Лактат (млечна киселина) - не само богат на енергия метаболит - FETeV

Вероятно вече сме срещали термините лактат и млечна киселина в различни контексти като: Б. като млечнокисели бактерии, при млечнокисела ферментация, по посока на часовниковата стрелка и обратно на часовниковата стрелка млечна киселина, при измерване на лактат в състезателни спортове или под формата на лактатна ацидоза в случай на свръхкиселинност. По-нататък обаче ще хвърлим светлина върху ролята на лактата като енергиен носител и важен метаболит в захарта и енергийния метаболизъм.

млечна

Определение и предистория

Млечна киселина (лактат)

Млечната киселина е монокарбоксилна киселина и при стойност на рН 3,86 е наполовина по-малка от млечната киселина и наполовина от солта на млечната киселина (лактат). Следователно е ясно, че в нашето тяло при физиологични условия присъства почти само лактат. Това е богато на енергия съединение и следователно ценен метаболит за нас. Има D- и L-форма, които причиняват различно въртене на поляризираната светлина: D - (-) - млечната киселина се нарича лево-въртяща се млечна киселина, L - (+) - млечната киселина се нарича декстроротационна млечна киселина.

Млечнокисели бактерии

Групата на млечнокиселите бактерии е много разнообразна. Различни щамове произвеждат L-лактат, D-лактат или тяхна смес. L-лактатообразуващите щамове се използват главно в хранителната промишленост. Поради нашия сложен микробиом, ние се борим с двете форми от дълго време, тъй като и двете форми на лактат могат да се образуват и метаболизират в дебелото черво.

Роля в храненето

В продължение на хиляди години ние хората използваме млечнокисела ферментация или ферментация като процес с помощта на млечнокисели бактерии и дрожди, за да се направят някои храни като мляко или зърнени продукти по-трайни и по-лесни за усвояване.

По време на ферментацията захарите, съдържащи се в храната, се метаболизират от бактерии, дрожди и гъбички. Това естествено намалява съдържанието на захар и също така повишава стойността на храната с новосъздадени ценни съставки. Например бъдете киселини с къса верига като оцетна киселина (ацетат), пропионова киселина (пропионат) и млечна киселина (лактат) .

Преглед: Ползи от ферментацията

  • по-дълъг срок на годност чрез подкисляване (традиционен метод за консервиране)
  • по-лесно смилаеми протеини
  • по-малко или намалена непоносимост (лактоза, мляко и соев протеин)
  • по-ниско съдържание на захар или по-малко олигозахариди, които могат да причинят газове (виж боб или нахут)
  • по-малко анти-хранителни вещества (напр. фитин)
  • Образуване на допълнителни вещества като витамини (напр. Витамини от група В)
  • Стабилизиране на киселата среда на дебелото черво и естествения микробиом [Pet 2019]
  • Имунна стимулация чрез повърхностните антигени на все още непокътнатите или мъртвите микроорганизми

Разнообразие от храни

Днес много хора вече не са наясно с разнообразието от млечнокисели храни, тъй като в съвременния живот сме най-вече отделени от производствения процес. Ферментиралите храни - особено напитките - имат различни смеси от бактериални и/или дрождови щамове и по този начин съдържат различни вкусове и съставки. Ето защо ние особено се възползваме от редуването на консумацията на такива храни.

Млечни продукти

  • Кисело мляко (в тази храна млечнокиселите бактерии са открити за първи път през 1780 г.)
  • Заквасена сметана масло
  • Кисело мляко, кварк, сирене
  • кефир
  • Мътеница

Зърнени продукти

Соеви продукти

  • Мисо
  • Соев сос
  • Темпе (традиционен ферментационен продукт от Индонезия)
  • Тамари (соев сос без глутен)

Соеви продукти

  • Мисо
  • Соев сос
  • Темпе (традиционен ферментационен продукт от Индонезия)
  • Тамари (соев сос без глутен)
  • Kimchi (традиционен корейски ферментационен продукт, направен от бяло зеле или репички)
  • други млечнокисели зеленчуци (кисело зеле, моркови, цвекло и др.)

плодове

Оризови продукти

Рибни продукти

Месни продукти

Аспекти на метаболизма

Образование в тялото

По същество има два процеса в организма, при които лактатът се произвежда ендогенно.

Временна анаеробна гликолиза в мускулните клетки

Тук лактатът се образува от съхранен гликоген или кръвна захар при висока мускулна работа и ограничено снабдяване с кислород и се освобождава в околната среда или в кръвообращението чрез транспортери (така наречените MCT транспортери). Между другото: Образуваният по този начин лактат не е причина за болки в мускулите. Тъй като това се основава на микро наранявания в мускулните нишки.

Образуване в еритроцити (червени кръвни клетки)

Еритроцитите обикновено превръщат глюкозата в лактат. Това също се отделя директно в кръвта чрез MCT транспортера и се използва като енергиен субстрат другаде в тялото.

Вземане и транспорт

Еритроцитите и много други клетъчни типове имат т.нар Моно-карбоксилатен транспортер (MCT), които улесняват дифузията през мембраната. По този начин, за. Б. лактатът, образуван в еритроцитите, напуска клетката и чрез кръвния поток достига до други органи и тъкани.

Обратно, червените кръвни клетки също могат да абсорбират лактат и сами служат като транспортно средство, за да освободят получения лактат в друга точка, когато мускулите работят усилено и кислородът е ограничен. Това е чудесен механизъм за максимално използване на този високоенергиен субстрат. По този начин можем да получим лактат от органи, които са добре окислени сърце и мозък да се използва като енергиен източник.

Превръщането на лактата в бутирата на късоверижната мастна киселина от микробиома в дебелото черво също е възможно. Бутиратът също е краен продукт при разграждането на някои диетични фибри и се разглежда предимно директно от чревната лигавица Енергиен субстрат възстановен. Има и защитен ефект срещу рак на дебелото черво.

Тъй като приемането и доставянето чрез MCT транспортьор се извършва в симпорт с протон (H +), в организма няма нетно подкисляване от лактат. Нашите много ефективни такива също гарантират това Буферни системи. Раковите клетки, които ферментират захар в големи количества, са изключение. Млечната киселина може да се натрупва локално в околната тъкан, която след това може да увреди тъканите поради киселинния ефект.

Функции и регулаторна роля

Лактатът като метаболит за енергийния метаболизъм

Лактатът първо се окислява до пируват чрез лактат дехидрогеназа (LDH). Това се превръща в ацетил-КоА, което е източникът на цитратния цикъл или цикъла на Кребс. "Крайното окисление" протича в няколко под-етапа с кислород в митохондриите. Това създава въглероден диоксид и вода, както и - най-важното - биологична енергия под формата на ATP. Това използване на лактат по принцип е възможно във всички клетки, които съдържат митохондрии и са адекватно снабдени с кислород. Това важи за органи като сърце, черен дроб а също и това мозък.

Лактат като метаболит за стабилни нива на кръвната захар

The черен дроб използва лактат по редица начини. Ако липсва енергия, лактатът се окислява в митохондриите. Ако нивото на кръвната захар е ниско и запасите от гликоген са празни, лактатът служи като субстрат Глюконеогенеза (Натрупване на кръвна захар). Образуваната по този начин глюкоза се отделя в кръвния поток или се съхранява като резервно вещество под формата на гликоген.

Регулаторна функция

Лактатът също има регулаторна функция и влияе върху Имунна толерантност, на Заздравяване на рани или също така насищане. Лактатът се свързва със специфични рецептори и задейства различни сигнални пътища в клетките [Sun 2017].

Мисли извън кутията

Лактатът и млечната киселина играят роля и в други области.

Полимлечните киселини са съставени от много химически свързани молекули на млечната киселина и се използват като биопластмаси.

Производство на храни

Така наречената малолактатна ферментация намалява чрез отделяне на въглеродния диоксид Киселинност в алкохолните напитки (напр. вино, сайдер, бира). По време на разграждането на биологичната киселина ябълчната киселина (малат) се разгражда до млечна киселина (лактат).

Лабораторна диагностика

В състезателните спортове определянето на нивото на лактат в пълноценната кръв се използва, например, за оценка на издръжливостта или за проследяване на развитието на представянето. В допълнение, лактатът се използва в диагностиката за изясняване на лактатната ацидоза (метаболитно разстройство).

вход за членове

Поредица от статии

Литература и връзки

  • Флориан Хорн: Човешка биохимия
  • Ханс Конрад Бисалски и Питър Грим: Джобен атлас на храненето
  • Ханс Конрад Бисалски: хранителна медицина
  • Стефан Силбернагъл: Джобен атлас на физиологията
    • Рене Реджепи, Дейвид Зилбър и Евън Сунг: Наръчникът на Нома Ферментация
    • Йохана Хандшман: Зеленчуци кисели млечно-кисели
    • Bionity: Бактериите във ферментиралите храни взаимодействат с нашата имунна система

    Блогазин бюлетин

    Ще Ви информираме безплатно за нови статии, актуализации и медии (бюлетинът в момента е на пауза):

    Можете също така да се отпишете по всяко време: