Лактат (молочна кислота) - не просто енергетично багатий метаболіт - FETeV

Напевно, ми вже стикалися з термінами лактат та молочна кислота в різних контекстах, таких як: Б. як молочнокислі бактерії, при молочнокислому бродінні, як молочна кислота за годинниковою стрілкою та проти годинникової стрілки, при вимірюванні лактату в змагальних видах спорту або у вигляді молочнокислого ацидозу у разі підвищеної кислотності. Однак далі ми висвітлимо роль лактату як носія енергії та важливого метаболіту в цукровому та енергетичному обміні.

багатий

Визначення та передумови

Молочна кислота (лактат)

Молочна кислота є монокарбоновою кислотою і при значенні рН 3,86 вдвічі менша молочної кислоти і наполовину менша солі молочної кислоти (лактату). Тому очевидно, що в нашому організмі в фізіологічних умовах присутній майже лише лактат. Це енергетично багата сполука і, отже, цінний метаболіт для нас. Існує D- і L-форма, які викликають різне обертання поляризованого світла: D - (-) - молочна кислота називається левообертаючою молочною кислотою, L - (+) - молочна кислота називається правообертаючою молочною кислотою.

Молочнокислі бактерії

Група молочнокислих бактерій дуже різноманітна. Різні штами продукують L-лактат, D-лактат або їх суміш. L-лактатоутворюючі штами в основному використовуються в харчовій промисловості. Завдяки нашому складному мікробіому, ми тривалий час боремося з обома формами, оскільки обидві форми лактату можуть утворюватися і метаболізуватися в товстій кишці.

Роль у харчуванні

Тисячі років ми, люди, використовуємо молочнокисле бродіння або бродіння як процес за допомогою молочнокислих бактерій та дріжджів, щоб зробити певні продукти, такі як молоко або зернові продукти, більш міцними та легшими для засвоєння.

Під час бродіння цукри, що містяться в їжі, метаболізуються бактеріями, дріжджами та грибами. Це, природно, знижує вміст цукру, а також підвищує цінність їжі завдяки новоствореним цінним інгредієнтам. Наприклад бути кислоти з коротким ланцюгом такі як оцтова кислота (ацетат), пропіонова кислота (пропіонат) та молочна кислота (лактат) .

Огляд: Переваги бродіння

  • більший термін зберігання за допомогою підкислення (традиційний метод консервації)
  • легше засвоювані білки
  • менша або зменшена непереносимість (лактоза, молоко та соєвий білок)
  • нижчий вміст цукру або менша кількість олігосахаридів, що може спричинити газоутворення (див. квасоля або нут)
  • менше протипоживних речовин (наприклад, фітин)
  • Утворення додаткових речовин, таких як вітаміни (наприклад, вітаміни групи В)
  • Стабілізація кислого середовища товстої кишки та природного мікробіома [Pet 2019]
  • Імунна стимуляція через поверхневі антигени все ще інтактних або мертвих мікроорганізмів

Різноманітність продуктів харчування

Сьогодні багато людей вже не усвідомлюють різноманіття молочнокислих продуктів, оскільки в сучасному житті ми в основному сильно відокремлені від виробничого процесу. Ферментовані продукти - особливо напої - містять різні суміші бактеріальних та/або дріжджових штамів і, отже, містять різні ароматизатори та інгредієнти. Ось чому нам особливо корисно почергове споживання такої їжі.

Молочні продукти

  • Кисле молоко (у цій їжі молочнокислі бактерії вперше були виявлені в 1780 р.)
  • Сметана вершкове
  • Йогурт, сир, сир
  • кефір
  • Пахта

Зернові продукти

Соєві продукти

  • Місо
  • Соєвий соус
  • Темпе (традиційний продукт бродіння з Індонезії)
  • Тамарі (соєвий соус без глютену)

Соєві продукти

  • Місо
  • Соєвий соус
  • Темпе (традиційний продукт бродіння з Індонезії)
  • Тамарі (соєвий соус без глютену)
  • Кімчі (традиційний корейський продукт бродіння, виготовлений з білокачанної капусти або редьки)
  • інші молочнокислі овочі (квашена капуста, морква, буряк тощо)

фрукти

Продукти з рису

Рибні продукти

М'ясні вироби

Аспекти метаболізму

Освіта в організмі

В організмі є по суті два процеси, при яких лактат виробляється ендогенно.

Тимчасовий анаеробний гліколіз у м’язових клітинах

Тут лактат утворюється з накопиченого глікогену або цукру в крові під час високої роботи м’язів та обмеженого надходження кисню і викидається в навколишнє середовище або в кровообіг через транспортери (так звані транспортери МСТ). До речі: утворений таким чином лактат не є причиною болю в м’язах. Оскільки це засновано на мікротравмах м’язових ниток.

Утворення в еритроцитах (еритроцитах)

Зазвичай еритроцити перетворюють глюкозу в лактат. Це також виділяється безпосередньо в кров через транспортер МСТ і використовується як енергетичний субстрат в інших місцях тіла.

Трансфер та транспорт

Еритроцити та багато інших типів клітин мають т. Зв Монокарбоксилатний транспортер (MCT), які сприяють дифузії через мембрану. Таким чином, для. B. лактат, що утворюється в еритроцитах, залишає клітину і через кров потрапляє до інших органів і тканин.

І навпаки, еритроцити також можуть поглинати лактат і самі слугують транспортним засобом для вивільнення утворюється лактату в інший момент, коли м’язи важко працюють і кисень обмежений. Це чудовий механізм максимального використання цієї високоенергетичної основи. Ось як ми можемо отримувати лактат з добре кисневих органів серце і мозку використовувати як джерело енергії.

Також можливе перетворення лактату в коротколанцюговий бутират жирної кислоти мікробіомом у товстій кишці. Бутират також є кінцевим продуктом при розщепленні деяких харчових волокон і переважно розглядається безпосередньо слизовою оболонкою кишечника. Енергетичний субстрат одужав. Він також має захисну дію проти раку товстої кишки.

Оскільки поглинання та вивільнення транспортером МСТ відбувається у симпорті з протоном (Н +), то в організмі немає чистого підкислення лактатом. Наші дуже ефективні також забезпечують це Буферні системи. Клітини раку, які ферментують цукор у великій кількості, є винятком. Молочна кислота може локально накопичуватися в навколишніх тканинах, а потім може пошкодити тканини через кислотний ефект.

Функції та регулююча роль

Лактат як метаболіт енергетичного обміну

Лактат спочатку окислюється до пірувату за допомогою лактатдегідрогенази (ЛДГ). Це перетворюється на ацетил-КоА, який є джерелом цитратного циклу або циклу Кребса. "Кінцеве окислення" відбувається в декілька підстадій з киснем у мітохондріях. Це створює вуглекислий газ і воду, а також - найголовніше - біологічна енергія у вигляді АТФ. Таке використання лактату в принципі можливе у всіх клітинах, що містять мітохондрії та достатньо забезпечені киснем. Це стосується таких органів, як серце, печінка а також це мозку.

Лактат як метаболіт для стабільного рівня цукру в крові

печінка використовує лактат різними способами. Якщо бракує енергії, лактат окислюється в мітохондріях. Якщо рівень цукру в крові низький, а запаси глікогену порожні, лактат служить субстратом Глюконеогенез (Нарощування цукру в крові). Утворена таким чином глюкоза виділяється в кров або зберігається як запасна речовина у вигляді глікогену.

Регуляторна функція

Лактат також має регулюючу функцію і впливає на Імунна толерантність, Загоєння ран або також насиченість. Лактат зв’язується з певними рецепторами і запускає різні сигнальні шляхи в клітинах [Нд 2017].

Думайте нестандартно

Лактат і молочна кислота також відіграють роль в інших областях.

Полімолочні кислоти складаються з багатьох хімічно зв’язаних молекул молочної кислоти і використовуються як біопластика.

Виробництво продуктів харчування

Так зване малолактатне бродіння зменшує відщеплення вуглекислого газу Кислотність в алкогольних напоях (наприклад, вино, сидр, пиво). Під час розпаду біологічної кислоти яблучна кислота (малат) розпадається на молочну кислоту (лактат).

Лабораторна діагностика

У змагальних видах спорту визначення рівня лактату в цільній крові використовується, наприклад, для оцінки показників витривалості або для моніторингу розвитку працездатності. Крім того, лактат використовується в діагностиці для уточнення лактат-ацидозу (порушення метаболізму).

вхід для членів

Серія статей

Література та посилання

  • Флоріан Горн: Біохімія людини
  • Ганс Конрад Бісальський та Пітер Грімм: Кишеньковий атлас харчування
  • Ганс Конрад Бісальський: харчова медицина
  • Стефан Сільбернагль: Кишеньковий атлас фізіології
    • Рене Редзепі, Девід Зільбер та Еван Сун: Підручник з Номи Ферментація
    • Йоганна Гандшманн: Овочі квашені молочно-кислі
    • Bionity: Бактерії у ферментованих продуктах взаємодіють з нашою імунною системою

    Інформаційний бюлетень Blogazine

    Ми безкоштовно повідомлятимемо вас про нові статті, оновлення та засоби масової інформації (розсилка наразі призупинена):

    Ви також можете будь-коли скасувати підписку: