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¿Qué es el ácido láctico y la historia del ácido láctico?
Ya en 1780, el químico sueco Sheele descubrió el ácido láctico a partir de leche de desecho; la producción de ácido láctico por fermentación se originó a partir de la fermentación natural de Boutron y Fremy en 1941; la producción industrial de ácido láctico mediante fermentación pura fue iniciada por Charles E. Avery en 1881. comenzó; y a principios de la década de 1990 se formó la producción industrial a gran escala de ácido L-láctico. En 1982, la producción mundial de ácido láctico era de 24.000 a 28.000 toneladas, que aumentó a 30.000 toneladas en 1989, de las cuales entre el 50% y el 60% se producía por fermentación, principalmente ácido láctico tipo DL y lactato de calcio. En los últimos años, en estudios para eliminar la “contaminación blanca” de los productos plásticos, países de todo el mundo han descubierto que las películas plásticas hechas de polímero de ácido L-láctico son 100% biodegradables. En vista de los efectos nocivos del ácido D-láctico en el cuerpo humano, la Organización Mundial de la Salud recomienda el uso de ácido L-láctico y no el uso de ácido DL-láctico en los campos de la alimentación y la medicina. Por lo tanto, se ha producido un gran avance en la producción de ácido L-láctico. Los Países Bajos, Brasil, España, Estados Unidos y Japón han ampliado y construido sucesivamente plantas de ácido L-láctico de considerable escala, especialmente en Estados Unidos. Se estima que la producción mundial actual de ácido láctico alcanza las 100.000 toneladas/año, mientras que la capacidad de producción de Estados Unidos es de unas 45.000 toneladas/año.
AEstally Company era originalmente la única planta de producción de ácido láctico en los Estados Unidos, con una producción anual de aproximadamente 7300 toneladas. En 1995, la empresa anunció que construiría otra planta de ácido láctico, que se pondría en funcionamiento en abril de 1997. ADM afirma haber duplicado su producción de ácido láctico basándose en la producción anual existente de 9.000 a 18.200 toneladas de ácido láctico. Según estimaciones de expertos japoneses, el consumo mundial de ácido L-láctico alcanzará los 3 millones de toneladas. Nuestro país lleva mucho tiempo realizando una gran cantidad de trabajos de investigación sobre cepas y procesos de producción de ácido láctico. En 1944, la fábrica química de Chongqing Zhenyuan fermentó Lactobacillus delbrueckii para producir lactato de calcio. En la actualidad, hay más de una docena de plantas de producción de ácido láctico en mi país, que utilizan preparaciones de enzimas fúngicas para reemplazar la sacarificación tradicional de la levadura furfural para la producción industrial de ácido DL-láctico y lactato de calcio. Sin embargo, la escala es pequeña y el proceso y el equipo de producción son antiguos, por lo que el rendimiento es bajo y el costo alto. La capacidad de producción actual es de unas 10.000 toneladas/año.
Ácido láctico y sus derivados.
El ácido láctico y sus derivados se utilizan ampliamente en alimentos (como bebidas, vino, latas, mermeladas, conservas, etc.), medicina, industria química, etc. como agentes ácidos, conservantes y fortificantes. En la industria alimentaria, el ácido láctico es muy popular entre los usuarios porque tiene una acidez sensorial más fuerte y un sabor ácido puro que el ácido cítrico, y no requiere filtración cuando se usa. Si se usa junto con ácido cítrico, ácido málico, etc., le dará a la comida un sabor ácido más rico y suave. Utilizado en productos horneados, puede extender la vida útil y mejorar la calidad. Los derivados del ácido láctico (como el lactato de calcio, el lactato de zinc y el lactato ferroso) no sólo son fortificantes de alimentos, bebidas y productos sanitarios, sino también medicamentos para el tratamiento de determinadas deficiencias de elementos metálicos. Además, el lactato de sodio es una materia prima importante para la infusión a gran escala para tratar la acidosis. Los ésteres del ácido láctico, como el lactato de etilo, son agentes aromatizantes extremadamente importantes y constituyen el principal componente aromático de muchos licores famosos. El lactato de etilo es indispensable para aromatizar los licores. El lactato de butilo es un excelente disolvente utilizado en la producción de pinturas.
El ácido láctico, especialmente el ácido L-láctico, debido a su carácter diestro, se utiliza en los campos anteriores, lo que mejora enormemente la seguridad, es inofensivo para humanos y animales y tiene un fuerte efecto bactericida. Su capacidad bactericida es la del ácido cítrico y el ácido tartárico. , varias veces mayor que el del ácido succínico. Según la literatura, agregar un 3% de ácido cítrico, ácido tartárico y ácido succínico a una solución de azúcar al 10% hará que se vuelva rancia después de 2 a 3 días. Sin embargo, cuando se añadió la misma cantidad de ácido láctico al 3%, no apareció ninguna anomalía después de un mes. Se agregaron Escherichia coli, bacterias del cólera y bacterias tifoideas a una solución que contenía un 10% de azúcar. A la solución de azúcar se le añadió ácido láctico al 0,1%. Después de 3 horas, todas estas bacterias murieron. Esto es algo con lo que otros ácidos orgánicos no pueden competir. Por tanto, el ácido láctico se puede utilizar directamente como desinfectante en quirófanos, salas, laboratorios, talleres y otros lugares. Además, es la principal materia prima para la producción de plásticos biodegradables que eliminan la contaminación blanca. Este tipo de plástico puede degradarse completamente en dióxido de carbono y agua en la naturaleza, y no daña el medio ambiente como el polietileno, polipropileno, poliestireno y otros plásticos que se utilizan actualmente. Se ha convertido en un producto básico en Europa, Estados Unidos y Japón y se está desarrollando rápidamente. El ácido L-láctico es también la principal materia prima para la producción de herbicidas de ácido fenoxipropiónico altamente eficientes, poco tóxicos y seguros, que se han puesto en producción en mi país. Además, se pueden encontrar tratados especiales sobre la aplicación del ácido L-láctico en materiales médicos y piensos especiales.
¿Qué es el ácido láctico?
El ácido láctico, también conocido como ácido láctico, es una sustancia producida por el cuerpo principalmente mediante la descomposición de la glucosa en condiciones anaeróbicas, como la glucólisis anaeróbica. La glucólisis anaeróbica se refiere a la vía principal que proporciona energía a las células en forma de trifosfato de adenosina (ATP) y dinucleótido de nicotinamida y adenina (NADH). Los tejidos que producen más ácido láctico incluyen las células musculares y los glóbulos rojos, mientras que el tejido cerebral, la piel y el tracto gastrointestinal producen menos ácido láctico. Luego, el ácido láctico se libera al torrente sanguíneo y se metaboliza en el hígado y los riñones, lo que puede utilizarse para la gluconeogénesis. La gluconeogénesis se refiere a la síntesis de glucosa y energía a partir de sustratos no carbohidratos como el ácido láctico.
El nivel típico de lactato suele ser bajo, por debajo de 2 mmol/L, oscilando entre 0,5 y 1 mmol/L. Cuando el nivel de lactato aumenta a 2-4 mmol/L, se produce hiperlactatemia. Si el nivel supera los 4 mmol/L, se denomina hiperlactatemia grave. Los niveles elevados de lactato sérico pueden ser un factor de riesgo que indica un mal pronóstico.
¿Cuál es el efecto del ácido láctico?
El ácido láctico es una molécula importante en la respiración celular, la producción de glucosa, la regulación de la inflamación y la señalización molecular. En condiciones anaeróbicas, la glucosa (más específicamente, el piruvato) se convierte en ácido láctico para generar energía para las células. La energía también se puede generar en los riñones, donde el lactato se puede oxidar para producir energía y producir CO2, que consume oxígeno pero produce ATP. Además, el ácido láctico se puede utilizar para la gluconeogénesis, un proceso que ocurre en el hígado y los riñones y que puede convertirse en glucosa consumiendo oxígeno y ATP. El ácido láctico también tiene efectos antiinflamatorios y promueve la tolerancia inmune, y desempeña un papel importante como molécula de señalización en la formación de la memoria y la neuroprotección, la cicatrización de heridas, el daño tisular isquémico, el crecimiento del cáncer y la metástasis del cáncer.
Acidosis láctica y medidas de prevención y tratamiento.
La acidosis láctica es una enfermedad dispéptica causada por la ingesta excesiva de piensos ricos en carbohidratos, que provoca una fermentación anormal en el rumen con formación importante de ácido láctico, reduciendo la actividad de la comunidad microbiana en el estómago. Clínicamente, se caracteriza por excitación mental o depresión, pérdida de apetito y motilidad ruminal, reducción del pH del jugo gástrico y de la capacidad plasmática de fijación de dióxido de carbono y deshidratación.
Los cereales son principalmente ricos en carbohidratos, que son rápidamente fermentados por Lactobacillus y Streptococcus amylolyticus en el rumen para formar una gran cantidad de ácido láctico. El ácido láctico puede reducir la peristalsis ruminal, provocando el estancamiento de los alimentos en unas pocas horas y, al mismo tiempo, destruyendo la comunidad microbiana del rumen. El ácido láctico también puede aumentar la presión osmótica del rumen, lo que hace que los fluidos corporales ingresen al rumen desde el espacio del líquido extracelular a través del sistema vascular, lo que provoca deshidratación y oliguria, concentración sanguínea y disminución del pH de la orina. Cuando el valor del pH del líquido ruminal cae por debajo de 5, se produce una única fermentación de ácido láctico, lo que hace que la concentración de ácido láctico aumente repentina y bruscamente. Cuando el valor del pH cae anormalmente (por debajo de 4,0), los animales parecen deprimidos, la motilidad del rumen se detiene, el apetito desaparece, la frecuencia del pulso aumenta y la temperatura corporal aumenta. A medida que aumenta la acidez del líquido ruminal, los microorganismos mueren y aparecen aminas tóxicas (como la histamina y la tiramina). Esto hace que el contenido gástrico altamente ácido se estanque en el rumen durante mucho tiempo, provocando inflamación y sangrado en el epitelio del rumen, lo que lleva a la pérdida de vellosidades.
[Medidas de prevención y tratamiento] Los principios son neutralizar la acidez del contenido del rumen, aliviar la deshidratación y fortalecer el corazón. Además, se proporciona tratamiento sintomático.
Para neutralizar la acidez se puede utilizar agua de cal (1 kilogramo de cal viva, añadir 5 kilogramos de agua, remover bien y utilizar el sobrenadante) para lavar el estómago hasta que el jugo gástrico se vuelva alcalino.
Para aliviar la deshidratación, se puede complementar con solución salina de glucosa al 5% o solución compuesta de cloruro de sodio, de 8000 a 10000 ml para bovinos y de 500 a 1000 ml para ovinos cada vez, divididos en 2 inyecciones intravenosas. Es más eficaz agregar agentes cardiotónicos y bicarbonato de sodio a los líquidos de rehidratación. Dependiendo de los cambios en la afección, se pueden utilizar tratamientos sintomáticos en cualquier momento. Si se acompaña de laminitis, inyectar antihistamínicos.
Referencias
“Perfil de Lactato”. Sistema de salud de UC Davis, medicina deportiva y rendimiento deportivo.
Wyss MT, Jolivet R, Buck A, Magistretti PJ, Weber B (mayo de 2011). “Evidencia in vivo del lactato como fuente de energía neuronal”(PDF).La revista de neurociencia.
