English
Español
Português
Русский
العربية
한국어
日本語
Français
Deutsch
กรดแลคติคคืออะไรและมีประวัติความเป็นมาของกรดแลคติค？
ในช่วงต้นปี 1780 Sheele นักเคมีชาวสวีเดนได้ค้นพบกรดแลคติคจากน้ำนมเสีย การผลิตกรดแลกติกโดยการหมักเกิดขึ้นจากการหมักตามธรรมชาติของบูทรอนและเฟรมีในปี พ.ศ. 2484 การผลิตกรดแลคติคทางอุตสาหกรรมโดยการหมักบริสุทธิ์เริ่มต้นโดย Charles E. Avery ในปี พ.ศ. 2424 เริ่มต้น; และการผลิตกรด L-แลคติกทางอุตสาหกรรมขนาดใหญ่เกิดขึ้นในช่วงต้นทศวรรษ 1990 ในปี พ.ศ. 2525 การผลิตกรดแลกติกของโลกอยู่ที่ 24,000 ถึง 28,000 ตัน ซึ่งเพิ่มขึ้นเป็น 30,000 ตันในปี พ.ศ. 2532 ซึ่ง 50% ถึง 60% ผลิตโดยการหมัก ซึ่งส่วนใหญ่เป็นกรดแลกติกประเภท DL และแคลเซียมแลคเตต ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ในการศึกษาเพื่อขจัด "มลภาวะสีขาว" ของผลิตภัณฑ์พลาสติก ประเทศต่างๆ ทั่วโลกได้ค้นพบว่าฟิล์มพลาสติกที่ทำจากโพลีเมอร์กรด L-lactic สามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้ 100% เมื่อคำนึงถึงผลที่เป็นอันตรายของกรด D-lactic ต่อร่างกายมนุษย์ องค์การอนามัยโลกจึงสนับสนุนการใช้กรด L-lactic ไม่ใช่การใช้กรด DL-lactic ในด้านอาหารและยา ดังนั้นจึงมีการพัฒนาที่ก้าวหน้าในการผลิตกรด L-lactic เนเธอร์แลนด์ บราซิล สเปน สหรัฐอเมริกา และญี่ปุ่นได้ขยายและสร้างโรงงานกรดแอล-แลกติกในปริมาณมากอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสหรัฐอเมริกา คาดว่าการผลิตกรดแลกติกของโลกในปัจจุบันจะสูงถึง 100,000 ตันต่อปี ในขณะที่กำลังการผลิตของสหรัฐอเมริกาอยู่ที่ประมาณ 45,000 ตันต่อปี
เดิมที AEstally Company เป็นโรงงานผลิตกรดแลคติคเพียงแห่งเดียวในสหรัฐอเมริกา โดยมีผลผลิตประมาณ 7,300 ตันต่อปี ในปี พ.ศ. 2538 บริษัทประกาศว่าจะสร้างโรงงานกรดแลคติคอีกแห่งหนึ่ง ซึ่งจะเปิดดำเนินการในเดือนเมษายน พ.ศ. 2540 ADM อ้างว่าได้เพิ่มการผลิตกรดแลคติคเป็นสองเท่าโดยอิงจากผลผลิตกรดแลคติกต่อปีที่มีอยู่ที่ 9,000 ถึง 18,200 ตันต่อปี ตามการประมาณการโดยผู้เชี่ยวชาญชาวญี่ปุ่นที่เกี่ยวข้อง ปริมาณการใช้กรดแอล-แลคติคของโลกจะสูงถึง 3 ล้านตัน ประเทศของเราได้ดำเนินงานวิจัยจำนวนมากเกี่ยวกับสายพันธุ์และกระบวนการผลิตกรดแลคติคมาเป็นเวลานาน ในปี 1944 โรงงานเคมีฉงชิ่ง Zhenyuan หมัก Lactobacillus delbrueckii เพื่อผลิตแคลเซียมแลคเตต ปัจจุบันมีโรงงานผลิตกรดแลคติคมากกว่าหนึ่งโหลในประเทศของฉัน ซึ่งใช้การเตรียมเอนไซม์จากเชื้อราเพื่อทดแทนการเปลี่ยนน้ำตาลตามธรรมชาติของยีสต์เฟอร์ฟูรัลสำหรับการผลิตทางอุตสาหกรรมของกรด DL-แลคติคและแคลเซียมแลคเตต อย่างไรก็ตามเนื่องจากสเกลมีขนาดเล็กและกระบวนการผลิตและอุปกรณ์เก่า ผลผลิตจึงต่ำและต้นทุนสูง ปัจจุบันมีกำลังการผลิตประมาณ 10,000 ตัน/ปี
กรดแลคติคและอนุพันธ์ของมัน
กรดแลคติคและอนุพันธ์ของมันถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอาหาร (เช่น เครื่องดื่ม ไวน์ กระป๋อง แยม สารถนอมอาหาร ฯลฯ) ยา อุตสาหกรรมเคมี ฯลฯ ในรูปของสารเปรี้ยว สารกันบูด และสารเสริมกำลัง ในอุตสาหกรรมอาหาร กรดแลกติกได้รับความนิยมอย่างมากในหมู่ผู้ใช้ เนื่องจากมีความเป็นกรดทางประสาทสัมผัสมากกว่าและมีรสเปรี้ยวบริสุทธิ์มากกว่ากรดซิตริก และไม่จำเป็นต้องกรองเมื่อใช้ หากใช้ร่วมกับกรดซิตริก กรดมาลิก ฯลฯ จะทำให้อาหารมีรสเปรี้ยวเข้มข้นและนุ่มนวลยิ่งขึ้น ใช้ในขนมอบสามารถยืดอายุการเก็บและปรับปรุงคุณภาพได้ อนุพันธ์ของกรดแลคติค (เช่น แคลเซียมแลคเตต ซิงค์แลคเตต และเฟอร์รัสแลคเตต) ไม่เพียงแต่เสริมอาหาร เครื่องดื่ม และผลิตภัณฑ์เพื่อสุขภาพเท่านั้น แต่ยังรวมถึงยาสำหรับรักษาภาวะขาดธาตุโลหะบางชนิดด้วย นอกจากนี้โซเดียมแลคเตตยังเป็นวัตถุดิบสำคัญสำหรับการฉีดยาในปริมาณมากเพื่อรักษาภาวะกรด เอสเทอร์ของกรดแลคติค เช่น เอทิลแลคเตต เป็นสารปรุงแต่งกลิ่นรสที่สำคัญอย่างยิ่ง และเป็นส่วนประกอบของกลิ่นหอมหลักของสุราที่มีชื่อเสียงหลายชนิด เอทิลแลคเตตเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในการปรุงแต่งสุรา บิวทิลแลคเตตเป็นตัวทำละลายที่ดีเยี่ยมที่ใช้ในการผลิตสี
กรดแลคติก โดยเฉพาะอย่างยิ่งกรด L-แลคติค เนื่องจากการถนัดขวาจึงถูกใช้ในด้านต่างๆ ข้างต้น ซึ่งช่วยเพิ่มความปลอดภัยได้อย่างมาก ไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์และสัตว์ และมีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรียอย่างรุนแรง ความสามารถในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียคือกรดซิตริกและกรดทาร์ทาริก มากกว่ากรดซัคซินิกหลายเท่า ตามรายงานระบุว่า การเติมกรดซิตริก กรดทาร์ทาริก และกรดซัคซินิก 3% ลงในสารละลายน้ำตาล 10% จะทำให้มีกลิ่นเหม็นหืนหลังจากผ่านไป 2 ถึง 3 วัน อย่างไรก็ตาม เมื่อเติมกรดแลคติค 3% ในปริมาณเท่ากัน จะไม่เกิดความผิดปกติใดๆ เกิดขึ้นหลังจากผ่านไปหนึ่งเดือน เติม Escherichia coli แบคทีเรียอหิวาตกโรค และแบคทีเรียไทฟอยด์ลงในสารละลายที่มีน้ำตาล 10% เติมกรดแลคติค 0.1% ลงในสารละลายน้ำตาล หลังจากผ่านไป 3 ชั่วโมง แบคทีเรียทั้งหมดนี้ก็ตาย นี่คือสิ่งที่กรดอินทรีย์ชนิดอื่นไม่สามารถแข่งขันได้ ดังนั้นกรดแลคติคจึงสามารถใช้เป็นยาฆ่าเชื้อได้โดยตรงในห้องผ่าตัด วอร์ด ห้องปฏิบัติการ เวิร์คช็อป และสถานที่อื่นๆ นอกจากนี้ยังเป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตพลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่ช่วยขจัดมลภาวะสีขาว พลาสติกชนิดนี้สามารถย่อยสลายได้อย่างสมบูรณ์เป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำตามธรรมชาติ และจะไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม เช่น โพลีเอทิลีน โพลีโพรพีลีน โพลิสไตรีน และพลาสติกอื่นๆ ที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน ได้กลายเป็นสินค้าโภคภัณฑ์ในยุโรป อเมริกา และญี่ปุ่น และมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว กรดแอล-แลกติกยังเป็นวัตถุดิบหลักสำหรับการผลิตสารกำจัดวัชพืชกรดฟีน็อกซีโพรพิโอนิกที่มีประสิทธิภาพสูง เป็นพิษต่ำ และปลอดภัย ซึ่งถูกนำไปผลิตในประเทศของฉัน นอกจากนี้ ยังมีบทความพิเศษเกี่ยวกับการใช้กรด L-lactic ในวัสดุทางการแพทย์และอาหารสัตว์พิเศษอีกด้วย
กรดแลคติคคืออะไร?
กรดแลคติคหรือที่รู้จักกันในชื่อกรดแลคติคเป็นสารที่ร่างกายผลิตโดยการสลายกลูโคสเป็นหลักภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจน เช่น ไกลโคไลซิสแบบไม่ใช้ออกซิเจน ไกลโคไลซิสแบบไม่ใช้ออกซิเจนหมายถึงวิถีทางหลักที่ให้พลังงานแก่เซลล์ในรูปของอะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต (ATP) และนิโคตินาไมด์ อะดีนีน ไดนิวคลีโอไทด์ (NADH) เนื้อเยื่อที่ผลิตกรดแลกติกมากที่สุด ได้แก่ เซลล์กล้ามเนื้อและเซลล์เม็ดเลือดแดง ในขณะที่เนื้อเยื่อสมอง ผิวหนัง และระบบทางเดินอาหารผลิตกรดแลคติกน้อยกว่า จากนั้นกรดแลคติคจะถูกปล่อยออกสู่กระแสเลือดและถูกเผาผลาญโดยตับและไต ซึ่งสามารถนำมาใช้ในการสร้างกลูโคโนเจเนซิสได้ การสร้างกลูโคสหมายถึงการสังเคราะห์กลูโคสและพลังงานจากสารตั้งต้นที่ไม่ใช่คาร์โบไฮเดรต เช่น กรดแลคติค
ระดับแลคเตตโดยทั่วไปจะต่ำ ต่ำกว่า 2 มิลลิโมล/ลิตร ตั้งแต่ 0.5 ถึง 1 มิลลิโมล/ลิตร เมื่อระดับแลคเตตเพิ่มขึ้นถึง 2-4 มิลลิโมล/ลิตร จะเกิดภาวะแลคเตตในเลือดสูง หากระดับเกิน 4 มิลลิโมล/ลิตร เรียกว่าภาวะแลคเตตเมียรุนแรง ระดับแลคเตทในเลือดสูงอาจเป็นปัจจัยเสี่ยงที่บ่งบอกถึงการพยากรณ์โรคที่ไม่ดี
กรดแลคติคมีผลอย่างไร?
กรดแลคติคเป็นโมเลกุลที่สำคัญในการหายใจของเซลล์ การผลิตกลูโคส การควบคุมการอักเสบ และการส่งสัญญาณระดับโมเลกุล ภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจน กลูโคส (โดยเฉพาะไพรูเวต) จะถูกแปลงเป็นกรดแลคติคเพื่อสร้างพลังงานให้กับเซลล์ พลังงานยังสามารถเกิดขึ้นได้ในไต โดยที่แลคเตตสามารถถูกออกซิไดซ์เพื่อผลิตพลังงานและผลิตคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งใช้ออกซิเจนแต่สร้าง ATP นอกจากนี้ กรดแลคติกยังสามารถใช้ในการสร้างกลูโคโนเจเนซิส ซึ่งเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นในตับและไต และสามารถเปลี่ยนเป็นกลูโคสได้โดยใช้ออกซิเจนและ ATP กรดแลคติคยังมีฤทธิ์ต้านการอักเสบและส่งเสริมความทนทานต่อระบบภูมิคุ้มกัน และมีบทบาทสำคัญในการเป็นโมเลกุลส่งสัญญาณในการสร้างความจำและการป้องกันระบบประสาท การรักษาบาดแผล ความเสียหายของเนื้อเยื่อขาดเลือด การเติบโตของมะเร็ง และการแพร่กระจายของมะเร็ง
กรดแลกติกและมาตรการป้องกันและรักษา
กรดแลคติคเป็นโรคอาการป่วยที่เกิดจากการบริโภคอาหารธัญพืชที่มีคาร์โบไฮเดรตมากเกินไป ซึ่งทำให้เกิดการหมักที่ผิดปกติในกระเพาะรูเมนโดยมีการสร้างกรดแลคติคอย่างมีนัยสำคัญ ส่งผลให้การทำงานของชุมชนจุลินทรีย์ในกระเพาะอาหารลดลง ในทางคลินิก อาการนี้มีลักษณะเฉพาะคือความตื่นเต้นหรือภาวะซึมเศร้าทางจิตใจ การสูญเสียความอยากอาหารและการเคลื่อนไหวของกระเพาะหมัก ลด pH ของน้ำย่อยและความสามารถในการจับกับคาร์บอนไดออกไซด์ในพลาสมา และภาวะขาดน้ำ
อาหารธัญพืชส่วนใหญ่อุดมไปด้วยคาร์โบไฮเดรต ซึ่งได้รับการหมักอย่างรวดเร็วโดยแลคโตบาซิลลัสและสเตรปโตคอคคัส อะไมโลลิติคัสในกระเพาะรูเมนเพื่อสร้างกรดแลคติคจำนวนมาก กรดแลคติคสามารถลดการบีบตัวของกระเพาะรูเมน ส่งผลให้อาหารหยุดนิ่งภายในไม่กี่ชั่วโมง และในขณะเดียวกันก็ทำลายชุมชนจุลินทรีย์ในกระเพาะรูเมนด้วย กรดแลคติคยังช่วยเพิ่มแรงดันออสโมติกของกระเพาะรูเมน ทำให้ของเหลวในร่างกายเข้าสู่กระเพาะรูเมนจากช่องว่างของของเหลวนอกเซลล์ผ่านระบบหลอดเลือด นำไปสู่ภาวะขาดน้ำและภาวะไขมันในเลือดสูง ความเข้มข้นของเลือด และทำให้ค่า pH ของปัสสาวะลดลง เมื่อค่า pH ของของเหลวในกระเพาะรูเมนลดลงต่ำกว่า 5 จะเกิดการหมักกรดแลคติคเพียงครั้งเดียว ส่งผลให้ความเข้มข้นของกรดแลคติคเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและฉับพลัน เมื่อค่า pH ลดลงอย่างผิดปกติ (ต่ำกว่า 4.0) สัตว์จะดูหดหู่ การเคลื่อนไหวของกระเพาะรูเมนหยุดลง ความอยากอาหารหายไป อัตราชีพจรเพิ่มขึ้น และอุณหภูมิของร่างกายสูงขึ้น เมื่อความเป็นกรดของของเหลวในกระเพาะรูเมนเพิ่มขึ้น จุลินทรีย์จะตายและเอมีนที่เป็นพิษ (เช่น ฮิสตามีนและไทรามีน) จะปรากฏขึ้น สิ่งนี้ทำให้เนื้อหาในกระเพาะอาหารที่มีความเป็นกรดสูงซบเซาในกระเพาะรูเมนเป็นเวลานาน ทำให้เกิดการอักเสบและมีเลือดออกในเยื่อบุกระเพาะกระเพาะรูเมน นำไปสู่การสูญเสียวิลลี่
[มาตรการป้องกันและรักษา] หลักการคือปรับความเป็นกรดของกระเพาะรูเมนให้เป็นกลาง บรรเทาอาการขาดน้ำ และเสริมสร้างหัวใจ นอกจากนี้ยังให้การรักษาตามอาการ
เพื่อปรับความเป็นกรดให้เป็นกลาง คุณสามารถใช้น้ำปูนขาว (ปูนขาว 1 กิโลกรัม เติมน้ำ 5 กิโลกรัม คนให้เข้ากัน และใช้สารเหนือตะกอน) ล้างกระเพาะจนน้ำย่อยกลายเป็นด่าง
เพื่อบรรเทาภาวะขาดน้ำ สามารถเสริมน้ำเกลือกลูโคส 5% หรือสารละลายโซเดียมคลอไรด์ผสม 8,000 ถึง 10,000 มล. สำหรับวัว และ 500 ถึง 1,000 มล. สำหรับแกะในแต่ละครั้ง โดยแบ่งออกเป็น 2 การฉีดเข้าเส้นเลือดดำ การเติมสารคาร์ดิโอโทนิกและโซเดียมไบคาร์บอเนตลงในของเหลวทดแทนจะมีประสิทธิภาพมากกว่า อาจใช้การรักษาตามอาการได้ตลอดเวลาทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของอาการ หากมีอาการอักเสบเรื้อรังร่วมด้วย ให้ฉีดยาแก้แพ้
อ้างอิง
“โปรไฟล์แลคเตท”. ระบบสุขภาพ UC Davis เวชศาสตร์การกีฬาและการกีฬา-
Wyss MT, Jolivet R, Buck A, Magistretti PJ, Weber B (พฤษภาคม 2011) “หลักฐานในร่างกายว่าแลคเตตเป็นแหล่งพลังงานของเซลล์ประสาท”(ไฟล์ PDF)-วารสารประสาทวิทยาศาสตร์-
