Kwas mlekowy jest beztlenowym produktem glikolizy prowadzonej przez homo- i heterofermentatywne bakterie fermentacji mlekowej. To także związek naturalnie powstający w organizmie człowieka, np. w mięśniach po zbyt intensywnym wysiłku fizycznym. Co warto o nim wiedzieć?
Kwas mlekowy – charakterystyka
Kwas mlekowy (kwas 2-hydroksypropanowy) to organiczny związek chemiczny należący do hydroksykwasów. Posiada wzór sumaryczny C3H6O3 oraz masę molową 90,08 g/mol. Na etykietach produktów spożywczych oznacza się go skrótem E270. W dużych ilościach znajduje się w żywności fermentowanej oraz w bolących mięśniach po zbyt intensywnym treningu wytrzymałościowym. Kwas mlekowy jest związkiem chiralnym, ma 2 enancjomery: L(+) oraz D(-). W organizmie człowieka występuje jednak wyłącznie forma dodatnia. Forma ujemna spotykana jest w żywności.
Kwas mlekowy w żywności
Jednymi z najczęściej stosowanych w przemyśle spożywczym mikroorganizmów są bakterie kwasu mlekowego (tzw. LAB), głównie z rodzaju Lactobacillus, a także bakterie z rodzaju Bifidobacterium. Wśród nich wyróżnia się szczepy określane mianem probiotyków, czyli żywych drobnoustrojów, które podane w odpowiedniej dawce pozytywnie wpływają na zdrowie człowieka lub zwierząt. Kluczowym naturalnym źródłem bakterii probiotycznych jest żywność fermentowana, w tym fermentowane produkty mleczne takie jak sery, jogurt czy kefir, dojrzewające wędliny i kiełbasy oraz kiszone warzywa, np. ogórki, kapusta i oliwki. Bakterie kwasu mlekowego to zazwyczaj Gram-dodatnie, nieprzetrwalnikujące pałeczki lub ziarniaki, produkujące kwas mlekowy jako podstawowy produkt fermentacji glukozy i innych cukrów prostych. Nadaje im produktom spożywczym charakterystyczny, kwaskowaty smak oraz odpowiada za liczne właściwości zdrowotne.
Kwas mlekowy w żywności skutecznie hamuje wzrost bakterii, pleśni i drożdży. Obniża pH środowiska do poziomu niekorzystnego dla patogenów, jak również zaburza procesy metaboliczne zachodzące w komórkach drobnoustrojów. Za spadek pH środowiska w obecności bakterii mlekowych odpowiedzialny jest głównie kwas mlekowy, natomiast kwas octowy i kwas propionowy (także powstające podczas procesów fermentacji) są związkami wykazującymi dodatkowo aktywność antymikrobiologiczną. W gastronomii kwas mlekowy może być ponadto wykorzystywany jako polepszacz smaku lub konserwant. Natomiast dodany do gotowych ciast pełni funkcję emulgatora.
Bakterie kwasu mlekowego
Bakterie kwasu mlekowego (LAB) to niezwykle rozbudowana i różnorodna grupa mikroorganizmów. Posiadają jednak wspólną cechę – zdolność do przeprowadzania procesów fermentacji mlekowej, w przebiegu której powstaje omawiany kwas mlekowy. Podstawowymi, najlepiej poznanymi bakteriami kwasu mlekowego są:
- Lactococcus;
- Streptococcus;
- Leuconostoc;
- Enterococcus;
- Oenococcus;
- Pediococcus.
Wszystkie zalicza się do Gram-dodatnich ziarniaków. Do bakterii kwasu mlekowego należą również bakterie gram-dodatnie będące nieprzetrwalnikującymi laseczkami z rodzaju Lactobacillus i Carnobacterium.
Kwas mlekowy w mięśniach
Kwas mlekowy powstaje w tkankach (głównie w mięśniach) po intensywnym wysiłku fizycznym. Proces ten zachodzi w warunkach beztlenowych, gdy mięśnie podczas aktywności nie otrzymują wystarczającej ilości tego składnika. Nagromadzenie się kwasu mlekowego w mięśniach wiąże się z charakterystycznym bólem podczas pracy tych mięśni lub niekiedy podczas ich dotykania. Pojawia się stosunkowo szybko po treningu – przeważnie jeszcze tego samego dnia. Nie należy mylić zakwasów z opóźnioną bolesnością mięśni (DOMS), pojawiającą się po 2-3 dniach po intensywnym wysiłku i związaną z uszkodzeniem mikrowłókienek mięśniowych.
Omawiając w skrócie, 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 m.in. kwas mlekowy. Ciekawostką jest, że badanie stężenia kwasu mlekowego stanowi wskaźnik wydolności fizycznej mający znaczenie zwłaszcza wśród sportowców wytrzymałościowych.
Polecane produkty:
|
Spirulina 100% naturalna
Spirulina to naturalna alga, która uzupełnia niedobory witamin i minerałów. Jej zadaniem jest wzmocnienie organizmu i w naturalny sposób wspomaganie procesu jego oczyszczenia. Zobacz więcej... |
Bibliografia
- Pałys M., Targoński Z., Produkcja kwasu mlekowego przez grzyby z rodzaju Rhizopus, Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 4/2013.
- Selwet M., Rola i właściwości bakterii fermentacji mlekowej w procesie konserwacji materiału roślinnego, Problemy Nauk Biologicznych, 2/2001.
- Ratajczak K., Piotrowska-Cyplik A., Metabolity bakterii kwasu mlekowego i ich zastosowanie w przemyśle, Postępy Mikrobiologii, 4/2017.
- Silverthorn D., Fizjologia, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2018.
