Млечна киселина - биологија
Колку е топло премногу топло за живот длабоко под дното на океанот?
Антибиотици од бактерии
Миграција на клетки: новооткриена функција на познат протеин
Молекуларен компас за порамнување на клетките
Она што ги прави лисјата стареат наесен
Демократијата на птиците за мршојадец
Околина на Екембо: Луѓето исто така живееле во отворени пејзажи
| Генетика | Земјоделство, шумарство и сточарство
Разновидноста на пченицата е создадена со вкрстување на диви треви
Колку е топло премногу топло за живот длабоко под дното на океанот?
Млечна киселина
безбојна, речиси без мирис, мрсна течност (ракемат) [1]
течна (ракематска) цврста (Д-млечна киселина) [1]
1,21 g cm-3 (ракемат) [1]
122 ° C (20 hPa) (ракемат) [1]
Млечна киселина (лат. acidum lacticum) е хидроксикарбоксилна киселина, т.е. алканоична киселина која има и карбокси група и хидроксилна група. Затоа се нарекува и 2-хидроксипропионска киселина според препораките за номенклатура на IUPAC 2-хидроксипропанска киселина да се користи. Солите и естерите на млечна киселина се нарекуваат лактати.
Поради нивната различна оптичка активност, Д - (-) - млечна киселина (Син.: (Р.) -Лачна киселина) исто така како леворотаторна млечна киселина и Л - (+) - млечна киселина (син.: (С.) -Лачна киселина) исто така како млечна киселина во насока на стрелките на часовникот назначен. Ракемична млечна киселина е мешавина од 1: 1 од (Р.) - и (С.) -Млечна киселина.
Млечна киселина во форма на лактат е важен среден производ во метаболизмот, на пример, како производ во распаѓање на шеќери преку ферментација на млечна киселина. Годишно се произведуваат околу 250.000 тони млечна киселина ширум светот [4], што главно се користи во прехранбената индустрија и за производство на полилактиди (PLA; исто така: Полилактични киселини) да се користи.
приказна
Млечна киселина историски се користела и во Европа и во Азија за закиселување и зачувување на храната, особено млеко (кисело млеко), зеленчук (на пример кисела зелка) и исто така за производство на силажа како храна за животни со векови или милениуми.
Првото откритие и изолација на млечна киселина се враќа кај шведскиот хемичар Карл Вилхелм Шиле во 1780 година, кој го изолирал од кисело млеко во форма на кафеав сируп. [5] Млечна млечна киселина [L - (+) - млечна киселина] е откриена од Јонс Јакоб Берзелиус во 1808 година и нејзината структура е разјаснета во 1873 година од Јоханес Вислиценус. Анри Браконо, француски хемичар, открил во 1813 година дека млечна киселина може да се направи во процес на ферментација. [5] Во 1856 година Луј Пастер открил бактерии на млечна киселина и го развил основното разбирање за ферментација на млечна киселина. Големо производство на млечна киселина започна во САД во 1881 година [5], а во 1895 година Бохерингер Ангелхајм исто така откри дека како млечна киселина може да се произведе во големи количини со помош на бактерии.
Појава
Л - (+) - млечна киселина се наоѓа во пот, крв, мускулен серум, бубрези, жолчка и плунка. Ракемат, г. Х. Мешавината на млечна киселина од Д и Л од 1: 1 доаѓа од кисело млечни производи, сок од домати и пиво. Габите исто така произведуваат млечна киселина, на пример претставници на родовите Ризоподус, Аломицес, Бластокладиела и други [6]
карактеристики
Специфичната вредност на ротација за Д-млечна киселина на 20 ° C е [α] D 20 = –2,6 (H2O) и за L-млечна киселина [α] D 20 = + 2,6 (H2O). Вредност на ротација [α] D 15 = + 3,82 (H2O) [2] се мери за L-млечна киселина на 15 ° C.
Млечна киселина формира интермолекуларни естри. Со елиминација на вода, лактоилактичната киселина се формира како димерно соединение, што дополнително се естерифицира до полилактична киселина кога ќе остане да стои подолго време или кога ќе се загрее. Сепак, овие макромолекули не достигнуваат никакви релевантни должини на ланецот за да можат да го користат производот технички.
Во воден раствор на млечна киселина постои хемиска рамнотежа помеѓу млечната киселина и нејзините естолиди. Во 90% раствор на млечна киселина, околу 70% се наоѓа како слободна киселина и 20% како нејзин естолид. Две молекули на млечна киселина формираат дилактид со шестчлен прстен (дилактон) со затворање на прстенот и разделување на две молекули на вода. Сепак, ова соединение не е содржано во воден раствор на млечна киселина. Висококвалитетни полиестери може да се произведат од дилактиди со помош на полимеризација со отворање на прстен. Резултирачката пластика е биоразградлива и исто така имунолошки неутрална.
Производство
Млечна киселина може да се произведе и биотехнолошки преку ферментација на јаглехидрати (шеќер, скроб) и синтетички базирана на петрохемиски суровини (ацеталдехид).
Ферментативно производство
Околу 70 до 90% од светското производство на млечна киселина во моментов се произведува со ферментација, [7] при што и двата чисти енантиомери се комерцијално произведени во значителни количини преку процесите на ферментација со бактериите на млечна киселина. [8] Од биолошка гледна точка, млечната киселина ракемат (мешавина од 50:50 ч.) До производи со пропорции од 51 до 90% Л-млечна киселина често се појавува за време на ферментација на микроби од лактобактерии. [9]
Индустриското производство на кисело млечни производи главно се врши со ферментација на млеко или сурутка Lactobacillus casei, Lactobacillus bulgaricus и Lactobacillus helveticus додека за индустриски употребен сируп на млечна киселина или хидролизати на скроб и Lactobacillus delbrueckii како и алкохол од сулфит што содржи пентоза и Лактобацилус пентозус да се користи. Бактериските соеви се поделени според нивната посебност, гликоза или само на лактат (хомоферментативни соеви) или на други производи за ферментација што треба да се ферментираат (хетероферментативни). Хомоферментативните типови се веднаш до Lactobacillus casei исто така Lactococcus lactis додадени, кои формираат два мола лактат на мол гликоза и хетероферментативен Леуконосток мезентероиди и Lactobacillus brevis со еден мол лактат на мол глукоза и нуспроизвод оцетна киселина или етанол. [9]
Синтетичко производство
Млечна киселина се произведува синтетички преку додавање на вода во водород цијанид (хидроцијанска киселина, HCN). Од индустриска скала, одредена улога игра само синтезата на млечна киселина од ацеталдехид со водород цијанид преку лактонитрил. Вториот се хидролизира преку употреба на хлороводородна киселина, при што покрај млечната киселина се формира и амониум хлорид. Овој пат на синтеза го спроведува јапонската компанија Мусашино како последен најголем производител на синтетичка млечна киселина. [5]
употреба
Исхрана, добиточна храна и луксузна храна
Голем број на храна се прават директно преку ферментација на млечна киселина. Ова главно вклучува кисело млечни производи како кисело млеко, јогурт, кефир и матеница. Овие се произведуваат со инфицирање на пастеризирано млеко со почетни култури на млечни киселински бактерии. Други производи се лакто-ферментиран зеленчук како кисела зелка, цвекло во некои сорти борш или гимчи, како и производи од кисело тесто и кисело тесто. Силази, свежа храна направена трајна преку ферментација, исто така се заснова на ферментација на млечна киселина. [9]
Како додаток на храна, млечната киселина носи ознака Е 270. Се користи во прехранбената и луксузна индустрија за храна на различни начини како закиселувач, на пример во печива, слатки и повремено во лимонади. Со промена на pH вредноста во храната во pH од околу 4, храната се зачувува, бидејќи колонизацијата со други микроорганизми е во голема мера исклучена. [9]
Во форма на соли калциум лактат или калциум лактат глуконат, може да се додаде и за збогатување на калциум.
Употреба на материјал
Млечна киселина е мономер на полилактиди или полилактични киселини (PLA), кои се користат на многу начини како биоразградлива биопластика.
Млечна киселина има антибактериско дејство и затоа се додава во течни сапуни, средства за чистење и детергенти за миење садови. Ефектот за дезинфекција се развива оптимално со pH вредност од 3 до 4. [11] Беше и се користи како средство за контрацепција. [12] [13]
Млечна киселина се користи како средство за отстранување на бигор во кожарницата за одгледување на кожа. Исто така се користи за оваа намена во текстилната индустрија и печатењето.
Пчеларите користат млечна киселина за лекување на пчели против грината од вароа. [14] Арахнолозите користат млечна киселина за да го олеснат подготвениот епигин кај женски пајаци или други структури на хитин и да растворат остатоци од ткиво.
Фармацевтската технологија користи млечна киселина за претворање на лекови нерастворливи во вода во соли на млечна киселина (лактати); овие се повеќе растворливи во вода (пример: ципрофлоксацин). [15]
Во козметиката, млечната киселина се користи во креми за кожа и други производи за лекување на акни.
физиологија
Ако скелетните мускули се вежбаат енергично, содржината на лактат во крвта може да се зголеми од 5 mg/dl на 100 mg/dl. Причината за ова е што под анаеробни услови, како на пр. Кога скелетните мускули се вежбаат брзо, мора да се добие енергија во форма на NAD + од редукција на пируват со помош на лактат дехидрогеназа со цел да се продолжи со гликолизата. Резултирачката млечна киселина (лактат и H +) се исфрла од клетките преку монокарбоксилатниот транспортер 1. Претходно се сметаше дека овој процес е причина за болка во мускулите, но денес оваа теорија во голема мера се смета за неточна.
За луѓето, декстроротаторната млечна киселина L - (+) - е физиолошка. Земено орално, во телото се распаѓа побрзо од леворотаторната Д - (-) - млечна киселина. [16]