в молочных продуктах в сочетании с молочным вкусом и хорошим антимикробным действием молочной кислоты делает молочную кислоту отличным подкисляющим агентом для многих молочных продуктов.


Пикантные вкусы
Молочная кислота используется для усиления широкого спектра пикантных вкусов.
Его естественное присутствие в мясных и молочных продуктах делает молочную кислоту привлекательным средством для усиления пикантных вкусов.


Молочная кислота в непищевых продуктах

Фармацевтическая
Основными функциями для фармацевтического применения являются: регулирование pH, связывание металлов, хиральный промежуточный продукт и как естественный компонент организма в фармацевтических продуктах.

Биоматериалы
Молочная кислота является ценным компонентом биоматериалов, таких как резорбируемые винты, швы и медицинские устройства.

Моющие средства
Молочная кислота хорошо известна своими свойствами удаления накипи и широко применяется в бытовых чистящих средствах.
Также молочная кислота используется в качестве натурального антибактериального средства в дезинфицирующих средствах.

Технический
Молочная кислота используется в самых разных промышленных процессах, где требуется кислотность и где ее свойства дают определенные преимущества. Примерами являются производство кожаных и текстильных изделий и компьютерных дисков, а также автомобильных покрытий.

Корма для животных
Молочная кислота - широко используемая добавка в корм для животных. Обладает оздоровительными свойствами, улучшая продуктивность сельскохозяйственных животных.
Молочную кислоту можно использовать в качестве добавки к пище и / или питьевой воде.
Молочная кислота в биоразлагаемых пластиках
Молочная кислота является основным строительным материалом для полимолочной кислоты (PLA).
PLA - это биоразлагаемый полимер на биологической основе, который можно использовать для производства возобновляемых и компостируемых пластиков.


Создано Corbion Purac: ведущим поставщиком молочной кислоты, производных и лактидов.

Молочная кислота (2-гидроксипропионовая кислота)
Группа веществ: Органические кислоты

Молочная кислота - это органическая кислота, естественным образом встречающаяся в организме человека и в ферментированных продуктах.
Он используется в широком спектре продуктов питания, напитков, средств личной гигиены, здравоохранения, чистящих средств, кормов, кормов для домашних животных и химических продуктов в качестве мягкого регулятора кислотности с улучшающими вкус и антибактериальными свойствами.
Промышленное производство молочной кислоты обычно осуществляется путем ферментации.
Поскольку L (+) форма является предпочтительной для ее лучшего метаболизма, Jungbunzlauer решил производить чистую L (+) - молочную кислоту путем традиционной ферментации природных углеводов.

L (+) - молочная кислота - сиропообразная жидкость от бесцветного до желтоватого цвета, почти без запаха, с мягким кисловатым вкусом.
Он коммерчески доступен в виде водных растворов различной концентрации.
Эти растворы стабильны при нормальных условиях хранения.
Молочная кислота не токсична для человека и окружающей среды, но концентрированные растворы молочной кислоты могут вызвать раздражение кожи и повреждение глаз.
Поэтому они должны быть помечены пиктограммой опасности и соответствующими заявлениями. Молочная кислота легко разлагается микроорганизмами.

Молекулярная масса 90,1; бесцветные кристаллы. Известны D (+) -молочная кислота, D (-) -молочная (мясо-молочная) кислота и рацемическая молочная кислота - ферментационная молочная кислота. Для D, L- и D- молочной кислоты - температура плавления соответственно 18 ° C и 53 ° C; температура кипения соответственно 85 ° С / 1 мм рт. и 103 ° C / 2 мм рт. для D-молочной кислоты удельное оптическое вращение для линии D натрия при температуре 20 ° C: [α] D 20 -2,26 (концентрация в воде 1,24%). Для образования D, L -молочной кислоты ∆H 0 - 682,45 кДж / моль; ∆H 0 плавления 11,35 кДж / моль; ∆H 0 испарение 110,95 кДж / моль (25 ° C), 65,73 кДж / моль (150 ° C). Для сжигания L-молочной кислоты ∆H 0 - 1344,8 кДж / моль; Образование ∆H 0 -694,54 кДж / моль; ∆H 0 плавления 16,87 кДж / моль.

Из-за высокой гигроскопичности молочной кислоты обычно используются ее концентрированные водные растворы - сиропообразные жидкости без цвета и запаха.
Для водных растворов молочной кислоты плотность составляет г / см 3 при температуре 20 ° C d 4 20 1,0959 (40%), 1,1883 (80%), 1,2246 (100%); удельное оптическое вращение для D-линии натрия при температуре 25 ° С: [α] D 25 1,3718 (37,3%), 1,4244 (88,6%); h 3,09 и 28,5 мПа ∙ с (при 25 ˚С) соответственно для 45,48 и 85,32% растворов; g 46,0,10 -3 Н / м (25 ° C) для 1 М раствора; е 22 (17 ° С).
Молочная кислота растворяется в воде, этаноле, плохо - в бензоле, хлороформе и других галогенированных углеводородах; pK a 3,862 (при 25 ° C); pH водных растворов 1,23 (37,3%), 0,2 (84,0%).

Окисление молочной кислоты обычно сопровождается разложением. Под действием HNO 3 или O 2 воздуха в присутствии Cu или Fe образуются HCOOH, CH 3 COOH, (COOH) 2, CH 3 CHO, CO 2 и пировиноградная кислота.
Восстановление HI молочной кислоты приводит к пропионовой кислоте, а восстановление в присутствии Re-mobile приводит к пропиленгликолю.

Молочная кислота дегидратируется до акриловой кислоты при нагревании с HBr, образует 2-бромпропионовую кислоту, когда соль Са реагирует с PCl 5 или SOCl 2 -2-хлорпропионилхлоридом.
В присутствии минеральных кислот происходит самоэтерификация молочной кислоты с образованием лактона, а также линейных полиэфиров.
При взаимодействии молочной кислоты со спиртами гидроксикислоты RCH 2 CH (OH) COOH

Молочная кислота образуется в результате молочнокислого брожения (с кислым молоком, квашеной капустой, маринованием овощей, созреванием сыра, силосованием кормов); D-молочная кислота содержится в тканях животных, растений, а также в микроорганизмах.

В промышленности молочную кислоту получают гидролизом 2-хлорпропионовой кислоты и ее солей (100 ° C) или лактонитрила CH 3 CH (OH) CN (100 ° C, H 2 SO 4) с последующим образованием сложных эфиров, выделение и гидролиз которых приводит к высокому качеству.
Известны и другие способы получения молочной кислоты: окисление пропилена оксидами азота (15-20 ° C) с последующей обработкой H 2 SO 4, взаимодействие CH 3 CHO с CO (200 ° C, 20 МПа).

Молочная кислота используется в пищевой промышленности, при окрашивании протравы, при производстве кожи, в ферментационных цехах как бактерицидное средство, для производства лекарств, пластификаторов. Этил- и бутил-лактаты используются в качестве растворителей для эфиров целлюлозы, олифы, растительных масел; бутиллактат - а также растворитель некоторых синтетических полимеров.

Молочная кислота - это органическая кислота. Он имеет молекулярную формулу CH3CH (OH) COOH.
Он белый в твердом состоянии и смешивается с водой.
В растворенном состоянии образует бесцветный раствор.
Производство включает как искусственный синтез, так и природные источники.
Молочная кислота представляет собой альфа-гидроксикислоту (AHA) из-за наличия гидроксильной группы, смежной с карбоксильной группой.
Он используется в качестве синтетического промежуточного продукта во многих отраслях органического синтеза и в различных биохимических отраслях. Основание, сопряженное с молочной кислотой, называется лактатом.

В растворе он может ионизироваться с образованием лактат-иона CH3CH (OH) CO − 2.
По сравнению с уксусной кислотой ее pKa на 1 единицу меньше, что означает, что молочная кислота в десять раз более кислая, чем уксусная кислота. Эта более высокая кислотность является следствием внутримолекулярной водородной связи между α-гидроксилом и карбоксилатной группой.

Молочная кислота хиральна и состоит из двух энантиомеров.
Один известен как 1 - (+) - молочная кислота или (S) -молочная кислота, а другой, его зеркальное отображение, представляет собой d - (-) - молочная кислота или (R) -молочная кислота.
Смесь двух веществ в равных количествах называется dl-молочной кислотой или рацемической молочной кислотой. Молочная кислота гигроскопична.
dl-молочная кислота смешивается с водой и этанолом при температуре выше ее точки плавления, которая составляет около 16, 17 или 18 ° C.
d-молочная кислота и l-молочная кислота имеют более высокую температуру плавления. Молочная кислота, образующаяся при ферментации молока, часто бывает рацемической, хотя некоторые виды бактерий производят только (R) -молочную кислоту. С другой стороны, молочная кислота, вырабатываемая анаэробным дыханием в мышцах животных, имеет (S) конфигурацию и иногда называется «сарколактовая кислота» от греческого «sarx» для мяса.

У животных l-лактат постоянно вырабатывается из пирувата с помощью фермента лактатдегидрогеназы (LDH) в процессе ферментации при нормальном метаболизме и физических упражнениях.
Его концентрация не увеличивается до тех пор, пока скорость производства лактата не превысит скорость удаления лактата, которая определяется рядом факторов, включая переносчики монокарбоксилата, концентрацию и изоформу ЛДГ, а также окислительную способность тканей.
Концентрация лактата в крови обычно составляет 1-2 мМ в состоянии покоя, но может повышаться до более 20 мМ при интенсивной нагрузке и до 25 мМ после нее.
Помимо других биологических функций, l-молочная кислота является первичным эндогенным агонистом рецептора 1 гидроксикарбоновой кислоты (HCA1), который представляет собой Gi / o-связанный рецептор, связанный с G-белком (GPCR). [10] [11]

В промышленности молочная ферментация выполняется молочнокислыми бактериями, которые превращают простые углеводы, такие как глюкоза, сахароза или галактоза, в молочную кислоту.
Эти бактерии также могут расти во рту; кислота, которую они вырабатывают, вызывает кариес, известный как кариес.
В медицине лактат является одним из основных компонентов раствора Рингера с лактатом и раствора Хартмана.
Эти жидкости для внутривенного введения состоят из катионов натрия и калия, а также анионов лактата и хлорида в растворе с дистиллированной водой, обычно в концентрациях, изотоничных для крови человека.
Чаще всего он используется для реанимации жидкости после кровопотери из-за травм, хирургических операций или ожогов.

История
Шведский химик Карл Вильгельм Шееле был первым человеком, который в 1780 году выделил молочную кислоту из кислого молока.
Название отражает молочную форму, производную от латинского слова lac, что означает молоко.
В 1808 году Йенс Якоб Берцелиус обнаружил, что молочная кислота (на самом деле l-лактат) также вырабатывается в мышцах во время нагрузки.
Его структура была основана Иоганном Вислиценусом в 1873 году.

В 1856 году Луи Пастер открыл роль Lactobacillus в синтезе молочной кислоты.
Этот путь был коммерчески использован немецкой аптекой Boehringer Ingelheim в 1895 году.

В 2006 году мировое производство молочной кислоты достигло 275 000 тонн со среднегодовым ростом на 10%.

Производство
Молочная кислота является пр

В 2009 г. молочная кислота производилась преимущественно (70–90%) [20] путем ферментации. Производство рацемической молочной кислоты, состоящей из смеси 1: 1 стереоизомеров d и l, или смесей с содержанием l-молочной кислоты до 99,9%, возможно при микробной ферментации.
Производство d-молочной кислоты путем ферментации в промышленных масштабах возможно, но намного сложнее.

Ферментативное производство
Ферментированные молочные продукты получают промышленным способом путем ферментации молока или сыворотки бактериями Lactobacillus: Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus (Lactobacillus bulgaricus), Lactobacillus helveticus, Lactococcus lactis и Streptococcus salivarius subsp. термофильный (Streptococcus thermophilus).

В качестве исходного материала для промышленного производства молочной кислоты можно использовать практически любой источник углеводов, содержащий сахара C5 и C6.
Часто используются чистая сахароза, глюкоза из крахмала, сахар-сырец и свекольный сок. [21] Бактерии, продуцирующие молочную кислоту, можно разделить на два класса: гомоферментативные бактерии, такие как Lactobacillus casei и Lactococcus lactis, производящие два моля лактата из одного моля глюкозы, и гетероферментативные виды, производящие один моль лактата из одного моля глюкозы, а также диоксида углерода и уксусная кислота / этанол. [22]

Химическое производство
Рацемическая молочная кислота синтезируется в промышленных масштабах путем реакции ацетальдегида с цианистым водородом и гидролиза полученного лактонитрила.
Когда гидролиз осуществляется соляной кислотой, в качестве побочного продукта образуется хлорид аммония; Японская компания Musashino - один из последних крупных производителей молочной кислоты на этом маршруте.
Синтез как рацемических, так и энантиочистых молочных кислот также возможен из других исходных материалов (винилацетат, глицерин и т.д.) с применением каталитических процедур.

Биология
Молекулярная биология
1-Молочная кислота является первичным эндогенным агонистом рецептора 1 гидроксикарбоновой кислоты (HCA1), рецептора, сопряженного с G-белком (GPCR).

Упражнения и лактат
Во время силовых упражнений, таких как спринт, когда потребность в энергии высока, глюкоза расщепляется и окисляется до пирувата, а затем из пирувата вырабатывается лактат быстрее, чем организм может его обработать, что приводит к повышению концентрации лактата. Производство лактата полезно для регенерации НАД + (пируват восстанавливается до лактата, а НАДН окисляется до НАД +), который расходуется на окисление глицеральдегид-3-фосфата во время производства пирувата из глюкозы, и это обеспечивает поддержание выработки энергии и упражнение можно продолжить. Во время интенсивных упражнений дыхательная цепь не может успевать за количеством ионов водорода, которые соединяются с образованием НАДН, и не может достаточно быстро регенерировать НАД +.

Полученный лактат можно использовать двумя способами:

Окисление обратно в пируват хорошо насыщенными кислородом мышечными клетками, клетками сердца и клеток мозга
Затем пируват напрямую используется для подпитки цикла Кребса.
Превращение в глюкозу посредством глюконеогенеза в печени и высвобождение обратно в кровоток; см. цикл Кори
Если концентрация глюкозы в крови высока, глюкоза может быть использована для увеличения запасов гликогена в печени.
Однако лактат постоянно образуется даже в состоянии покоя и при умеренных физических нагрузках. Некоторыми причинами этого являются метаболизм в эритроцитах, в которых отсутствуют митохондрии, и ограничения, связанные с активностью ферментов, которые возникают в мышечных волокнах с высокой гликолитической способностью. [25]

В 2004 году Робергс и др. утверждал, что лактоацидоз во время упражнений является «конструкцией» или мифом, указывая на то, что часть H + образуется в результате гидролиза АТФ (ATP4- + H2O → ADP3- + HPO2-
4 + H +), и что восстановление пирувата до лактата (пируват- + NADH + H + → lactate- + NAD +) фактически потребляет H +.
Линдингер и др. [27] возразили, что они проигнорировали причинные факторы увеличения [H +].
В конце концов, производство лактата- из нейтральной молекулы должно увеличиваться [H +] для сохранения электронейтральности.
Однако суть статьи Робергса заключалась в том, что лактат производится из пирувата, который имеет такой же заряд. Н + образуется пируват из нейтральной глюкозы:

C6H12O6 + 2 NAD + + 2 ADP3− + 2 HPO2−4 → 2 CH3COCO − 2 + 2 H + + 2 NADH + 2 ATP4− + 2 H2O
Последующее производство лактата поглощает эти протоны:
2 CH3COCO − 2 + 2 H + + 2 NADH → 2 CH3CH (OH) CO − 2 + 2 NAD +

В общем и целом:
C6H12O6 + 2 NAD + + 2 ADP3− + 2 HPO2−4 → 2 CH3COCO − 2 + 2 H + + 2 NADH + 2 ATP4− + 2 H2O → 2 CH3CH (OH) CO − 2 + 2 NAD + + 2 ATP4− + 2 H2O
Хотя реакция глюкоза → 2 лактат- + 2 H + высвобождает два H +, если рассматривать их самостоятельно, H + поглощаются при производстве АТФ.

Согласно гипотезе лактат-шаттл, глиальные клетки отвечают за преобразование глюкозы в лактат и за обеспечение лактатом нейронов.
Из-за этой локальной метаболической активности глиальных клеток внеклеточная жидкость, непосредственно окружающая нейроны, сильно отличается по составу от крови или спинномозговой жидкости, будучи намного богаче лактатом, как было обнаружено в исследованиях микродиализа.

Некоторые данные свидетельствуют о том, что лактат важен на ранних стадиях развития для метаболизма мозга у пренатальных и ранних постнатальных субъектов, при этом лактат на этих стадиях имеет более высокие концентрации в жидкостях тела и используется мозгом преимущественно по сравнению с глюкозой.
Также была выдвинута гипотеза, что лактат может оказывать сильное действие на ГАМКергические сети в развивающемся мозге, делая их более ингибирующими, чем предполагалось ранее, действуя либо за счет лучшей поддержки метаболитов, либо за счет изменения основных уровней внутриклеточного pH, либо за счет того и другого.

Исследования срезов мозга мышей показывают, что β-гидроксибутират, лактат и пируват действуют как субстраты окислительной энергии, вызывая увеличение фазы окисления NAD (P) H, что глюкозы недостаточно в качестве энергоносителя во время интенсивной синаптической активности и, наконец, Этот лактат может быть эффективным энергетическим субстратом, способным поддерживать и улучшать аэробный энергетический метаболизм мозга in vitro.
Исследование «предоставляет новые данные о переходных процессах двухфазной флуоресценции НАД (Ф) Н, важном физиологическом ответе на активацию нервной системы, который был воспроизведен во многих исследованиях и который, как полагают, происходит преимущественно из-за вызванных активностью изменений концентрации в пулах клеточного НАДН».

Лактат также может служить важным источником энергии для других органов, включая сердце и печень. Во время физической активности до 60% скорости оборота энергии сердечной мышцы происходит за счет окисления лактата. [16]

Анализ крови

Референсные диапазоны для анализов крови, сравнивающих содержание лактата (показано фиолетовым цветом в правом центре) с другими составляющими в крови человека
Анализ крови на лактат проводится для определения состояния кислотно-основного гомеостаза в организме.
Забор крови для этой цели часто бывает артериальным (даже если это сложнее, чем венопункция), потому что уровни лактата существенно различаются между артериальной и венозной, и артериальный уровень более репрезентативен для этой цели.

Референсные диапазоны
Нижний предел Верхний предел Единица
Венозный 4,5 [38] 19,8 [38] мг / дл
0,5 [39] 2,2 [39] ммоль / л
Артериальная 4,5 [38] 14,4 [38] мг / дл
0,5 [39] 1,6 [39] ммоль / л
Во время родов уровень лактата у плода можно количественно определить с помощью анализа крови на коже черепа плода.

Предшественник полимера
Основная статья: полимолочная кислота
Две молекулы молочной кислоты могут быть обезвожены до лактонлактида. В присутствии катализаторов лактид полимеризуется до атактического или синдиотактического полилактида (PLA), которые представляют собой биоразлагаемые полиэфиры.
PLA - это пример пластика, не производимого в нефтехимии.

Применение в фармацевтике и косметике
Молочная кислота также используется в фармацевтической технологии для производства водорастворимых лактатов из нерастворимых в других случаях активных ингредиентов.
Он находит дальнейшее применение в препаратах для местного применения и косметике для регулирования кислотности, а также для его дезинфицирующих и кератолитических свойств.

Еда
Молочная кислота содержится в основном в кисломолочных продуктах, таких как кумыс, лабан, йогурт, кефир и некоторые твороги.
Казеин в ферментированном молоке коагулируется (свертывается) под действием молочной кислоты.
Молочная кислота также отвечает за кислый вкус хлеба на закваске.

В списках информации о питании молочная кислота может быть включена в термин «углевод» (или «углевод в зависимости от различия»), потому что он часто включает все, кроме воды, белков, жиров, золы и этанола. [40] Если это так, то при расчетах пищевой энергии можно использовать стандартные 4 килокалории (17 кДж) на грамм, которые часто используются для всех углеводов.
Но в некоторых случаях молочная кислота в расчетах не учитывается.
Плотность энергии молочной кислоты составляет 362 килокалории (1510 кДж) на 100 г.

Некоторые сорта пива (кислое пиво) специально содержат молочную кислоту, одним из таких сортов является бельгийский ламбик.
Чаще всего это естественным образом вырабатывается различными штаммами бактерий. Эти бактерии сбраживают сахар в кислоты, в отличие от дрожжей, которые сбраживают сахар в этанол.
После охлаждения сусла дрожжам и бактериям позволяют «упасть» в открытые ферментеры.
Пивовары более распространенных сортов пива позаботятся о том, чтобы такие бактерии не попадали в ферментер.
К другим сортам кислого пива относятся Берлинер вайсс, Фландрия красное и американский дикий эль.

В виноделии бактериальный процесс, естественный или контролируемый, часто используется для превращения присутствующей в природе яблочной кислоты в молочную.

Молочная кислота обычно не содержится во фруктах в значительных количествах, но является основной органической кислотой в фруктах акебии, составляя 2,12% сока.

В качестве пищевой добавки одобрен для использования в ЕС, США, Австралии и Новой Зеландии; он указан под номером INS 270 или номером E E270.
Молочная кислота используется в качестве пищевого консерванта, отвердителя и ароматизатора.
Он входит в состав обработанных пищевых продуктов и используется в качестве дезинфицирующего средства при переработке мяса.
Молочная кислота производится коммерчески путем ферментации углеводов, таких как глюкоза, сахароза или лактоза, или путем химического синтеза.
Источники углеводов включают кукурузу, свеклу и тростниковый сахар.

Подделка
Молочная кислота исторически использовалась для удаления чернил с официальных документов, которые нужно было изменить во время подделки.

Чистящие средства
Молочная кислота используется в некоторых жидких чистящих средствах в качестве средства для удаления накипи для удаления отложений из жесткой воды, таких как карбонат кальция, образуя лактат, лактат кальция.
Благодаря высокой кислотности такие отложения удаляются очень быстро, особенно при использовании кипящей воды, например, в чайниках.
Он также набирает популярность в антибактериальных средствах для мытья посуды и мыле для рук, заменяющих триклозан.


ИНФОРМАЦИЯ О ПРОДУКТЕ
Молочная кислота представляет собой гидроксикарбоновую кислоту CH3CH (OH) COOH с двумя стереоизомерами (D (-) и L (+)) и имеет несколько применений в пищевой, химической, фармацевтической промышленности и здравоохранении.
Он в основном используется в пищевых и фармацевтических целях, предпочтительно в качестве изомера L (+), поскольку это единственный изомер молочной кислоты, продуцируемый в организме человека.
Около 20–30% продукции молочной кислоты используется для получения биополимеров (полимолочная кислота).
Другое использование включает волокна и зеленые растворители.

Молочная кислота полностью коммерчески доступна и в значительной степени (90%) вырабатывается бактериями в результате анаэробной ферментации сахаров.
Он также может быть коммерчески произведен путем химического синтеза.
Путь химического производства дает оптически неактивную рацемическую смесь (с одинаковым количеством L- и D-изомеров), тогда как путь анаэробной ферментации в основном дает один из двух стереоизомеров, в зависимости от выбранного микроорганизма.
Биотехнологический вариант широко доступен благодаря возобновляемому происхождению.
Молочная кислота может производиться путем ферментации сахаров из различных биомасс, таких как: крахмальные культуры, сахарные культуры, лигноцеллюлозные материалы, а также из сыворотки (остатки от производства сыра).

Основная часть мирового производства основана на гомопластической ферментации сахаров (из крахмала или сахарных культур), при этом молочная кислота производится как единственный продукт.
Обычные производственные системы требуют добавления гидроксида кальция для контроля pH ферментации.
В результате этой процедуры в качестве конечного продукта получают лактат кальция.
Для окончательного получения и очистки молочной кислоты требуется несколько этапов: фильтрация, подкисление, адсорбция углем, выпаривание, этерификация, гидролиз и дистилляция.
Обычный процесс связан с высокими затратами (из-за сложной процедуры очистки) и плохими экологическими характеристиками из-за образования большого количества химических стоков (например, сульфата кальция).
Разрабатываются новые технологии разделения, такие как биполярный электродиализ, с многообещающими результатами.

Молочная кислота - важнейший натуральный ингредиент молочной промышленности.
В молочных продуктах молочная кислота - один из самых распространенных ингредиентов.
Его цель, как правило, - кислотный регулятор и ароматизатор.
Слегка кисловатый вкус йогуртов, сыров и других молочных продуктов, как правило, является результатом ферментации молочной кислоты.
Фирменный вкус хлеба на закваске также является результатом присутствия молочной кислоты в процессе выпечки.
С добавлением этой универсальной добавки продукт может быть легко подкислен для достижения надлежащего уровня pH, не нарушая при этом естественного вкуса.

2-гидроксипропановая кислота

DL-молочная кислота

50-21-5

2-гидроксипропионовая кислота


Молекулярный вес
90,08 г / моль


Молочная кислота, DL- представляет собой рацемический изомер молочной кислоты, биологически активной изоформы у человека.
Молочная кислота или лактат вырабатывается во время ферментации пирувата лактатдегидрогеназой.
Эта реакция, помимо производства молочной кислоты, также производит никотинамидадениндинуклеотид (НАД), который затем используется в гликолизе для получения источника энергии аденозинтрифосфата (АТФ).

Тезаурус NCI (NCIt)
Молочная кислота представляет собой сиропообразную жидкость от бесцветного до желтого цвета без запаха. Разъедает металлы и ткани. Используется для производства кисломолочных продуктов, в качестве консерванта для пищевых продуктов и для производства химикатов.


Нормальный промежуточный продукт в ферментации (окислении, метаболизме) сахара.
Концентрированная форма применяется внутрь для предотвращения желудочно-кишечного брожения.
Лактат натрия - это натриевая соль молочной кислоты, имеющая мягкий соленый вкус.


2-гидроксипропановая кислота


Молочная кислота

2 гидроксипропановая кислота
2 гидроксипропионовая кислота
2-гидроксипропановая кислота
2-гидроксипропионовая кислота
Лактат аммония
D Молочная кислота
D-молочная кислота
L молочная кислота
L-молочная кислота
Лактат
Лактат, аммоний
Молочная кислота
Пропановая кислота, 2-гидрокси-, (2R) -
Пропановая кислота, 2-гидрокси-, (2S) -
Сарколочная кислота


2-гидроксипропановая кислота
DL-молочная кислота
50-21-5
2-гидроксипропионовая кислота
Молочная кислота
Полимолочная кислота
лактат
Этилиденмолочная кислота
Лактоваган
Тонзиллозан
Рацемическая молочная кислота
Пропановая кислота, 2-гидрокси-
Обычная молочная кислота
Milchsaeure
Молочная кислота
Киселина млечна
DL-Milchsaeure
Молочная кислота USP
1-гидроксиэтанкарбоновая кислота
Aethylidenmilchsaeure
альфа-гидроксипропионовая кислота
Молочная кислота
Молочная кислота (натуральная)
FEMA № 2611
26100-51-6
Киселина 2-гидроксипропанова
Milchsaure [немецкий]
Пропионовая кислота, 2-гидрокси-
598-82-3
(RS) -2-Hydroxypropionsaeure
CCRIS 2951
HSDB 800
(+ -) - 2-гидроксипропановая кислота
FEMA номер 2611


Киселина млечна [чешский]
пропановая кислота, гидрокси-
SY-83
DL-молочная кислота
Продвигать
NSC 367919
AI3-03130

Purac FCC 80

Purac FCC 88

Киселина 2-гидроксипропанова [Чехия]

EINECS 200-018-0

EINECS 209-954-4

MFCD00004520

Код химического пестицида EPA 128929
BRN 5238667
(R) -2-гидроксипропионовая кислота; H-D-Lac-OH
ЧЕБИ: 78320
Поли (молочная кислота)
C3H6O3
NSC-367919
NCGC00090972-01
2-гидроксипропионовая кислота
DL-молочная кислота, 90%
E 270
DSSTox_CID_3192
(+/-) - Молочная кислота
альфа-гидроксипропановая кислота

C01432
DSSTox_RID_76915
DSSTox_GSID_23192
Milchsaure
Полактид
Lacticum acidum
D (-) - молочная кислота
Cheongin samrakhan
UNII-3B8D35Y7S4
CAS-50-21-5
Чеонгин Хэуухван
Чеонгин Хаджангван
Молочная кислота [JAN]
Молочная кислота [USP: JAN]
лактасол
Пропановая кислота, 2-гидрокси-, гомополимер
1-гидроксиэтан 1-карбоновая кислота
Биолак
Сыворотка

Кислая молочная (ro)
Acide lactique (фр)
Ацидо латтико (оно)
Aċidu lattiku (mt)
Kwas mlekowy (pl)
Киселина млечна (sk)
Киселина млечна (cs)
Молочная кислота (нет)
Майтохаппо (фи)
Мелкзуур (нл)
Milchsäure (de)
Мьёльксира (св)
Млечная кислина (сл)
Млиечна киселина (час)
Mælkesyre (да)
Pieno rūgštis (lt)
Пенскабе (lv)
Пиймхап (и др.)
Тейсав (ху)
Ácido láctico (es)
Ácido láctico (pt)
Γαλακτικό οξύ (эль)
Млечна киселина (bg)

Имена CAS
Пропановая кислота, 2-гидрокси-


Имена ИЮПАК
2- Гидроксипропановая кислота
2-ГИДРОКСИ-ПРОПАНОВАЯ КИСЛОТА
2-гидроксипропановая кислота
2-гидроксипропановая кислота
2-гидроксипропановая кислота
2-гидроксипропановая кислота
2-гидроксипропионовая кислота
2-гидроксипропионовая кислота
D-МОЛОЧНАЯ КИСЛОТА
DL-молочная кислота
dl-молочная кислота
МОЛОЧНАЯ КИСЛОТА
Молочная кислота
Молочная кислота
молочная кислота
Молочная кислота
молочная кислота
Milchsäure
Пропановая кислота, 2-гидрокси-
Пропановая кислота, 2-гидрокси-
Тейсав

Производные молочной кислоты как пищевые добавки
Молочная кислота, безусловно, важна в пищевой промышленности.
С другой стороны, несколько различных добавок химически получены из молочной кислоты.


Молочная кислота (химически альфа или 2-гидроксипропионовая кислота) играет роль в метаболических процессах в организме; в красной крови и в тканях скелетных мышц как продукт метаболизма глюкозы и гликогена.
Молочная кислота - это «альфа-гидроксикислота», которая имеет гидроксильную группу на атоме углерода рядом с кислотной группой.
Если гидроксильная группа находится на втором углероде рядом с кислотной группой, она называется бета-гидроксикислотой.
Молочная кислота превращается in vivo в пировиноградную кислоту (альфа-кетокислоту), которая является промежуточным продуктом в углеводном и белковом обмене в организме.
Молочная кислота встречается в виде двух оптических изомеров, поскольку центральный атом углерода связан с четырьмя разными группами; правосторонняя и лево-форма (или их неактивная рацемическая смесь); только форма лево принимает участие в метаболизме животных. Молочная кислота присутствует в простокваше и молочных продуктах, таких как сыр, йогурт, кумыс, ливан, вина.
Молочная кислота вызывает кариес, так как во рту действуют молочнокислые бактерии.
Хотя его можно получить путем химического синтеза, производство молочной кислоты путем ферментации глюкозы и других сахарных веществ в присутствии щелочей, таких как известь или карбонат кальция, является менее дорогостоящим методом.
Шестиуглеродная молекула глюкозы расщепляется на две молекулы трехуглеродных соединений (молочная кислота) во время этого анаэробного состояния.
Синтетическая молочная кислота коммерчески используется при дублении кожи и крашении шерсти; в качестве ароматизатора и консерванта в пищевой промышленности и газированных напитках; и как сырье при производстве пластмасс, растворителей, красок и лаков; как катализатор в многочисленных химических процессах.
Молочная кислота доступна в виде водных растворов различной концентрации, обычно от 22 до 85 процентов (чистая молочная кислота представляет собой бесцветное кристаллическое вещество).
Некоторые примеры лактатов (солей или сложных эфиров молочной кислоты):

Лактат аммония (NH4C3H5O3, CAS RN: 515-98-0): прозрачный или желтый, сиропообразная жидкость.


в гальванике, отделке кожи и в качестве увлажнителя для пищевых продуктов, фармацевтики и косметики.
Бутиллактат (CH3CHOHCOOC4H9, CAS RN: 138-22-7): прозрачная жидкость: нетоксична, смешивается со многими растворителями; используется в качестве растворителя для лаков, смол и камедей, используется в производстве красок, чернил, жидкости для химической чистки, ароматизатора и как промежуточный химический продукт.
Пентагидрат лактата кальция [Ca (C3H5O3) 2 · 5H2O, CAS RN: 814-80-2]: белые кристаллы; растворим в воде; используется как источник кальция; вводится перорально при лечении дефицита кальция; как коагулянт крови.
Этиллактат (CH3CHOHCOOC2H5, CAS RN: 97-64-3): прозрачная жидкость со слабым запахом; точка кипения 154 ° C; смешивается со спиртами, кетонами, сложными эфирами и углеводородами, а также с водой; используется в фармацевтических препаратах, кормовых добавках, как ароматизатор (описание запаха: сладкое масло, кокос, фруктовый, сливочный молочный продукт, ириски) и как растворитель для соединений целлюлозы, таких как нитроцеллюлоза, ацетат целлюлозы и эфиры целлюлозы.
Тригидрат лактата магния [Mg (C3H5O3) 2 · 3H2O, CAS RN: 18917-93-6]: белые кристаллы с горьким вкусом; растворим в воде, мало растворим в спирте; используется в медицине и как пополнитель электролитов.
Тригидрат лактата марганца [Mn (C3H5O3) 2 · 3H2O]: бледно-красные кристаллы; не растворим в воде и спирте; используется в медицине.
Лактат ртути [Hg (C3H5O3) 2]: ядовитый белый порошок, разлагающийся при нагревании; растворим в воде; используется в медицине.
Метиллактат (CH3CHCHCOOCH3): прозрачная жидкость со слабым запахом; точка кипения 145 ° C; смешивается со спиртами, кетонами, сложными эфирами и углеводородами, а также с водой; используется в фармацевтических препаратах, кормовых добавках, как ароматизатор и как растворитель для соединений целлюлозы, таких как нитроцеллюлоза, ацетат целлюлозы и эфиры целлюлозы.
Лактат натрия (CH3CHOHCOONa, CAS RN: 72-17-3) от прозрачного до желтого цвета, гигроскопичная сиропообразная жидкость; растворим в воде; точка плавления 17 ° C; используется в медицине, в антифризах, гигроскопических агентах и ​​как ингибитор коррозии.
Лактат цинка (Zn (C3H5O3) 2 · 2H2O, CAS RN: 16039-53-5): белые кристаллы; используется как добавка к зубной пасте и пище; приготовление лекарств.


В этом кратком описании рассматривается важность молочной кислоты и ферментации в современной пищевой промышленности.
Хотя молочная кислота обычно связана с молоком и молочными продуктами, она также может быть найдена во многих других ферментированных пищевых продуктах, включая кондитерские изделия, джемы, замороженные десерты и маринованные овощи.
В этой работе авторы объясняют, как молочная кислота образуется из лактозы культурами Lactobacillus и Streptococcus, а также подчеркивают ее важную роль в качестве регулятора pH и консерванта, помогая подавлять рост микробов в ферментированных продуктах.
Краткое описание обсуждает широкий спектр применения молочной кислоты в качестве натуральной добавки, отвердителя или желирующего агента, ароматизатора, пищевого носителя, растворителя и ингибитора обесцвечивания, среди прочего.


Согласно GSFA, наиболее важной категорией производных молочной кислоты, которые могут применяться в пищевых продуктах, безусловно, является группа «сложных эфиров глицерина и жирных кислот и молочной кислоты». Эта группа жирных эфиров может использоваться во многих пищевых продуктах с тремя основными целями (Комиссия Codex Alimentarius 1995):

(а) Эмульгирование (б) Секвестрация (в) Стабилизация.
Использование сложных эфиров молочной кислоты в качестве эмульгаторов и поверхностно-активных веществ хорошо известно. Моно- и диглицериды, этерифицированные молочной кислотой, являются мощными эмульгаторами.
Хорошим примером может служить стеарил-2-лактилат, полученный из стеариновой кислоты и молочной кислоты в щелочном растворе (Belitz et al. 2009).
Полученные лактилаты представлены в основном стеарил-2-лактилатом кальция или натрия, в зависимости от используемого щелочного агента (гидроксид кальция или натрия).
Из-за химической связи с молочной кислотой эти соединения рекомендуются для достижения этих целей в некоторых категориях пищевых продуктов, уже показанных для молочной кислоты, включая пастеризованные сливки (простые); стерилизованные кремы; свежие макаронные изделия, лапша и аналогичные продукты; заменители соли. Интересно, что при упоминании категории 13.2 «прикорм для детей грудного и раннего возраста» рекомендуется не более 5000 г / кг; для молочной кислоты также были определены другие значения, не ограниченные GMP.
Все остальные категории пищевых продуктов не имеют подобных ограничений (Комиссия Codex Alimentarius 1995).


Молочнокислые бактерии (LAB) представляют собой гетерогенную группу бактерий, которая играет важную роль в различных процессах ферментации.
Они сбраживают пищевые углеводы и производят молочную кислоту как основной продукт ферментации. Кроме того, разложение белков и липидов и образование различных спиртов, альдегидов, кислот, сложных эфиров и соединений серы способствуют развитию специфического вкуса в различных ферментированных пищевых продуктах.


Некоторыми примерами являются ускорение созревания сыра, улучшение текстуры йогурта с образованием экзополисахаридов и контроль вторичной ферментации при производстве вина. Производство бактериоцинов и противогрибковых соединений привело к применению биозащитных культур в некоторых пищевых продуктах.
Более того, хорошо задокументированные полезные для здоровья свойства некоторых LAB привели к добавлению выбранных штаммов в сочетании с бифидобактериями в качестве пробиотических культур с различным применением в пищевой промышленности.

Ключевые слова: молочнокислые бактерии, применение, ферментированные продукты.

Введение
Молочнокислые бактерии (LAB) играют важную роль в пищевых, сельскохозяйственных и клинических применениях.
Общее описание бактерий, включенных в группу, - это грамположительные, неспоровые, не дышащие кокки или палочки, которые производят молочную кислоту в качестве основного конечного продукта во время ферментации углеводов.
По общему мнению, существует основная группа, состоящая из четырех родов; Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus и Streptococcus.
Недавние таксономические изменения предложили несколько новых родов, а оставшаяся группа теперь включает следующие: Aerococcus, Alloiococcus, Carnobacterium, Dolosigranulum, Enterococcus, Globicatella, Lactococcus, Oenococcus, Tetragenococcus, Vagococcus и Weissella.
Их важность связана в основном с их безопасной метаболической активностью при выращивании в пищевых продуктах, использующих доступный сахар для производства органических кислот и других метаболитов. Их частое присутствие в пищевых продуктах наряду с их долгоживущим использованием способствует их естественному восприятию как GRAS (общепризнанному безопасному) для употребления в пищу3. Группа экспертов EFSA по биологическим опасностям (BIOHAZ) пришла к выводу, что для ферментирующих бактерий, связанных с продукты питания, независимо от того, устойчивы они к антибиотикам или нет - за исключением, возможно, энтерококков - нет никаких доказательств наличия каких-либо клинических проблем4. Однако они могут действовать как резервуар для передаваемых генов устойчивости. Штаммы с генами, передаваемыми таким образом, могут проникать в пищевую цепь и увеличивать вероятность передачи кишечным патогенным организмам, связанным с пищевыми продуктами.

Три основных пути, которые участвуют в производстве и развитии вкуса ферментированных пищевых продуктов, следующие:
1) гликолиз (ферментация сахаров)
2) липолиз (разложение жира) и
3) протеолиз (расщепление белков)

1,5-9 Лактат является основным продуктом, образующимся в результате метаболизма углеводов, а часть промежуточного пирувата может быть альтернативно преобразована в диацетил, ацетоин, ацетальдегид или уксусную кислоту (некоторые из которых могут иметь важное значение для типичных вкусовых качеств йогурта).
Вклад LAB в липолиз относительно невелик, но протеолиз является ключевым биохимическим путем для развития вкуса ферментированных пищевых продуктов.
Разложение таких компонентов может быть далее преобразовано в различные спирты, альдегиды, кислоты, сложные эфиры и соединения серы для развития специфического вкуса в ферментированных пищевых продуктах.

Генетика LAB была рассмотрена12-18, и полные последовательности генома большого числа LAB были опубликованы19 с 2001 года, когда был секвенирован и опубликован первый геном LAB (Lactococcus lactis ssp. Lactis IL1403).

Приложения LAB
Закваски для ферментированных продуктов

Ферментированные продукты производятся LAB путем ферментации определенных сахаров, и их происхождение потеряно в древности.
Наиболее часто ЛАБ, используемые в качестве заквасок при ферментации пищевых продуктов, представлены в таблице 1. Хорошо известно, что наибольшая их доля принадлежит категории молочных продуктов, а именно сыра, йогурта, кисломолочных продуктов, а ферментированные мясные продукты, рыба. продукты, маринованные овощи и оливки, а также большое количество зерновых продуктов в настоящее время производятся с использованием заквасок. Эти продукты в прошлом производились путем обратного отваливания, и полученные характеристики продукта зависели от доминирования наиболее адаптированных штаммов, тогда как самые ранние их производства основывались на спонтанной ферментации, возникающей в результате развития микрофлоры, естественно присутствующей в сырье и его окружающая среда. Сегодня большинство ферментированных пищевых продуктов производится с добавлением отобранных, четко определенных заквасок с хорошо изученными характеристиками, специфичными для каждого отдельного продукта. Подробную классификацию заквасок см. 21-23.

Дополнительные культуры

Вторичные культуры, или дополнительные культуры, или добавки, определяются как любые культуры, которые намеренно добавляются на определенном этапе производства ферментированных пищевых продуктов, но основная роль которых не заключается в производстве кислоты.
Дополнительные культуры используются в производстве сыра для уравновешивания части биоразнообразия, удаляемого пастеризацией, улучшения гигиены и добавления заквасочной культуры определенного штамма.


Внеклеточные полисахариды (EPS) продуцируются различными бактериями и присутствуют в виде капсульных полисахаридов, связанных с поверхностью клетки, или высвобождаются в среду роста.
Эти полимеры играют важную роль в производстве йогурта, сыра, ферментированных сливок и десертов на основе молока, где они способствуют текстуре, вкусовым ощущениям, вкусовым ощущениям и стабильности конечных продуктов.
Кроме того, было высказано предположение, что эти EPS или ферментированное молоко, содержащее эти EPS, активны как пребиотики, снижающие уровень холестерина и иммуномодуляторы.
Штаммы Streptococcus thermophilus и Lactobacillus delbreuckii ssp. Bulgaricus улучшает текстуру и вязкость йогурта и снижает синерезис.

При производстве вина LAB участвуют в яблочно-молочной ферментации, то есть вторичной ферментации, которая включает преобразование L-малата в L-лактат и CO2 с помощью малат-декарбоксилазы, также известной как яблочно-молочный фермент, что приводит к снижению кислотность вина, обеспечивающая микробиологическую стабилизацию и изменение аромата вина.

Биозащитные культуры

Было обнаружено, что некоторые LAB продуцируют бактериоцины, а именно полипептиды, синтезируемые рибосомным путем бактериями, которые могут оказывать бактерицидное или бактериостатическое действие на другие бактерии.
Как правило, бактериоцины приводят к гибели клеток, ингибируя биосинтез клеточной стенки или разрушая мембрану из-за образования пор.
Таким образом, бактериоцины играют важную роль в ферментации пищевых продуктов, где они могут предотвращать порчу пищевых продуктов или подавлять патогенные микроорганизмы. Самый известный бактериоцин - низин, который получил широкое распространение в пищевой промышленности и используется в качестве пищевой добавки по крайней мере в 50 странах, особенно в плавленых сырах, молочных продуктах и ​​консервированных продуктах.
Примерами полезных бактериоцинов, продуцируемых LAB, являются лактицин 314738-41 из лактококков, македовицин из Streptococcus macedonicus, ACA-DC 198,42,43, реутерин из Lactobacillus reuteri, сакацин M из Lactobacillus sake 14845, курвацин A44270, Lactobacillus, Lactobacillus Lactobacillus, L5, L5, L5acillus, L5, lactocillus, L5 , 46 педиоцин PA-1 / AcH из Pediococcus acidilactici, 47 плантарицинов (A, EF и JK) из Lactobacillus plantarum.
Вышеупомянутые бактериоцины оказались эффективными во многих пищевых системах для борьбы с порчей пищевых продуктов или патогенными бактериями.

Сообщалось о противогрибковой активности LAB.48-50 Кроме того; Штаммы LAB также обладают способностью снижать количество грибковых микотоксинов либо путем производства антимикотоксиногенных метаболитов, либо путем их поглощения.

Чтобы LAB можно было использовать в качестве биозащитных заквасок, они должны обладать рядом физических и биохимических характеристик, и, что наиболее важно, способностью обеспечивать рост и достаточное производство антимикробных метаболитов, что необходимо продемонстрировать в конкретной пищевой среде.

Пробиотическая культура

LAB считаются основной группой пробиотических бактерий; Пробиотик был определен Фуллером как «живая микробная кормовая добавка, которая благотворно влияет на животное-хозяина, улучшая его микробный баланс в кишечнике».
Салминен и др. 54 предположили, что пробиотики представляют собой препараты микробных клеток или компоненты микробных клеток, которые оказывают благотворное влияние на здоровье и благополучие хозяина.
Коммерческие культуры, используемые в пищевых целях, включают в основном штаммы Lactobacillus spp., Bifidobacterium spp. и Propionibacterium spp. Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei, Lb. reuteri, Lactobacillus rhamnosus и Lb. plantarum - наиболее часто используемые LAB в функциональных продуктах питания, содержащих пробиотики.
Аргентинский сыр Фреско, Чеддер и Гауда - это некоторые примеры применения пробиотических LAB в сочетании с бифидобактериями в сырах.

Благоприятные для здоровья эффекты LAB показаны в таблице 2.
По-видимому, эти эффекты зависят от вида и штамма, и большой проблемой является использование пробиотических культур, состоящих из нескольких видов.
Кроме того, LAB, как часть кишечной микробиоты, ферментирует различные субстраты, такие как биогенные амины и аллергенные соединения, с образованием короткоцепочечных жирных кислот и других органических кислот и газов.

В последние годы были секвенированы геномы нескольких видов пробиотиков, что открыло путь к применению технологий «омикс» для исследования пробиотической активности.
Более того, хотя рекомбинантные пробиотики были созданы, промышленное применение генно-инженерных бактерий все еще сдерживается юридическими проблемами и довольно негативным общественным мнением в пищевой промышленности.


 

Bu internet sitesinde sizlere daha iyi hizmet sunulabilmesi için çerezler kullanılmaktadır. Çerezler hakkında detaylı bilgi almak için Kişisel Verilerin Korunması Kanunu mevzuat metnini inceleyebilirsiniz.