Pengertian asam laktat
Asam laktat merupakan senyawa kimia yang berperan dalam berbagai proses biokimia. Ini pertama kali diisolasi pada tahun 1780 oleh kimiawan Swedia Carl Wilhelm Scheele. Asam laktat merupakan asam karboksilat dengan
rumus kimia asam laktat : C2H4OHCOOH. Memiliki gugus hidroksil yang berdekatan dengan gugus karboksil, menjadikannya sebagai alpha hydroxy acid (AHA).
Dalam larutan, dapat kehilangan proton dari gugus karboksil, memproduksi CH3CH ion laktat (OH) COO-. Dibandingkan dengan asam asetat, yang pKa adalah 1 unit kurang, berarti asam laktat deprotonates sepuluh kali lebih mudah daripada asam asetat tidak. Keasaman yang lebih tinggi ini adalah konsekuensi dari jembatan hidrogen intramolekul antara α-hidroksil dan kelompok karboksilat, membuat yang terakhir kurang mampu sangat menarik proton nya.
Fungsi asam laktat
Asam laktat adalah kiral dan memiliki dua isomer optik. Salah satunya adalah dikenal sebagai L - (+) - asam laktat atau (S) -Asam laktat dan yang lain, gambar cermin, adalah D - (-) - asam laktat atau (R) -Asam laktat. Campuran dua dalam jumlah yang sama disebut asam DL-laktat.
Asam laktat adalah higroskopis. Asam DL-laktat adalah larut dengan air dan dengan etanol di atas titik leleh yang sekitar 17 atau 18 ° C. D-asam laktat dan asam L-laktat memiliki titik lebur yang lebih tinggi.
Pada hewan, L-laktat terus dihasilkan dari piruvat melalui dehidrogenase enzim laktat (LDH) dalam proses fermentasi selama metabolisme normal dan latihan. Tidak meningkatkan konsentrasi sampai tingkat produksi laktat melebihi tingkat pemindahan laktat, yang diatur oleh sejumlah faktor, termasuk pengangkut monocarboxylate, konsentrasi dan isoform LDH, dan kapasitas oksidatif jaringan. Konsentrasi laktat darah biasanya 1-2 mmol / L pada saat istirahat, tapi bisa naik ke lebih dari 20 mmol / L selama tenaga intens.
Dalam industri, fermentasi asam laktat dilakukan oleh
bakteri asam laktat, yang mengubah karbohidrat sederhana seperti glukosa, sukrosa, atau galaktosa menjadi asam laktat. Bakteri ini juga dapat tumbuh di dalam mulut; asam mereka menghasilkan bertanggung jawab atas kerusakan gigi dikenal sebagai karies.
Dalam pengobatan, laktat merupakan salah satu komponen utama dari solusi laktat Ringer dan solusi Hartmann. Ini cairan intravena terdiri dari natrium dan kalium kation bersama dengan laktat dan klorida anion dalam larutan dengan air suling, umumnya dalam konsentrasi isotonik dengan darah manusia. Hal ini paling sering digunakan untuk resusitasi cairan setelah kehilangan darah akibat trauma, operasi, atau luka bakar.
SejarahAsam laktat disempurnakan untuk pertama kalinya oleh kimiawan Swedia Carl Wilhelm Scheele pada tahun 1780 dari susu asam. Pada 1808, Jöns Jacob Berzelius menemukan bahwa asam laktat (sebenarnya L-laktat) juga diproduksi di otot selama aktivitas. Struktur didirikan oleh Johannes Wislicenus pada tahun 1873.
Pada tahun 1856, Louis Pasteur menemukan Lactobacillus dan perannya dalam pembuatan asam laktat. Asam laktat mulai diproduksi secara komersial oleh Jerman farmasi Boehringer Ingelheim pada tahun 1895.
Pada tahun 2006, produksi global asam laktat mencapai 275.000 ton dengan pertumbuhan tahunan rata-rata 10%.
Latihan dan laktatSelama latihan kekuatan seperti berlari, ketika tingkat permintaan energi yang tinggi, glukosa dipecah dan dioksidasi menjadi piruvat, dan laktat diproduksi dari piruvat lebih cepat dari jaringan dapat menghapusnya, konsentrasi laktat mulai meningkat. Produksi laktat merupakan proses menguntungkan karena melahirkan kembali NAD + (piruvat direduksi menjadi laktat sedangkan NADH dioksidasi menjadi NAD +), yang digunakan dalam oksidasi gliseraldehida 3-fosfat selama penciptaan piruvat dari glukosa, dan ini memastikan bahwa produksi energi dipertahankan dan olahraga dapat terus. (Selama latihan intens, rantai pernapasan tidak bisa bersaing dengan jumlah atom hidrogen yang bergabung untuk membentuk NADH, dan tidak dapat meregenerasi NAD + cukup cepat)
Laktat yang meningkat yang dihasilkan dapat dihapus dengan dua cara:
- Oksidasi kembali ke piruvat oleh baik oksigen otot, jantung dan otak sel
Piruvat kemudian langsung digunakan untuk bahan bakar siklus Krebs
- Konversi glukosa melalui glukoneogenesis di hati dan melepaskan kembali ke dalam sirkulasi; melihat siklus Cori
Jika konsentrasi glukosa darah yang tinggi, glukosa dapat digunakan untuk membangun toko glikogen hati ini.
Namun, laktat terus terbentuk bahkan pada saat istirahat dan selama latihan moderat. Hal ini terjadi karena metabolisme dalam sel darah merah yang kurang mitokondria, dan keterbatasan yang dihasilkan dari aktivitas enzim yang terjadi dalam serat otot memiliki kapasitas glikolitik tinggi.
Metabolisme otakMeskipun glukosa biasanya diasumsikan menjadi sumber energi utama untuk jaringan hidup, ada beberapa indikasi bahwa laktat, dan tidak glukosa, yang istimewa dimetabolisme oleh neuron di otak dari beberapa spesies mamalia (yang terkenal menjadi tikus, tikus, dan manusia). Menurut hipotesis laktat-jemput, sel-sel glial yang bertanggung jawab untuk mengubah glukosa menjadi laktat, dan untuk menyediakan laktat ke neuron. Karena aktivitas metabolik lokal ini sel glial, yang ekstraseluler cairan neuron yang mengelilingi sangat berbeda dalam komposisi dari darah atau cairan tulang belakang, yang jauh lebih kaya dengan laktat, seperti yang ditemukan dalam studi microdialysis.
Peran laktat untuk metabolisme otak tampaknya lebih penting pada tahap awal pengembangan (prenatal dan postnatal awal), dengan laktat pada tahap ini memiliki konsentrasi yang lebih tinggi dalam cairan tubuh, dan sedang digunakan oleh otak istimewa atas glukosa. Hal itu juga hipotesis bahwa laktat dapat memberikan suatu tindakan yang kuat melalui jaringan GABAergic dalam otak berkembang, membuat mereka lebih penghambatan daripada sebelumnya diasumsikan, bertindak baik melalui dukungan yang lebih baik dari metabolit, atau perubahan dalam tingkat pH basa intraseluler, atau keduanya.
Polimer prekursorDua molekul asam laktat dapat dehidrasi untuk laktida, sebuah lakton siklik. Berbagai katalis dapat polimerisasi laktida baik heterotactic atau sindiotaktik polylactide, yang seperti poliester biodegradable dengan berharga (antara lain) sifat medis saat ini menarik banyak perhatian.
Asam laktat digunakan juga sebagai monomer untuk memproduksi asam polylactic (PLA), yang kemudian telah mengembangkan aplikasi sebagai plastik biodegradable. Jenis plastik adalah pilihan yang baik untuk menggantikan plastik konvensional yang diproduksi dari minyak bumi karena emisi rendah karbon dioksida. Proses yang umum digunakan dalam memproduksi asam laktat adalah melalui fermentasi asam laktat, dan, kemudian, untuk mendapatkan asam polylactic, proses polimerisasi berikut.
Farmasi dan aplikasi kosmetikAsam laktat juga digunakan dalam teknologi farmasi untuk menghasilkan laktat yang larut dalam air dari bahan aktif dinyatakan tidak larut. Ia menemukan penggunaan lebih lanjut dalam persiapan topikal dan kosmetik untuk menyesuaikan keasaman dan untuk desinfektan dan sifat keratolitik.
Asam laktat pada makanan
Asam laktat ditemukan terutama dalam produk susu asam, seperti koumiss, laban, yoghurt, kefir, keju cottage beberapa, dan kombucha. Kasein dalam susu
fermentasi asam laktat yang digumpalkan (Gumpal) oleh asam laktat. Asam laktat juga bertanggung jawab untuk rasa asam dari penghuni pertama roti. Asam ini digunakan dalam pembuatan bir bir untuk menurunkan pH wort untuk mengurangi beberapa zat yang tidak diinginkan seperti tanin tanpa memberikan off-rasa seperti asam sitrat dan meningkatkan tubuh bir. Beberapa bir dan bir akan menggunakan asam laktat food grade untuk menurunkan pH dalam alkohol selesai.
Dalam Anggur, proses bakteri, alami atau dikendalikan, sering digunakan untuk mengkonversi asam malat alami hadir untuk asam laktat, untuk mengurangi ketajaman dan untuk alasan-rasa lain yang terkait. Fermentasi malolactic ini dilakukan oleh keluarga dari
bakteri asam laktat.
Sebagai tambahan makanan itu telah disetujui untuk digunakan di Uni Eropa, Amerika Serikat dan Australia dan Selandia Baru; itu terdaftar dengan nomor INS 270 atau nomor E E270. Asam laktat digunakan sebagai pengawet makanan, bahan pengawet, dan zat penyedap. Ini adalah bahan dalam makanan olahan dan digunakan sebagai dekontaminan selama pengolahan daging. Asam laktat diproduksi secara komersial oleh fermentasi karbohidrat seperti glukosa, sukrosa, atau laktosa, atau dengan sintesis kimia. Sumber karbohidrat termasuk jagung, bit, dan tebu.