Laktát (kyselina mliečna) - nielen metabolizmus bohatý na energiu - FETeV

Pravdepodobne sme sa už s pojmami laktát a kyselina mliečna stretli v rôznych kontextoch, ako napríklad: B. ako baktérie mliečneho kvasenia, pri fermentácii kyseliny mliečnej, ako kyselina mliečna v smere a proti smeru hodinových ručičiek, pri meraní laktátu v závodných športoch alebo vo forme laktátovej acidózy v prípade prekyslenia. V ďalšom však budeme skúmať úlohu laktátu ako nositeľa energie a dôležitého metabolitu v cukre a energetickom metabolizme.

laktát

Definícia a pozadie

Kyselina mliečna (laktát)

Kyselina mliečna je monokarboxylová kyselina a pri hodnote pH 3,86 je polovičná ako kyselina mliečna a polovičná ako soľ kyseliny mliečnej (laktát). Je preto zrejmé, že za fyziologických podmienok obsahuje naše telo takmer výlučne laktát. Je to energeticky bohatá zlúčenina, a preto je pre nás cenným metabolitom. Existuje tvar D- a L, ktorý spôsobuje inú rotáciu polarizovaného svetla: D - (-) - kyselina mliečna sa nazýva ľavotočivá kyselina mliečna, L - (+) - kyselina mliečna sa nazýva pravotočivá kyselina mliečna.

Baktérie mliečneho kvasenia

Skupina baktérií mliečneho kvasenia je veľmi rozmanitá. Rôzne kmene produkujú L-laktát, D-laktát alebo ich zmes. Kmene tvoriace L-laktát sa používajú predovšetkým v potravinárskom priemysle. Vďaka nášmu komplexnému mikrobiómu sa dlhodobo potýkame s oboma formami, pretože obe formy laktátu sa môžu tvoriť a metabolizovať v hrubom čreve.

Úloha vo výžive

My ľudia už tisíce rokov používame fermentáciu kyselinou mliečnou resp kvasenie ako proces pomocou baktérií mliečneho kvasenia a kvasiniek zaisťuje, že niektoré potraviny ako mlieko alebo cereálne výrobky vydržia dlhšie a ľahšie stráviteľné.

Počas fermentácie sa cukry obsiahnuté v potravinách metabolizujú baktériami, kvasinkami a plesňami. To prirodzene znižuje obsah cukru a tiež zvyšuje hodnotu jedla pomocou novo vytvorených cenných prísad. Napríklad byť kyseliny s krátkym reťazcom ako je kyselina octová (acetát), kyselina propiónová (propionát) a kyselina mliečna (laktát) .

Prehľad: Výhody kvasenia

  • dlhšia trvanlivosť vďaka okysleniu (tradičná metóda konzervácie)
  • ľahšie stráviteľné bielkoviny
  • menšia alebo znížená intolerancia (laktóza, mlieko a sójové bielkoviny)
  • nižší obsah cukru alebo menej oligosacharidov, ktoré môžu spôsobiť tvorbu plynu (pozri fazuľa alebo cícer)
  • menej anti-výživných látok (napr. fytín)
  • Tvorba ďalších látok, ako sú vitamíny (napr. Vitamíny skupiny B)
  • Stabilizácia kyslého prostredia hrubého čreva a prírodného mikrobiómu [Pet 2019]
  • Imunitná stimulácia povrchovými antigénmi stále neporušených alebo mŕtvych mikroorganizmov

Rozmanitosť jedál

Dnes si už veľa ľudí neuvedomuje rozmanitosť mliečnych kyslastých potravín, pretože v modernom živote sme väčšinou silne oddelení od výrobného procesu. Fermentované potraviny - najmä nápoje - obsahujú rôzne zmesi bakteriálnych a/alebo kvasinkových kmeňov, a preto obsahujú rôzne príchute a prísady. Preto nám obzvlášť prospieva striedavá konzumácia takýchto potravín.

Mliečne výrobky

  • Kyslé mlieko (v tomto jedle boli baktérie mliečneho kvasenia prvýkrát objavené v roku 1780)
  • Maslo z kyslej smotany
  • Jogurt, tvaroh, syr
  • kefír
  • Cmar

Výrobky z obilnín

Sójové výrobky

  • Mišo
  • Sójová omáčka
  • Tempeh (tradičný fermentačný produkt z Indonézie)
  • Tamari (bezlepková sójová omáčka)

Sójové výrobky

  • Mišo
  • Sójová omáčka
  • Tempeh (tradičný fermentačný produkt z Indonézie)
  • Tamari (bezlepková sójová omáčka)
  • Kimči (tradičný kórejský fermentačný produkt vyrobený z bielej kapusty alebo reďkovky)
  • iná zelenina z kyseliny mliečnej (kyslá kapusta, mrkva, červená repa atď.)

ovocie

Ryžové výrobky

Výrobky z rýb

Mäsové výrobky

Aspekty metabolizmu

Vzdelávanie v tele

V tele existujú v zásade dva procesy, pri ktorých sa laktát produkuje endogénne.

Dočasná anaeróbna glykolýza vo svalových bunkách

Tu sa laktát vytvára z uloženého glykogénu alebo cukru v krvi s vysokou svalovou prácou a obmedzeným prísunom kyslíka a uvoľňuje sa do životného prostredia alebo do krvného obehu transportérmi (tzv. Transportéry MCT). Mimochodom: Takto vytvorený laktát nie je príčinou bolesti svalov. Pretože to je založené na mikroúrazoch vo svalových vláknach.

Tvorba v erytrocytoch (červené krvinky)

Erytrocyty všeobecne menia glukózu na laktát. Toto sa tiež uvoľňuje priamo do krvi prostredníctvom transportéra MCT a používa sa ako energetický substrát kdekoľvek v tele.

Vyzdvihnutie a preprava

Erytrocyty a mnoho ďalších typov buniek majú tzv Monokarboxylátový transportér (MCT), ktoré uľahčujú difúziu cez membránu. Teda pre. B. laktát tvorený v erytrocytoch opúšťa bunku a cez krvné riečisko sa dostáva do ďalších orgánov a tkanív.

Naopak, červené krvinky môžu tiež absorbovať laktát a samy slúžia ako transportné prostriedky na uvoľnenie výsledného laktátu v inom bode, keď svaly tvrdo pracujú a je obmedzený kyslík. Je to skvelý mechanizmus na maximálne využitie tohto vysokoenergetického substrátu. Takto môžeme získať laktát z orgánov, ktoré sú dobre okysličené Srdce a mozog ako zdroj energie.

Je tiež možná premena laktátu na butyrát mastnej kyseliny s krátkym reťazcom v mikrobióme v hrubom čreve. Butyrát je tiež konečným produktom pri odbúravaní určitých vlákniny a prijíma sa predovšetkým priamo z črevnej výstelky. Energetický substrát zotavil. Pôsobí tiež ochranne pred rakovinou hrubého čreva.

Pretože príjem a uvoľňovanie transportérom MCT prebieha v symporte s protónom (H +), v tele nedochádza k čistej acidifikácii laktátom. To zaisťujú aj naše veľmi účinné Nárazníkové systémy. Výnimkou sú rakovinové bunky, ktoré vo veľkom množstve fermentujú cukor. Kyselina mliečna sa môže hromadiť lokálne v okolitom tkanive, čo potom môže kyslým účinkom poškodiť tkanivo.

Funkcie a regulačná úloha

Laktát ako metabolit pre energetický metabolizmus

Laktát sa najskôr oxiduje na pyruvát prostredníctvom laktátdehydrogenázy (LDH). Tento sa prevedie na acetyl-CoA, ktorý je zdrojom citrátového cyklu alebo Krebsovho cyklu. „Konečná oxidácia“ prebieha v niekoľkých čiastkových krokoch s kyslíkom v mitochondriách. Takto sa vytvára oxid uhličitý a voda, ako aj - čo je najdôležitejšie - biologická energia vo forme ATP. Toto využitie laktátu je v zásade možné vo všetkých bunkách, ktoré obsahujú mitochondrie a sú primerane zásobované kyslíkom. To platí pre orgány ako Srdce, pečeň a tiež to mozog.

Laktát ako metabolit pre stabilnú hladinu cukru v krvi

The pečeň používa laktát mnohými spôsobmi. Ak je nedostatok energie, laktát sa oxiduje v mitochondriách. Ak je hladina cukru v krvi nízka a zásoby glykogénu prázdne, laktát slúži ako substrát Glukoneogenéza (Tvorba cukru v krvi). Takto vytvorená glukóza sa uvoľňuje do krvi alebo sa uchováva ako rezervná látka vo forme glykogénu.

Regulačná funkcia

Laktát má tiež regulačnú funkciu a ovplyvňuje Imunitná tolerancia, the Hojenie rán alebo tiež sýtosť. Laktát sa viaže na špecifické receptory a spúšťa rôzne signálne dráhy v bunkách [Sun 2017].

Mysli mimo bežného rámca

Laktát a kyselina mliečna zohrávajú úlohu aj v iných oblastiach.

Polymliečne kyseliny sa skladajú z mnohých chemicky viazaných molekúl kyseliny mliečnej a používajú sa ako bioplasty.

Výroba potravín

Takzvaná malolaktátová fermentácia znižuje štiepenie oxidu uhličitého Kyslosť v alkoholických nápojoch (napr. víno, jablčný mušt, pivo). Počas biologického rozkladu kyseliny sa kyselina jablčná (malát) rozkladá na kyselinu mliečnu (laktát). Používajú sa bioplasty.

Laboratórna diagnostika

V súťažných športoch sa stanovenie hladiny laktátu v celej krvi používa napríklad na hodnotenie vytrvalostného výkonu alebo na sledovanie vývoja výkonu. Ďalej sa laktát používa v diagnostike na objasnenie laktátovej acidózy (metabolická porucha).

prihlásenie pre členov

Séria článkov

Literatúra a odkazy

  • Florian Horn: Ľudská biochémia
  • Hans Konrad Biesalski a Peter Grimm: Vreckový atlas výživy
  • Hans Konrad Biesalski: výživová medicína
  • Stefan Silbernagl: Vreckový atlas fyziológie
    • René Redzepi, David Zilber a Evan Sung: Noma Handbook Fermentation
    • Johanna Handschmann: Zelenina nakladaná mliečne-kyslá
    • Bionita: Baktérie vo fermentovaných potravinách interagujú s našim imunitným systémom

    Bulletin blogu

    O nových článkoch, aktualizáciách a médiách vás budeme bezplatne informovať (bulletin je momentálne pozastavený):

    Odber môžete tiež kedykoľvek zrušiť: