معلومات عن حمض اللبنيك

توجد الكثير من المعلومات الخاطئة حول حمض اللبنيك، حيث يزعم بعض الأشخاص أن حمض اللبنيك يتراكم في الجسم عند ممارسة التمارين الرياضية، مما يؤدي إلى شعور الإنسان بآلام في العضلات بعد عدة أيام من ممارسة التمارين الشاقة، بينما يقدم البعض الآخر نصائح حول كيفية تخفيف آلام حمض اللبنيك .

ما هو حمض اللبنيك

عندما ينتج الجسم حمض اللبنيك، فإنه يتحول بسرعة إلى لاكتات وأيونات هيدروجين حر، وعلى الرغم من أن حمض اللبنيك واللاكتات يستخدمان كثيرا بالتبادل، إلا أنهما ليسا نفس الشيء. عندما يمارس الإنسان تمارين شاقة مثل تمارين التحمل العالي لفترات قصيرة أو تمارين القوة، فإن عضلاته تحتاج إلى المزيد من الطاقة القابلة للاستخدام المعروفة باسم أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) بشكل أكبر مما يحتاجه جسمه وهو في وضع الراحة، وبمعدل أسرع أيضا .

اكتشاف حمض اللبنيك

في عام 1780، قام الكيميائي السويدي كارل فيلهلم شيل بعزل حامض اللبنيك من الزبادي، ويتمثل اسمه في الشكل المركب للأكتات المشتقة من الكلمة اللاتينية “lac” والتي تعني الحليب. في عام 1808، اكتشف يوهانس جاكوب بيرزيليوس أن حمض اللبنيك (بالفعل L-لاكتات) يتم إنتاجه أيضا في العضلات أثناء الجهد، وتم تحديد هيكلها من قبل يوهانس فريدريش ميشيليوس في عام 187.

في عام 1856، اكتشف لويس باستور أن Lactobacillus يلعب دورًا في إنتاج حمض اللبنيك، وتم استخدام هذا المسار تجاريًا بواسطة الصيدلية الألمانية Boehringer Ingelheim في عام 1895، وفي عام 2006 بلغ الإنتاج العالمي لحمض اللبنيك 275000 طن بمتوسط نمو سنوي يبلغ 10٪ .

كيف يتم إنتاج حمض اللبنيك

تحصل الخلايا على الطاقة التي تحتاجها من خلال التفاعلات الكيميائية للجلوكوز. وعند القيام بالجري السريع، يحدث تفاعل كيميائي يعرف بالتنفس اللاهوائي، حيث يتم نقل الطاقة من الجلوكوز إلى خلايا الجسم بدون استخدام الأكسجين. وينتج في هذا التفاعل مركب واحد فقط يسمى حمض اللاكتيك. حمض اللاكتيك هو جزيء يحمل التركيبة الكيميائية C₃H₆O، ويتكون من ذرات الكربون والهيدروجين والأكسجين .

عند زيادة حمض اللبنيك في الجسم، يتراكم في العضلات، ما يسبب تشنجات وألما شديدا خاصة بعد الجري والتنفس السريع. يتفاعل الأكسجين الزائد الذي نتنفسه مع حمض اللبنيك في العضلات، مما يؤدي إلى تكسيره لإنتاج ثاني أكسيد الكربون والماء. ينهار حمض اللبنيك وتبدأ التشنجات في الاختفاء .

يتم إنتاج حمض اللبنيك في الفم أيضًا، حيث تقوم البكتيريا المتخصصة بتحويل الجلوكوز والسكريات الأخرى إلى حمض اللبنيك، ويمكن أن يؤدي حمض اللبنيك في الفم إلى تسوس الأسنان .

إنتاج حمض اللبنيك صناعيا

يتم إنتاج حمض اللبنيك صناعيا بواسطة التخمير البكتيري للكربوهيدرات، أو بواسطة التخليق الكيميائي من الأسيتالديهيد الناتج من الفحم أو النفط الخام، وفي عام 2009 تم إنتاج حمض اللبنيك بشكل رئيسي (70-90٪) بواسطة التخمير، ويمكن الحصول على حمض اللاكتيك الذي يتألف من مزيج 1:1 من الستيريزومرات D و L، أو خلائط تحتوي على حمض اللاكتيك بنسبة تصل إلى 99.9٪ بواسطة التخمير الميكروبيولوجي، كما يمكن أيضا إنتاج حمض اللاكتيك D بواسطة التخمير الصناعي، ولكنه أكثر صعوبة .

إنتاج حمض اللبنيك عن طريق التخمير

يتم الحصول على حمض اللبنيك من منتجات الحليب المخمر صناعيا عن طريق تخمير الحليب أو مصل اللبن باستخدام بكتيريا اللاكتوباسيلوس الحمضية كمادة أولية للإنتاج الصناعي لحمض اللبنيك. ويمكن استخدام أي مصدر للكربوهيدرات الذي يحتوي على سكريات من النوعين C5 و 6C، وغالبا ما يستخدم السكروز النقي والجلوكوز المستمد من النشا والسكر الخام وعصير البنجر. ويمكن تقسيم البكتيريا المنتجة لحمض اللبنيك إلى فئتين: بكتيريا متجانسة مثل لاكتوباسيلوس كاساي ولاكتوكوكس لاكتيس، وتنتج أنواعا مختلفة من اللاكتات من جزيء واحد من الجلوكوز. وهناك أنواع مختلفة من التخمر التي تنتج جزيء واحد من اللاكتات من جزيء واحد من الجلوكوز، بالإضافة إلى ثاني أكسيد الكربون وحمض الخليك والإيثانول .

الإنتاج الكيميائي لحمض اللبنيك

يتم إنتاج حمض اللبنيك Racemic عن طريق إضافة سيانيد الهيدروجين إلى الأسيتالديهيد والتحليل المائي اللاحق ، مما يشكل اللاكتونيتريل ، وعندما يؤدي التحلل المائي بواسطة حمض الهيدروكلوريك ، ويتشكل كلوريد الأمونيوم كمنتج ثانوي ؛ وتعد الشركة اليابانية Musashino واحدة من أكبر الشركات المصنعة لحمض اللبنيك ، ويمكن أيضاً إنتاج كل من الأحماض اللبنية ، والعرقية اللاإرادية من المواد الأولية الأخرى ( أسيتات الفينيل ، والجلسرين ، إلخ ) عن طريق تطبيق الإجراءات التحفيزية .

استخدامات حمض اللبنيك

يشيع استخدام حمض اللبنيك في منتجات العناية بالبشرة التي لا تحتاج إلى وصفة طبية ، فضلاً عن العلاجات المهنية ، وهو حمض ألفا هيدروكسيل ، ويستخدم لتقشير ، وتخفيف البقع الداكنة ، وتحسين الخطوط الدقيقة ، والتجاعيد ، وعند استخدامه بانتظام يمكن أن يفعل العجائب للبشرة ، وهو أحد أحماض الهيدروكسيل اللطيفة في العناية بالبشرة .

فوائد حامض اللبنيك للعناية بالبشرة

حمض اللبنيك يؤدي إلى تجديد الجلد وتسريع دورة الخلايا، وعند استخدامه بانتظام، يمكنه أيضا تحسين علامات الشيخوخة من خلال تعزيز تجديد الكولاجين. إنه أيضا المكون الرئيسي في منتجات علاج جلد الأوزة الظاهر على ظهر الذراعين، ويستخدم على نطاق واسع أيضا في علاج الأكزيما والصدفية. يجب التحقق من طبيبك قبل إضافته إلى الروتين اليومي بسبب وجود بعض الآثار الجانبية المحتملة .

الآثار الجانبية لحمض اللبنيك

على الرغم من أن حمض اللبنيك من ألطف الأحماض ، فإنه لا يزال قويا جدا ، ولكن أحد العيوب الرئيسية هي أنه يمكن أن يجعل البشرة حساسة لأشعة الشمس ، وذلك لأن الخلايا الجديدة التي تتركها تكون أكثر عرضة للأشعة فوق البنفسجية ، وعند بدء استخدام هذا العلاج ، ستحتاج الشخص إلى اتباع التدابير الواجبة لحماية البشرة من أشعة الشمس بشكل يومي .

وبصرف النظر عن حساسية الشمس ، يمكن لهذا العلاج أن يسبب تهيج الجلد بما في ذلك الاحمرار ، والحرقة ، والتقشير ، والجفاف ، والحكة ، والتورم  ، وعلى الرغم من أن بعض الحالات البسيطة من هذه التهيجات شائعة عند بدء الاستخدام لأول مرة ، إذا استمرت أو أصبحت أكثر شدة ، فلا بد من غسل المنتج على الفور .