Kwas mlekowy – właściwości. Bakterie kwasu mlekowego

Kwas mlekowy jest wytwarzany przez nasz organizm w wyniku oddychania beztlenowego oraz przez mikroorganizmy m.in. bakterie kwasu mlekowego. Dzięki swoim właściwościom może być stosowany w przemyśle spożywczym, chemicznym i farmakologicznym. Jakie korzyści przynosi naszemu organizmowi?

Kwas mlekowy

Z chemicznego punktu widzenia kwas mlekowy to karboksylowy kwas – CH3CHOHCOOH. Jest substancją bezbarwną. Ma łagodny, lekko kwaskowaty smak oraz swoisty zapach. Jest wytwarzany u ludzi i zwierząt podczas wysiłku. Kiedy organizm nie jest w stanie pokryć zapotrzebowania tkanek na tlen, zaczyna czerpać energię z oddychania beztlenowego w wyniku glikolizy. Kwas mlekowy występuje również w wielu owocach, warzywach, winie oraz produktach fermentowanych.

Wykorzystywany jest w różnych branżach przemysłowych, np. spożywczej. W 90% do produkcji kwasu mlekowego wykorzystywane są mikroorganizmy – głównie bakterie, na drodze fermentacji z melasy, serwatki, skrobi ziemniaczanej, kukurydzianej i zbożowej [1, 2].

Bakterie kwasu mlekowego

Do fermentacji kwasu mlekowego używa się bakterii Bifidobacterium z rodziny Bifidobacteriaceae oraz Bacillales i Lactobacillales z gromady Firmicutes. Jest to bardzo duża grupa mikroorganizmów. Najczęściej używa się bakterii z rodzaju Lactobacillus, Lactococcus i Streptococcus. Bakterie, które wytwarzają głównie kwas mlekowy, nazywane są homofermenatywnymi. Jeżeli dodatkowo produkują inne substancje, np. kwas octowy, mrówkowy oraz etanol – nazywane są heterofermentatywnymi.

Bakterie kwasu mlekowego występują powszechnie w przyrodzie – na roślinach, np. w winogronach, umożliwiając produkcję wina, w mleku oraz w przewodzie pokarmowym człowieka i zwierząt. Zarówno skład jakościowy, jak i ilościowy zmienia się na przestrzeni życia człowieka i współistniejących czynników, takich jak farmakoterapia, choroby przewlekłe, infekcje. Bakterie bytują m.in. w drogach rodnych i przewodzie pokarmowym. Największe ich ilości znajdują się w jelicie grubym. Najważniejsze gatunki fermentacji mlekowej w przewodzie pokarmowym człowieka to Lactobacillus ruminis, L. salivarius, L. gasseri, L. reuteri oraz Bifidobacterium longum i B. breve.

Niektóre bakterie kwasu mlekowego należą do probiotyków. Jest to grupa żywych mikroorganizmów, które po podaniu w odpowiedniej ilości wykazują korzystny wpływ na organizm. Działanie to związane jest głównie z ich przyleganiem do nabłonka jelitowego. Konkurują w ten sposób z patogenną mikroflorą jelitową. Oprócz kwasu mlekowego wytwarzają również bakteriocyny powodujące ograniczenie wzrostu patogenów. Mogą wpływać modulująco na układ immunologiczny człowieka.

Bakterie z tej grupy wykorzystywane są również jako kultury startowe do produkcji wyrobów mlecznych, takich jak sery, jogurty czy fermentowane napoje (rozkładając w ten sposób m.in. laktozę), a także do kiszenia kapusty, ogórków i oliwek. Stosowane są również w produkcji wina, gdzie przeprowadzają fermentację jabłkowo-mlekową [1, 2, 3, 4].

Kwas mlekowy – właściwości

Ze względu na swoje szerokie właściwości kwas mlekowy wykorzystywany jest w przemysłach: spożywczym, farmaceutycznym, chemicznym i kosmetycznym.

W przemyśle spożywczym stosowany jest jako dodatek do żywności – E270. Kwas mlekowy obniża pH środowiska, hamując tym samym rozwój niepożądanych mikroorganizmów, np. w napojach owocowych i warzywnych, serkach topionych, majonezach i konserwach mięsnych. W przetworach domowych może częściowo zastąpić kwas octowy, np. przy solankach. Nadaje im klarowność i poprawia smak [1, 2].

Jak wspomniano wcześniej, niektóre bakterie kwasu mlekowego należą do grupy probiotyków. Ich pozytywne działanie jest związane m.in. z kwasem mlekowym. Pomaga on utrzymać lub przywrócić prawidłowe pH w błonie śluzowej jelita i dróg rodnych. Dzięki temu stymuluje prawidłową florę na błonach śluzowych i przeciwdziała rozwojowi bakterii gnilnych w jelitach. Dodatkowo wpływa na przyspieszenie perystaltyki jelit poprzez zwiększone wydzielanie śliny i soków trawiennych [2, 3, 4].

Kwas mlekowy wspomaga też działanie antyoksydantów i ma właściwości bakteriobójcze. W organizmie człowieka wpływa na strawność oraz przyswajalność składników odżywczych, m.in. wapnia i żelaza.

Kwas mlekowy jest także stosowany w kosmetyce, gdzie wkorzystuje się jego działanie złuszczające. Używany jako peeling chemiczny pomaga usunąć obumarły, zrogowaciały naskórek, rozjaśnia przebarwienia, a także zmniejsza zaczopowywanie gruczołów łojowych [1, 2, 3, 4].

Kwas mlekowy ma powszechne zastosowanie, zazwyczaj jednak w przemyśle spożywczym jako środek konserwujący. Wytwarzany jest głównie przez bakterie kwasu mlekowego. Najlepszym ich źródłem są przetwory mleczne, takie jak kwaśne mleko, kefiry i jogurty. Kwas ten korzystnie wpływa na zachowanie prawidłowego pH błon śluzowych, chroniąc przed niektórymi patogenami. Ma również zastosowanie w kosmetyce, pomagając zachować gładką i zdrową cerę.