اسید لاکتیک

اسید لاکتیک (به انگلیسی: Lactic acid) یک آلفاهیدروکسی (کایرال) است که یکی از فراورده‌های دگرگشت قندها در یاخته‌های انسان بوده وفرمول شیمیایی آن «C₃H₆O₃» است. درpH 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 ماهیچه‌ها می‌شود.

تاریخچـه

اسید لاکتیک برای نخستین بار توسط کارل ویلهلم شیمیدان سوئدی در سال ۱۷۸۰ از شیر ترش جدا شد. نام نشان دهنده شکل ترکیبی لاکتاتی است که از کلمه لاتین برای شیر یاد می‌شود(نام این ترکیب از کلمه­‌ی یونانی «لاکت» به معنی شیر گرفته شده است). در سال ۱۸۰۸، یونس یاکوب برسلیوس کشف کرد که اسید لاکتیک (در واقع L-lactate) نیز در طول اعمال بدن در ماهیچه‌ها تولید می‌شود. ساختار اسید لاکتیک توسط یوهانس ویسلیسنوس در سال ۱۸۷۳ تعیین شد. در سال ۱۸۵۶، لوئی پاستور، لاکتوباسیلوس و نقش آن را در ساخت اسید لاکتیک کشف کرد. سال ۱۸۹۵ داروخانه آلمانی بوهرینگر اینگلهایم شروع به تولید تجاری اسید لاکتیک کرد. در سال ۲۰۰۶، تولید جهانی اسید لاکتیک به ۲۷۵۰۰۰ تن رسانده شد.

متابولیسـم

این ترکیب در حیوانات به طور دائم توسط آنزیم لاکتات دهیدروژناز از پیرووات طی متابولیسم طبیعی و تمرین بدنی تولید می­شود. مقدار لاکتات افزایش نمی­‌یابد مگر این که میزان تولید لاکتات از میزان حذف آن بیشتر باشد. غلظت لاکتات در حالت استراحت در خون حدود mM 2-1 است و تا حدود mM 20 در هنگام تمرین و ورزش می­تواند افزایش یابد. در این شرایط که نیاز به انرژی افزایش می­یابد، گلوکز شکسته شده و به پیرووات اکسید می­گردد و لاکتات با سرعتی بیش از سرعت حذف آن از بدن، از پیرووات ساخته شده و منجر به افزایش مقادیر لاکتات می­شود. اگر چه فرض بر این بود که منبع اصلی انرژی برای مغز گلوکز می­باشد، اما مطالعات نشان می­دهند که منبع اصلی تامین کننده‌ی‌ انرژی برای سلول­‌های مغزی، اسید لاکتیک است نه گلوکز! اسید لاکتیک به طور ترجیحی توسط نورون­‌ها در مغز گونه­‌های مختلف جانوری بویژه انسان، موش و موش صحرائی متابولیزه می‌­شود. با توجه به فرضیه­‌ی لاکتات-شاتل، سلول­‌های گلیال مسئول تبدیل گلوکز به لاکتات بوده و لاکتات مورد نیاز را برای نورون­‌ها تهیه می­‌کنند. به دلیل فعالیت متابولیکی موضعی سلول­‌های گلیال، مایع خارج سلولی احاطه کننده­‌ی نورون­‌ها به طور قابل توجهی با خون و مایع مغزی نخاعی متفاوت و غنی از اسید لاکتیک می­‌باشد. شواهد نشان می­‌دهند که لاکتات در مراحل اولیه رشد و نمو بسیار مهم بوده و طی این مراحل غلظت آن در مایعات بدن بیشتر شده و به طور ترجیحی بیشتر از گلوکز توسط مغز مورد استفاده قرار می­‌گیرد. جهت بررسی هومئوستاز اسید لاکتیک در بدن، مقادیر آن می­‌تواند در مایعات مختلف مورد بررسی قرار گیرد. آزمایش اسید لاکتیک، مقادیر اسید لاکتیک را در خون اندازه­‌گیری می‌­کند. بیشترین مقدار این ترکیب آلی توسط گلبول­‌های قرمز و بافت عضلانی تولید می­‌شود. زمانی که مقادیر اکسیژن در بدن، طبیعی باشد کربوهیدرات‌­ها به آب و CO₂ تبدیل می‌­شوند اما در صورت کمبود اکسیژن به اسید لاکتیک شکسته می­‌شوند. مقادیر اسید لاکتیک در هنگام تمرینات ورزشی دشوار، حمله­‌ی قلبی، عفونت شدید، شوک و آسیب­های جدی کبدی افزایش می‌­یابد. مقادیر بسیار بالای این ترکیب منجر به لاکتوز اسیدوز می­‌شود که می‌­تواند تهدید کننده‌­ی حیات باشد. کیت سنجش اسید لاکتیک، محصول شرکت ZellBio آلمان، یک روش رنگ سنجی ساده، حساس، تکرارپذیر و استاندارد را در قالب میکروپلیت برای اندازه گیری مقادیر اسید لاکتیک در نمونه‌­های مختلف زیستی مانند پلاسما، سرم، بزاق، بافت و سلول لیز شده را فراهم می­‌آورد. در این روش، یک ترکیب رنگی با حداکثر جذب در طول موج 546 نانومتر ایجاد می­شود. محدوده تشخیص این کیت حدود mg/dL 22-10 و حساسیت یا حد تشخیص آن در حد  2mg/dL است. 

کاربرد

اسید لاکتیک به‌شکل تجاری برای استفاده در صنعت غذا و دارو ، دباغی چرم ، رنگرزی پارچه ، ساخت پلاستیک‌ها ، حلال‌ها ، جوهر و لاک‌ها تولید می‌گردد.

اسیدلاکتیک در محصولات پوستی

• سرم‌های پوستی
• لوسیون‌ها
• کرم‌ها
• ماسک‌ها
• پاک‌کننده‌های پوست

این محصولات حاوی میزان قابل توجهی اسیدلاکتیک هستند که برای پوست افراد مفید است.  اسیدلاکتیک همچون لایه‌برداری قوی عمل می‌کند و باعث ازبین‌رفتن سلول‌های مرده پوست می‌شود. افراد با پوست چرب و مستعد آکنه می‌توانند با اسید لاکتیک منافذ پوست خود را پاکسازی کنند.بهتر است قبل از استفاده از محصولات حاوی اسید لاکتیک تست حساسیت بدهید.

 تولید

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