Kwas mlekowy

Kwas mlekowy to organiczny związek chemiczny występujący naturalnie w przyrodzie. Można go też znaleźć w ludzkim ciele, zwłaszcza po intensywnym wysiłku fizycznym, gdy odkłada się w tkance mięśniowej, wywołując charakterystyczne zakwasy. Bywa ponadto wykorzystywany w przemyśle żywieniowym.

Co to jest kwas mlekowy?

Kwas mlekowy określa się także mianem kwasu 2-hydrokypropanowego. Jest związkiem optycznie czynnym i występuje w postaci dwóch izomerów optycznych:

• kwasu (+) mlekowego;
• kwasu (-) mlekowego.

Kwas (+) mlekowy tworzy się w mięśniach po dużym wysiłku fizycznym. To właśnie on odpowiada za występowanie charakterystycznych dolegliwości bólowych nazywanych zakwasami. Natomiast kwas (-) mlekowy tworzy się w trakcie fermentacji mlekowej niektórych cukrów pod wpływem określonych bakterii. Jego nazwa wywodzi się głównie z tego, że w dużych ilościach znaleźć go można w kwaśnym mleku.

Kwas mlekowy w mięśniach

Kwas mlekowy może tworzyć się w mięśniach po intensywniejszym wysiłku fizycznym, ponieważ jest produktem przemian beztlenowych. W związku z tym ryzyko jego powstawania jest największe w momencie, gdy aktywność trwa długo (biegi długodystansowe, gry drużynowe itd.), a więc gdy wyczerpią się zapasy tlenu i energia będzie musiała być pozyskiwana w sposób beztlenowy. Szybkość produkcji kwasu mlekowego zależy od rosnącej intensywności wysiłku, co przekłada się na wzrost zapotrzebowania pracujących komórek mięśniowych na ATP. To zaś prowadzi do zwiększenia tempa glikolizy.

Zakwasy będące konsekwencją nagromadzenia się kwasu mlekowego w mięśniach pojawiają się stosunkowo szybko po treningu – zazwyczaj tego samego dnia lub następnego. Często są mylone z DOMS, czyli opóźnioną bolesnością mięśni, która pojawia się po 2-3 dniach po wysiłku i wiąże się z uszkodzeniem mikrowłókienek mięśniowych.

Podsumowując, w warunkach braku tlenu glikoliza staje się jedynym sposobem dostarczania ATP do pracujących komórek mięśniowych. Końcowymi produktami tego procesu są właśnie cząsteczki energii (ATP) oraz między innymi kwas mlekowy. Nie jest on wyłącznie produktem ubocznym, ponieważ jego pewne ilości działają ochronnie poprzez zwiększanie pobudliwości pracujących mięśni oraz przeciwdziałają ich zmęczeniu.

Kwas mlekowy w żywności

Obecnie kwas mlekowy produkowany jest głównie (ponieważ aż w 95%) na drodze fermentacyjnej z wykorzystaniem surowców roślinnych. Mikroorganizmy mające zdolność do produkcji kwasu mlekowego to głównie bakterie fermentacji mlekowej (LAB). Najważniejszymi grupami bakterii w przemyśle spożywczym i medycznym są:

• Lactococcus;
• Streptococcus;
• Leuconostoc;
• Enterococcus;
• Oenococcus;
• Pediococcus.

Wszystkie wymienione wyżej bakterie zalicza się do gram-dodatnich ziarniaków. Do produkcji kwasu mlekowego w przemyśle wykorzystuje się surowce takie jak:

• przemysłowe produkty odpadowe – melasę czy serwatkę;
• surowce skrobiowe – ziemniaki, kukurydzę, ryż itd.;
• surowce celulozowe – słomę ryżową i pszeniczną, makulaturę, drewno odpadowe.

W gastronomii kwas mlekowy może być stosowany jako polepszacz smaku lub konserwant. Z kolei dodany do gotowych ciast pełni funkcję emulgatora. Bakterie kwasu mlekowego to jedne z najczęściej wykorzystywanych mikroorganizmów w przemyśle gastronomicznym. Cenione są w szczególności szczepy określane jako probiotyki. Wspierają one naturalną mikroflorę jelitową, wzmacniając odporność organizmu, regulując procesy trawienne, przeciwdziałając zaparciom, biegunkom i niestrawności, a także poprawiając samopoczucie. Spore ilości kwasu mlekowego znajdziemy w kiszonkach, zakwasie i produktach fermentowanych.

Naturalne probiotyki Probiotyki od bioalgi zawierają 150 milionów wyselekcjonowanych żywych szczepów bakterii. Produkt polecany jest szczególnie w sezonie jesienno-zimowym oraz podczas podróży, a także antybiotykoterapii. Zobacz więcej...

Bibliografia

1. Silverthorn D., Fizjologia, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2018.
2. Rohde C., Nawrotzki R., Jager J., Badania laboratoryjne i techniczne fermentacji mlekowej odpadów organicznych, Ochrona Środowiska, 1/2007.
3. Durkalec-Michalski K., Ocena wpływu suplementacji kwasem beta-hydroksy-beta-metylomasłowym na wskaźniki wydolności fizycznej zawodników wybranych dyscyplin sportowych, Poznań 2012.
4. Ratajczak K., Piotrowska-Cyplik A., Metabolity bakterii kwasu mlekowego i ich zastosowanie w przemyśle, Postępy Mikrobiologii, 4/2017.