Образование молочной кислоты


Образование молочной кислоты в организме человека пути ее устранения

Молочная кислота

Молочная кислота (лактат) – это вещество из карбоновой группы. В человеческом организме является продуктом гликолиза (распада глюкозы). Содержится в клетках мозга, печени, сердца, мышечной ткани и других органов.

Общая характеристика

Молочная кислота, или Lactic acid (формула – Ch4CH(OH)COOH) принадлежит к АНА-веществам (альфа-гидрокислотам). Впервые молочная кислота была обнаружена шведским исследователем Карлом Шееле в 1780 году в мышцах животных, в некоторых микроорганизмах, а также в семенах отдельных растений. Несколькими годами позже другому шведскому ученому Йенсу Якобу Берцелиусу удалось выделить лактаты (соли молочной кислоты).

Лактат – это нетоксичное почти прозрачное (с желтым оттенком) вещество, не имеющее запаха. Растворяется в воде (при температуре примерно 20 градусов по Цельсию), а также в спирте и глицерине. Высокие гигроскопические свойства позволяют создавать насыщенные растворы молочной кислоты.

Роль в организме

В человеческом теле в процессе гликолиза глюкоза трансформируется в молочную кислоту и АТФ. Этот процесс протекает в мышечных тканях, в том числе и сердце, что особенно важно для обогащения миокарда молочной кислотой.

Помимо этого, лактат участвует и в так называемом обратном гликолизе, когда в результате определенных химических реакций образуется глюкоза. Эта трансформация происходит в печени, где в больших количествах концентрируется лактат. А окисление молочной кислоты обеспечивает необходимую для процесса энергию.

Молочная кислота – значимый компонент химических реакций, протекающих в организме. Это вещество важно для обменных процессов, работы мышц, нервной системы и мозга.

Концентрация в организме

Именно по концентрации молочной кислоты в организме определяется качество углеводного обмена и уровень насыщения тканей кислородом. В теле здорового человека содержание лактата в крови составляет от 0,6 до 1,3 ммоль/литр. Интересно, что большинство болезней, сопровождающихся судорогами, вызывают повышение этого показателя. Увеличение в 2-3 раза случается при особо тяжелых расстройствах.

Молочная кислота, превышающая границы нормы, может свидетельствовать о кислородном дефиците. А он в свою очередь является одним из симптомов сердечной недостаточности, анемии или нарушения работы легких. В онкологии избыток лактата говорит о возможном росте злокачественных образований. Серьезные болезни печени (цирроз, гепатиты), сахарный диабет также вызывают повышение уровня кислоты в организме.

Меж тем, наличие лактата в избытке является не только признаком тяжелых болезней, но также служит причиной развития других патологий. К примеру, повышенная кислотность крови ведет к уменьшению количества щелочи и росту уровня аммиака в организме. Это нарушение медики называют ацидозом. Сопровождается оно расстройством работы нервной, мышечной и дыхательной систем.

Также важно знать, что интенсивное производство молочной кислоты возможно и в здоровом организме – после интенсивных спортивных занятий. Понять, что концентрация лактата увеличилась, легко по боли в мышцах. Однако сразу после тренировок молочная кислота выводится из мускул.

Другая причина повышения концентрации молочной кислоты, не связанная с болезнями, – возраст. Опыты показали, что у пожилых людей в клетках головного мозга накапливается чрезмерное количество лактата.

Суточная норма

Такого понятия как «суточная норма молочной кислоты» не существует, как и нет четко определенного количества потребления продуктов, содержащих лактат. Хотя нет сомнений в том, что люди, ведущие малоподвижный образ жизни, не занимающиеся спортом, должны потреблять больше пищи с молочной кислотой. Обычно для восстановления баланса достаточно 2 стаканов кефира в день. Этого хватит, чтобы молекулы кислоты легко усвоились организмом.

Повышенную потребность в лактате ощущают дети в период интенсивного роста, а также взрослые во время интеллектуальной работы. В то же время пожилой организм не нуждается в потреблении высоких доз молочной кислоты. Снижается потребность в веществе и на фоне высокого уровня аммиака, при болезнях почек и печени. Об избытке вещества могут свидетельствовать судороги. Проблемы с пищеварением, упадок сил, наоборот, говорят о недостатке вещества.

Вред молочной кислоты

Практически любое вещество в избытке не может быть полезным для человеческого организма. Молочная кислота в патологически высокой концентрации в составе крови ведет к развитию лактацидоза. В результате этой болезни организм «закисляется», уровень рН резко снижается, что впоследствии ведет к дисфункции почти всех клеток и органов.

Меж тем, стоит знать, что на фоне усиленной физической работы или тренировок лактацидоз не возникает. Эта болезнь – побочное состояние при тяжелых заболеваниях, таких как лейкоз, диабет, острые потери крови, сепсис.

Говоря о вреде излишков молочной кислоты, нельзя не вспомнить о том, что повышение концентрации лактата вызывают и некоторые лекарственные препараты. В частности адреналин или натрия нитропруссид могут стать причиной возникновения молочного ацидоза.

Как избавиться от лишней кислоты

Бодибилдеры принадлежат к категории лиц, в чьем организме (в силу объективных обстоятельств) регулярно повышается уровень молочной кислоты. Вывести лишние лактаты из организма помогут такие приемы:

  1. Тренировку начинать разминкой и заканчивать заминкой.
  2. Принимать изотоники с содержанием бикарбонатов – они нейтрализуют молочную кислоту.
  3. После тренировки принимать горячую ванну.

И кстати, уровень кислоты всегда более высокий у начинающих спортсменов. Со временем концентрация лактата повышается умеренно.

Лактат для спортсменов

Молочная кислота, вырабатываемая во время тренировок, служит «топливом» для организма, способствуя наращиванию мускулатуры. Кроме того, лактат расширяет сосуды, улучшает кровоток, в результате чего кислород лучше транспортируется по организму, в том числе и мышечной ткани.

В результате опытов была установлена связь между ростом молочной кислоты и тестостероном. Интенсивный выброс гормона происходит после 15-60 секунд усиленной физической нагрузки. К тому же лактат натрия в сочетании с кофеином обладает анаболическим эффектом на мышечную ткань. Это натолкнуло исследователей на мысль о возможном применении молочной кислоты в качестве препарата для наращивания мускулатуры. Однако пока это еще только догадки, которые должны быть проверены.

Пищевые источники

Если припомнить, что молочная кислота – результат процессов брожения при участии молочнокислых бактерий, становится легче выучить список продуктов, богатых полезным веществом. Обладая этими знаниями, не придется каждый раз заглядывать на этикетку в поисках необходимого ингредиента.

Наиболее концентрированными источниками лактата являются молочные продукты. В частности это сыворотка, кефир, сметана, творог, ряженка, простокваша, айран, твердый сыр, мороженое, йогурты.

Другие продукты, содержащие молочную кислоту: квашеная капуста, квас, бородинский хлеб.

Применение в косметологии

Как уже отмечалось, лактат принадлежит к группе АНА-кислот. А эти вещества способствуют отшелушиванию отмерших частиц эпидермиса. Благодаря этому и другим свойствам молочную кислоту активно используют в косметологии.

Помимо отшелушивания, лактат, как косметическое средство, способен:

  • устранять воспаления, очищать кожу от вредных микроорганизмов;
  • отбеливать, устранять пигментные пятна;
  • удалять кутикулу, не повреждая кожу;
  • лечить акне;
  • увлажнять, улучшать эластичность, укреплять дряблую кожу;
  • разглаживать мимические и уменьшать глубокие морщины;
  • избавлять от растяжек на коже;
  • сужать поры;
  • ускорять регенерацию эпидермиса;
  • регулировать кислотность кожных покровов;
  • улучшать состояние жирной кожи;
  • придавать платиновый оттенок светлым волосам;
  • устранять запах пота.

На женских форумах часто встречаются положительные отзывы о молочной кислоте – как о компоненте натуральной косметики домашнего производства. В качестве средства для красоты лактат применяют как компонент мыла, шампуней, кремов и сывороток для омоложения кожи, в средствах для пилинга или депигментации. Также молочную кислоту включают в косметику для интимной гигиены как антибактериальную составную.

Молочную кислоту можно добавлять в готовые косметические средства. Например, в препарате для пилинга лактат может составлять около 4 процентов, в мыле, шампунях и бальзамах – примерно 3 процента, в тониках и кремах не более 0,5 процента от общего состава. Но прежде чем усовершенствовать готовые средства лактатом или создавать домашнюю косметику, надо сделать тест на индивидуальную переносимость вещества. Также важно знать, что чистая молочная кислота способна вызвать отмирание слизистых оболочек, а чрезмерное потребление препаратов с лактатом хотя и не создает токсического эффекта, но сушит кожу.

Более безопасно – воспользоваться средством наших бабушек и прабабушек и в качестве косметических применять продукты, богатые молочной кислотой. Например, 30-минутная маска из простокваши вернет сухим волосам блеск, а кефирная маска для лица предотвратит раннее старение, избавит от пигментации и веснушек.

Другие сферы применения

Концентрат лактата показал свою эффективность в удалении бородавок, мозолей, зубного камня.

В пищевой промышленности молочная кислота известна как добавка-консервант Е270, улучшающая вкусовые качества. Считается, что это вещество безопасно для человека. Входит в состав заправок для салатов, кондитерских изделий, есть в молочных смесях для детей.

В фармакологии лактат применяют для создания бактерицидных средств. А в легкой промышленности это вещество используют в производстве кожаных изделий.

Сегодня вы узнали наиболее интересные факты о лактате и его влиянии на организм. Теперь знаете, как использовать молочную кислоту с максимальной пользой для своего здоровья и красивой внешности. И что самое главное – где искать источники этого полезного вещества.

Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru

Специальность: инфекционист, гастроэнтеролог, пульмонолог .

Общий стаж: 35 лет .

Образование: 1975-1982, 1ММИ, сан-гиг, высшая квалификация, врач-инфекционист .

Научная степень: врач высшей категории, кандидат медицинских наук.

Повышение квалификации:

  1. Инфекционные болезни.
  2. Паразитарные заболевания.
  3. Неотложные состояния.
  4. ВИЧ.

источник

Опасна ли молочная кислота

Наверняка вам не раз приходилось слышать о том, что молочная кислота — причина чуть ли не всех проблем спортсменов: она и плохое самочувствие вызывает, и боли в мышцах, и судороги, и кислородное голодание, и травмы. Молочную кислоту обычно рассматривают как негативный побочный продукт, образования которого следует избегать любой ценой. Однако, мало кому известно, что именно молочная кислота играет главную роль в процессе выработки энергии, необходимой работающим мышцам во время тренировок. Давайте разберемся, действительно ли так уж она опасна.

Биохимия молочной кислоты

Молочная кислота – это побочный продукт гликолиза, то есть процесса распада или расщепления глюкозы, являющейся главным источником углеводов в нашем организме, и гликогена, накапливаемого в мышцах. По существу, она представляет собой расщепленную пополам молекулу глюкозы.

Молочная кислота является биохимическим посредником углеводного обмена. Углеводы поступают из кишечника в печень в форме глюкозы, где она превращается в гликоген. Однако большая часть глюкозы минует печень и вместе с кровотоком поступает в мышцы, где и превращается в молочную кислоту, которая в свою очередь поступает обратно в кровоток, когда в этом появляется необходимость, затем в печень, где из нее образуется гликоген. Таким образом, большую часть печеночного гликогена организм получает не напрямую из глюкозы, поступающей в печень с кровью, а через образование молочной кислоты. Этот процесс ученые назвали “парадоксом глюкозы”.

Почему же при образовании гликогена возникает этот “обходной путь”? Объясняется это тем, что соли молочной кислоты выводятся из кровеносной системы гораздо быстрее, чем глюкоза, что позволяет организму усваивать поступающие с пищей углеводы без значительного и резкого подъема уровня инсулина в крови, а значит, и без накопления жировых отложений. Во время тренировок такой подъем может вам только навредить, поскольку он способствует снижению доступности углеводов, которые так необходимы для осуществления интенсивного обмена веществ, сопровождаемого выработкой энергии.

Молочная кислота – важный источник энергии

Молочная кислота зачастую используется организмом как важный источник энергии, а также в качестве сырья для синтеза глюкозы и гликогена. Многие ткани нашего организма, и в первую очередь скелетные мышцы, постоянно синтезируют и используют молочную кислоту. Во время интенсивных тренировок с большими нагрузками молочная кислота, накопившаяся в быстро сокращающихся мышечных волокнах, переходит в «медленные» волокна, сердце и дыхательные мышцы, где используется как энергетическое топливо.

Топливом служит около 75% молочной кислоты, образовавшейся во время тренировки. Остальные 25% направляются через кровь в печень и почки, где преобразуются в глюкозу. Таким образом, излишков молочной кислоты не образуется, зато в крови постоянно поддерживается достаточный уровень глюкозы, что представляет особую важность для успешного проведения длительных и интенсивных тренировок.

Но и это еще не все. Во время проработки, к примеру, мышц рук неработающие мышцы выделяют молочную кислоту из накопившихся в них запасов гликогена. Эта молочная кислота с кровотоком поступает в печень, где из нее образуется глюкоза, которая с кровью направляется к активно работающим мышцам и используется в качестве сырья для восстановления в них гликогена. Иначе говоря, благодаря молочной кислоте неработающие мышцы помогают восстановлению тех мышц, которые в данный момент испытывают нагрузку.

Важность молочной кислоты

Почему же молочная кислота так важна в регулировании обменных процессов? Точного ответа на этот вопрос ученым пока найти не удалось. Тем не менее это вполне объяснимо с физиологической точки зрения. Для того чтобы глюкоза, имеющая довольно крупные и сложные молекулы, могла пройти через клеточные мембраны, ей необходима такая медленная транспортная система, как инсулин.

Молекула же молочной кислоты вдвое меньше молекулы глюкозы, поэтому ей не требуется гормональная поддержка, ведь она способна самостоятельно и достаточно легко проходить из одной клетки в другую. Она проникает через клеточные мембраны посредством мгновенного процесса, который носит название облегченного переноса.

Кроме того, большое количество молочной кислоты в кровоток выделяется мышцами, и там она также служит потенциальным топливом, которое расходуется на выработку энергии. Однако медаль имеет и оборотную сторону. Когда организм синтезирует молочную кислоту, он расщепляет ее на два иона — лактатный и водородный. Именно последний и является кислотой.

Ион водорода вмешивается в электролитные сигналы, исходящие от нервов и мышц, замедляет энергетические реакции и ослабляет мышечные сокращения. Именно он вызывает ощущение жжения в мышцах, которое начинают испытывать спортсмены во время интенсивных тренировок. Так что в возникновении мышечного утомления повинна вовсе не молочная кислота, а продукт ее расщепления — ион водорода.

Молочная кислота в мышцах

Известно, что при интенсивной физической нагрузке молочная кислота вызывает жжение в мышцах, которое ассоциируется с мышечным утомлением. Ионы водорода оказывают влияние на процессы сокращения мышц и энергопроизводящие реакции.

Во время тренировки нервная система предохраняет сердце, головной мозг и мышцы от кислородного голодания. Уровень молочной кислоты в мышцах служит для нее важным сигналом при распределении крови по телу. Если система определяет, что снабжение кислородом какого-либо участка тела должно быть снижено, она сокращает в этом месте кровоток, что и приводит к утомлению.

Как правило, вместе с водородным ионом обвиняют и лактатный, хотя на самом деле он играет не последнюю роль в нашем организме, поскольку представляет собой чрезвычайно быстрое топливо для сердца и мышц. Именно лактат способствует стабильному снабжению организма углеводами даже во время многочасовых нагрузок. Лактат становится настоящим другом для тех спортсменов, которые тренируются с отягощениями, футболистов, троеборцев, бегунов на длинные дистанции, пловцов и велосипедистов.

Молочная кислота вызывает не все типы утомления, возникающие во время тренировок. При тех нагрузках, которые требуют высокой степени выносливости, например при беге на длинные дистанции или в триатлоне, уровень молочной кислоты в крови существенно не изменяется, несмотря на то что ее производство увеличивается. Дело здесь в том, что молочная кислота используется в качестве топлива.

В начале забега уровень потребления мышцами глюкозы и расщепления гликогена значительно повышается. Такой ускоренный темп углеводного обмена приводит к увеличению производства молочной кислоты, в результате чего ее содержание в крови повышается.

Кровь, направленная в работающие мышцы, может перенести часть молочной кислоты в другие ткани, где она будет расходоваться на выработку энергии. В результате ее уровень в мышцах и крови понизится. Несмотря на это уровень молочной кислоты по-прежнему останется высоким.

Иногда бывает так, что в процессе забега или тренировки с отягощениями вы вдруг ощущаете внезапное облегчение. Говорят, что в такие моменты открывается “второе дыхание”. Как показывают исследования, при выполнении физических упражнений уровень выработки и удаления молочной кислоты повышается в 3-6 раз по сравнению с состоянием покоя, даже в том случае, если потребление кислорода удерживается на максимальном уровне.

Действительно ли молочная кислота вызывает утомление

Наблюдения специалистов показали, что во время интенсивных упражнений пики утомления и уровня молочной кислоты совпадают. Связь между молочной кислотой и утомлением признавалась до сих пор, однако недавно у науки появились точные техники измерения биохимии клеток.

Многие ранние исследования показывали, что в изолированных мышцах снижение pH (повышение кислотности) замедляло скорость химических реакций в клетках. На самом же деле молочная кислота предотвращает утомление. Ее введение в мышцы крыс во время упражнений повышало их выносливость.

Накопление ионов калия во время выполнения силовых упражнений вмешивается в работу мышц и передачу нервных импульсов, вызывая утомление. У людей снижение pH за счет увеличения уровня молочной кислоты в мышцах позволяет им дольше работать даже при повышенном уровне калия.

По окончании выполнения упражнений, с наступлением утомления, уровень молочной кислоты падает до нормы уже через 10 минут, в то время как восстановление силы требует около 1 часа. Введение молочной кислоты в утомленную мышцу не оказало никакого эффекта на скорость ее восстановления. Это доказывает, что накопление молочной кислоты никак не связано с мышечным утомлением.

Молочная кислота и боль в мышцах

Многие спортсмены убеждены в том, что молочная кислота является причиной боли в мышцах. На самом же деле она не имеет никакого отношения к “запаздывающей” мышечной боли, которая возникает на следующий день после тяжелой тренировки. Эта боль вызвана микроскопическими разрывами волокон во время эксцентрической, или негативной, фазы движения.

Как ни странно, эти повреждения возникают именно при опускании веса. Если бы на тренировке вы только поднимали вес, а опускал бы его за вас кто-то другой, то, возможно, ваши мышцы никогда бы не болели. Этот факт подтвержден научными экспериментами.

Концентрическое сокращение мышц при подъеме веса микроразрывов не вызывает. Парадокс заключается в том, что именно при подъеме тяжестей молочной кислоты вырабатывается гораздо больше, чем при опускании, а это значит, что если бы причиной мышечных болей была молочная кислота, то после концентрических движений тело должно было бы болеть сильнее. Однако происходит как раз наоборот.

Обвиняют молочную кислоту также и в возникновении судорог. Но в действительности они начинаются из-за перевозбуждения мышечных рецепторов при утомлении мышц. С целью избавления от боли и судорог многие спортсмены прибегают к массажу, горячим ваннам и другим расслабляющим процедурам, которые якобы помогают удалить из мышечных волокон переизбыток молочной кислоты.

Убеждены в этом и все массажисты. Тем не менее не найдено никаких научно подтвержденных доказательств того, что массаж и теплые ванны выводят из организма молочную кислоту. Напротив, проведенные учеными эксперименты дали абсолютно противоположный результат.

В эксперименте принимали участие опытные бегуны. Каждый из них совершил пробежку на тренажере «бегущая дорожка» на такой скорости, что спустя 5 минут они были доведены до полного изнеможения, что привело к резкому повышению уровня солей молочной кислоты у них в крови.

Далее ученым необходимо было выяснить, какое воздействие оказывают на молочную кислоту пассивный отдых, массаж и спокойная езда на велосипеде. У всех испытуемых был взят анализ крови сразу же после нагрузки, а затем — спустя 20 минут после восстановления.

Оказалось, что и пассивный отдых лежа на спине, и массаж не оказали практически никакого влияния на уровень солей молочной кислоты в крови спортсменов, зато он значительно снизился после того, как третий испытуемый в течение 15-20 минут спокойно проехался на велосипеде. И это вовсе не значит, что массаж не приносит никакой пользы, напротив, эта процедура очень полезна, но не в отношении избавления от молочной кислоты.

Ученые доказали, что мышцы используют в качестве топлива лактатный ион не только во время тренировок, но и в процессе восстановления, так что молочная кислота, вопреки распространенному мнению, не остается в мышцах наподобие отработанного моторного масла, а это значит, что каждый спортсмен способен заставить ее работать на себя. Поможет этому правильно составленная тренировочная программа, в которой периоды высокоинтенсивных тренировок чередуются с тренировками на выносливость, что ускоряет удаление молочной кислоты из мышц.

Таким образом, уровень обмена молочной кислоты помогает вам выполнять физические нагрузки с большей интенсивностью. Для того чтобы повысить способность организма использовать лактат в качестве топлива, необходимо позаботиться об увеличении его содержания в мышцах во время тренировок. Достаточное количество лактата в вашей мышечной системе при выполнении физических упражнений стимулирует выработку энзимов, которые ускоряют его использование.

Высокоинтенсивный интервальный тренинг способствует лучшей адаптации сердечно-сосудистой системы к регулярным физическим нагрузкам, что усиливает снабжение кислородом мышечных и других тканей организма. Следовательно, для получения молочной кислоты потребуется меньшее количество углеводов, а лучшая циркуляция крови ускорит ее доставку в ткани и удаление из кровотока.

Тренировки на выносливость способствуют мышечной адаптации, что также ускоряет удаление молочной кислоты. Увеличение функциональной мощности митохондрий скелетных мышц приводит к повышенному использованию в качестве источника энергии жирных кислот, в результате чего образование молочной кислоты снижается, а удаление ее из организма происходит быстрее.

Кроме того, немаловажную роль в этом отношении играет питание. Интенсивные и жесткие тренировки истощают запасы гликогена в мышцах и печени, поэтому всем спортсменам, как уже указывалось выше, необходима диета с богатым содержанием углеводов.

источник

что это и почему она образуется

Во время тяжёлой тренировки или на гонке, вероятно, вы чувствовали что-то наподобие ожога в ваших мышцах. Многие считают, что именно молочная кислота – причина мышечной боли и усталости. Но часто спортсмены-любители путаются, от чего именно  болят их мышцы. Цель этой статьи – доступно рассказать о данном природном соединении и его влиянии на организм человека.

Что такое молочная кислота и лактат

Существует разница между молочной кислотой и лактатом. Лактат – это составная часть молочной кислоты. Молочная кислота состоит из, собственно, кислоты и молекулы лактата. Она является результатом распада глюкозы, которая выступает главным источником углеводов в организме человека, а значит – энергии для мышц во время физической нагрузки.

Вывод такой: молочная кислота нам очень нужна, это топливо для мышц. Кроме того, молочная кислота – это естественный защитный механизм, который не даёт спортсмену переусердствовать и нанести себе непоправимый ущерб.

О пользе молочной кислоты было написано в статье Университета Нью-Мексико «Биохимия метаболического ацидоза, вызванного физической нагрузкой». Профессор Роберт Робергс приводит убедительные аргументы, говоря, что если мышцы не будут продуцировать лактат, ацидоз и мышечная усталость наступят быстрее.

Почему и при каких тренировках образуется молочная кислота

Молочная кислота в мышцах человека вырабатывается постоянно, но организм в спокойном состоянии успевает её удалить. Характерная же боль в мышцах свидетельствует об избытке кислоты, который, в свою очередь, появляется при интенсивной нагрузке, когда продуктов распада поступает гораздо больше того, что организм способен удалить. Если точнее, она начнёт накапливаться в мышцах, когда спортсмен работает выше анаэробного порога (он обычно считается равным 80-90% от максимальной ЧСС).

Во время такой интенсивной нагрузки молочная кислота распадается на «хороший» лактат, который превращается в топливо для организма, и «плохие» ионы водорода. Ионы водорода вредны, потому что они понижают кислотность мышц, снижая мышечную эффективность и вызывая жжение.

Следите за новостями из мира бега в нашем телеграм-канале Бегущая строка.
Пишем коротко и по делу.

Однако боль на протяжении нескольких дней от молочной кислоты – это миф. Она исчезает из организма спустя несколько часов после физической нагрузки.

Процесс выработки молочной кислоты со временем, при последовательных тренировках, остаётся тем же, что и без физнагрузок, просто мышцы спортсмена, становясь выносливее и сильнее, проходя адаптацию к нагрузкам, используют топливо гораздо эффективнее. Именно для этого нужны тренировки ниже лактатного порога.

Лактатный порог

Лактатный порог означает переход от аэробной нагрузки к анаэробной. Аэробные тренировки не улучшают способность эффективно удалять лактат, потому что в таком состоянии ваше тело получает достаточно кислорода для его переработки. Для улучшения спортивных результатов необходимо включение в программу анаэробных упражнений, а  тренироваться нужно на уровне или чуть ниже лактатного порога.

У каждого человека индивидуальное значение максимального пульса. Если это 205 ударов в минуту, то порог лактата будет примерно на 185 ударах в минуту, то есть аэробные тренировки окажутся в зоне между 125 и 185 ударами. Всё, что выше, – анаэробная зона.

Так каков же будет темп бега на лактатном пороге? Это можно определить в лаборатории, сделав лактатный тест, в рамках которого вы будете постепенно увеличивать темп, а лаборант на каждой отсечке будет брать у вас кровь, из которой и определит уровень лактата при данной нагрузке.

Но если возможности точно узнать свой порог нет, то для «лактатных» тренировок считается наиболее подходящим ваш гоночный темп на 5 км + 8-15 секунд на километр или же соревновательный темп на 10 км + 5-10 секунд. Большинство ведущих тренеров считает, что нужно регулярно совершать от 20 до 40 минут бега в темпе лактатного порога. К слову, именно такие тренировки называют темповыми.

Однако важно понимать, что выполнение лишь одних темповых работ не поможет вам достичь успеха в наращивании лактатного потенциала. Гораздо лучше и продуктивнее пробовать различные скоростные тренировки. Например, в одни дни бегайте темп в течение 20-40 минут, в другие дни бегайте короткие быстрые отрезки. Лишь вкупе эти тренировки увеличат вашу способность переносить лактат.

Связаны ли молочная кислота и боль в мышцах после бега

Еще в 1980-х годах было проведено исследование, чтобы преднамеренно вызвать боль в мышцах испытуемых. Ученые пытались ответить на вопрос, связана ли молочная кислота с болезненностью мышц.

Концентрацию молочной кислоты в крови измеряли до тренировки и в течение 45 минут бега на беговой дорожке: один раз на ровной дорожке и один раз при наклоне -10%. Концентрация молочной кислоты в крови и субъективные ощущения мышечной болезненности оценивались с интервалами в течение 72 часов после занятия.

Концентрация молочной кислоты была значительно увеличена во время бега по ровной дороге, но сами испытуемые не ощущали сильных мышечных болей после тренировки. У группы бегунов, которые бегали при отрицательном уклоне, не было повышено содержание молочной кислоты, но они испытывали значительную отсроченную болезненность мышц.

Читайте по теме: Крепатура: почему болят мышцы после тренировки и нагрузки

Откуда появлялась эта боль, возникающая через 24-48 часов после тренировки? Не от повреждений и микроразрывов мышц, а от восстановления. Да, мышцы повреждены, но боль возникает из-за того, что в организме идет удаление повреждённых мышц. Как это происходит?

У мышечной клетки повреждается внешняя мембрана, после чего клетка лопается, а выходящая из неё жидкость приводит к отёку мышцы. В течение 2-3 дней после тренировки нервные окончания более чувствительны, именно поэтому мы чувствуем сильный дискомфорт во время движения повреждённых мышц.

Но такая боль – это нормально, она не является травмой. После того, как мышцы восстановятся, вы станете сильнее и улучшите свои спортивные результаты, только не забывайте о регулярности занятий.

Другими словами, после одной тренировки бега по холмам вы не станете сильнее, если следующая подобная работа случится через месяц и более. Впрочем, если боль всё такая же сильная даже спустя 48 часов, это сигнал о том, что с нагрузкой вы зашли слишком далеко.

Как вывести молочную кислоту из мышц

  • Первое – это питание. Бег, велоспорт, триатлон – всё это виды спорта на выносливость, а потому спортсмены должны придерживаться диеты, богатой углеводами, ведь все эти виды активности истощают запасы гликогена в мышцах и печени.
  • Пятиминутная растяжка после тренировки на мышцы, которые были задействованы в работе. Обязательно прокатите валиком по рабочей зоне. Такой массаж увеличивает местный кровоток и выводит молочную кислоту из мышц. Иглоукалывание также может способствовать быстрому восстановлению.
  • Когда боль уже есть, её нельзя устранить мазями и гелями.
  • Для профилактики, чтобы после каждой тренировки ваше тело не изнывало от боли, включайте в программу интервальные работы высокой интенсивности. Производство лактата во время интенсивных упражнений стимулирует увеличение концентрации митохондрий внутри мышечных клеток, а значит, способствует росту производительности и улучшению выносливости.

Мифы и заблуждения о молочной кислоте

1. Мышцы болят из-за молочной кислоты

Про первый миф мы уже написали выше. Молочная кислота всегда рассматривалась как побочный продукт метаболизма глюкозы для производства энергии и ненужный продукт, который вызывал жжение в мышцах. Что бы ни говорили, а молочная кислота – это не источник боли в ваших мышцах на 2-3 день после занятий спортом. Но почему миф о том, что молочная кислота и есть главный злодей, настолько устойчив и распространён?

Источник такого неверного толкования – эксперимент, проведённый в 1907 году на извлечённом из организма сердце лягушки. Ученые обнаружили, что сердце, которое не получало кислорода, при разряде током вырабатывало лактат. Когда же кислород поступал, то и лактат исчезал.

Был сделан вывод, что если мышца получает недостаточно кислорода, работая в условиях кислородного долга, в организме повышается кислотность из-за выделения лактата, что и вызывает мышечную усталость, но это оказалось ошибкой на основе связанных событий.

А вот то, что молочная кислота является топливом для мышц, станет известно позже – в 1970 году. Тогда учёные Калифорнийского Университета смогли доказать, что выработка молочной кислоты у человека происходит нон-стоп.

К примеру, вы же чувствуете боль не только после гонки, но и после длительных, малоинтенсивных упражнений, когда вырабатывается очень мало лактата. Мышечная болезненность на самом деле вызвана простым механическим повреждением мышечных волокон и воспалением.

2. Молочная кислота «закисляет» мышцы

Второй миф: молочную кислоту винят в «закислении» мышц, но вины её в этом нет. На работу мышц влияние оказывает повышенная кислотность тканей, однако это настолько сложное явление, в котором задействовано множество процессов, что мы не будем нагружать читателя такой информацией.

3. У элитных спортсменов меньше молочной кислоты

Третий миф: лучшие в своем классе спортсмены производят меньше молочной кислоты. Это могло бы быть правдой, если бы лактат являлся отходом, вызывающим усталость и никак не влияющим на физическую работоспособность.

По всей вероятности, причина того, что во время интенсивных упражнений в крови элитных, лучших, спортсменов меньше лактата, заключается не в том, что их мышцы производят его мало, а в том, что они более эффективно его используют. Если у среднего спортсмена 75% лактата сгорает в митохондриях как прямое топливо для сокращения мышц, а 25% выходит в кровоток, то у спортсменов мирового ТОП-уровня 85% лактата сжигается и только 15% просачивается в кровоток.

Что же делать со всей этой отсроченной болью, если за неё ответственна не молочная кислота? Ответ прост: дайте своему организму время, и он сам залечит раны. А чтобы избежать такой боли, нужно лишь осторожно подходить к выполнению новых упражнений. Исследования, кстати, говорят, что растяжка ни до, ни после тренировки никак тут не поможет.

Читайте далее: Как определить порог анаэробного обмена (ПАНО)

Молочная кислота в мышцах - вред и польза

Наверняка вам не раз приходилось слышать о том, что молочная кислота — причина чуть ли не всех проблем спортсменов: она и плохое самочувствие вызывает, и боли в мышцах, и судороги, и кислородное голодание, и травмы. Молочную кислоту обычно рассматривают как негативный побочный продукт, образования которого следует избегать любой ценой. Однако, мало кому известно, что именно молочная кислота играет главную роль в процессе выработки энергии, необходимой работающим мышцам во время тренировок. Давайте разберемся, действительно ли так уж она опасна.

Биохимия молочной кислоты

Молочная кислота – это побочный продукт гликолиза, то есть процесса распада или расщепления глюкозы, являющейся главным источником углеводов в нашем организме, и гликогена, накапливаемого в мышцах. По существу, она представляет собой расщепленную пополам молекулу глюкозы.

Молочная кислота является биохимическим посредником углеводного обмена. Углеводы поступают из кишечника в печень в форме глюкозы, где она превращается в гликоген. Однако большая часть глюкозы минует печень и вместе с кровотоком поступает в мышцы, где и превращается в молочную кислоту, которая в свою очередь поступает обратно в кровоток, когда в этом появляется необходимость, затем в печень, где из нее образуется гликоген. Таким образом, большую часть печеночного гликогена организм получает не напрямую из глюкозы, поступающей в печень с кровью, а через образование молочной кислоты. Этот процесс ученые назвали “парадоксом глюкозы”.

Почему же при образовании гликогена возникает этот “обходной путь”? Объясняется это тем, что соли молочной кислоты выводятся из кровеносной системы гораздо быстрее, чем глюкоза, что позволяет организму усваивать поступающие с пищей углеводы без значительного и резкого подъема уровня инсулина в крови, а значит, и без накопления жировых отложений. Во время тренировок такой подъем может вам только навредить, поскольку он способствует снижению доступности углеводов, которые так необходимы для осуществления интенсивного обмена веществ, сопровождаемого выработкой энергии.

Молочная кислота – важный источник энергии

Молочная кислота зачастую используется организмом как важный источник энергии, а также в качестве сырья для синтеза глюкозы и гликогена. Многие ткани нашего организма, и в первую очередь скелетные мышцы, постоянно синтезируют и используют молочную кислоту. Во время интенсивных тренировок с большими нагрузками молочная кислота, накопившаяся в быстро сокращающихся мышечных волокнах, переходит в «медленные» волокна, сердце и дыхательные мышцы, где используется как энергетическое топливо.

Топливом служит около 75% молочной кислоты, образовавшейся во время тренировки. Остальные 25% направляются через кровь в печень и почки, где преобразуются в глюкозу. Таким образом, излишков молочной кислоты не образуется, зато в крови постоянно поддерживается достаточный уровень глюкозы, что представляет особую важность для успешного проведения длительных и интенсивных тренировок.

Но и это еще не все. Во время проработки, к примеру, мышц рук неработающие мышцы выделяют молочную кислоту из накопившихся в них запасов гликогена. Эта молочная кислота с кровотоком поступает в печень, где из нее образуется глюкоза, которая с кровью направляется к активно работающим мышцам и используется в качестве сырья для восстановления в них гликогена. Иначе говоря, благодаря молочной кислоте неработающие мышцы помогают восстановлению тех мышц, которые в данный момент испытывают нагрузку.

Важность молочной кислоты

Почему же молочная кислота так важна в регулировании обменных процессов? Точного ответа на этот вопрос ученым пока найти не удалось. Тем не менее это вполне объяснимо с физиологической точки зрения. Для того чтобы глюкоза, имеющая довольно крупные и сложные молекулы, могла пройти через клеточные мембраны, ей необходима такая медленная транспортная система, как инсулин.

Молекула же молочной кислоты вдвое меньше молекулы глюкозы, поэтому ей не требуется гормональная поддержка, ведь она способна самостоятельно и достаточно легко проходить из одной клетки в другую. Она проникает через клеточные мембраны посредством мгновенного процесса, который носит название облегченного переноса.

Кроме того, большое количество молочной кислоты в кровоток выделяется мышцами, и там она также служит потенциальным топливом, которое расходуется на выработку энергии. Однако медаль имеет и оборотную сторону. Когда организм синтезирует молочную кислоту, он расщепляет ее на два иона — лактатный и водородный. Именно последний и является кислотой.

Ион водорода вмешивается в электролитные сигналы, исходящие от нервов и мышц, замедляет энергетические реакции и ослабляет мышечные сокращения. Именно он вызывает ощущение жжения в мышцах, которое начинают испытывать спортсмены во время интенсивных тренировок. Так что в возникновении мышечного утомления повинна вовсе не молочная кислота, а продукт ее расщепления — ион водорода.

Молочная кислота в мышцах

Известно, что при интенсивной физической нагрузке молочная кислота вызывает жжение в мышцах, которое ассоциируется с мышечным утомлением. Ионы водорода оказывают влияние на процессы сокращения мышц и энергопроизводящие реакции.

Во время тренировки нервная система предохраняет сердце, головной мозг и мышцы от кислородного голодания. Уровень молочной кислоты в мышцах служит для нее важным сигналом при распределении крови по телу. Если система определяет, что снабжение кислородом какого-либо участка тела должно быть снижено, она сокращает в этом месте кровоток, что и приводит к утомлению.

Как правило, вместе с водородным ионом обвиняют и лактатный, хотя на самом деле он играет не последнюю роль в нашем организме, поскольку представляет собой чрезвычайно быстрое топливо для сердца и мышц. Именно лактат способствует стабильному снабжению организма углеводами даже во время многочасовых нагрузок. Лактат становится настоящим другом для тех спортсменов, которые тренируются с отягощениями, футболистов, троеборцев, бегунов на длинные дистанции, пловцов и велосипедистов.

Молочная кислота вызывает не все типы утомления, возникающие во время тренировок. При тех нагрузках, которые требуют высокой степени выносливости, например при беге на длинные дистанции или в триатлоне, уровень молочной кислоты в крови существенно не изменяется, несмотря на то что ее производство увеличивается. Дело здесь в том, что молочная кислота используется в качестве топлива.

В начале забега уровень потребления мышцами глюкозы и расщепления гликогена значительно повышается. Такой ускоренный темп углеводного обмена приводит к увеличению производства молочной кислоты, в результате чего ее содержание в крови повышается.

Кровь, направленная в работающие мышцы, может перенести часть молочной кислоты в другие ткани, где она будет расходоваться на выработку энергии. В результате ее уровень в мышцах и крови понизится. Несмотря на это уровень молочной кислоты по-прежнему останется высоким.

Иногда бывает так, что в процессе забега или тренировки с отягощениями вы вдруг ощущаете внезапное облегчение. Говорят, что в такие моменты открывается “второе дыхание”. Как показывают исследования, при выполнении физических упражнений уровень выработки и удаления молочной кислоты повышается в 3-6 раз по сравнению с состоянием покоя, даже в том случае, если потребление кислорода удерживается на максимальном уровне.

Действительно ли молочная кислота вызывает утомление

Наблюдения специалистов показали, что во время интенсивных упражнений пики утомления и уровня молочной кислоты совпадают. Связь между молочной кислотой и утомлением признавалась до сих пор, однако недавно у науки появились точные техники измерения биохимии клеток.

Многие ранние исследования показывали, что в изолированных мышцах снижение pH (повышение кислотности) замедляло скорость химических реакций в клетках. На самом же деле молочная кислота предотвращает утомление. Ее введение в мышцы крыс во время упражнений повышало их выносливость.

Накопление ионов калия во время выполнения силовых упражнений вмешивается в работу мышц и передачу нервных импульсов, вызывая утомление. У людей снижение pH за счет увеличения уровня молочной кислоты в мышцах позволяет им дольше работать даже при повышенном уровне калия.

По окончании выполнения упражнений, с наступлением утомления, уровень молочной кислоты падает до нормы уже через 10 минут, в то время как восстановление силы требует около 1 часа. Введение молочной кислоты в утомленную мышцу не оказало никакого эффекта на скорость ее восстановления. Это доказывает, что накопление молочной кислоты никак не связано с мышечным утомлением.

Молочная кислота и боль в мышцах

Многие спортсмены убеждены в том, что молочная кислота является причиной боли в мышцах. На самом же деле она не имеет никакого отношения к “запаздывающей” мышечной боли, которая возникает на следующий день после тяжелой тренировки. Эта боль вызвана микроскопическими разрывами волокон во время эксцентрической, или негативной, фазы движения.

Как ни странно, эти повреждения возникают именно при опускании веса. Если бы на тренировке вы только поднимали вес, а опускал бы его за вас кто-то другой, то, возможно, ваши мышцы никогда бы не болели. Этот факт подтвержден научными экспериментами.

Концентрическое сокращение мышц при подъеме веса микроразрывов не вызывает. Парадокс заключается в том, что именно при подъеме тяжестей молочной кислоты вырабатывается гораздо больше, чем при опускании, а это значит, что если бы причиной мышечных болей была молочная кислота, то после концентрических движений тело должно было бы болеть сильнее. Однако происходит как раз наоборот.

Обвиняют молочную кислоту также и в возникновении судорог. Но в действительности они начинаются из-за перевозбуждения мышечных рецепторов при утомлении мышц. С целью избавления от боли и судорог многие спортсмены прибегают к массажу, горячим ваннам и другим расслабляющим процедурам, которые якобы помогают удалить из мышечных волокон переизбыток молочной кислоты.

Убеждены в этом и все массажисты. Тем не менее не найдено никаких научно подтвержденных доказательств того, что массаж и теплые ванны выводят из организма молочную кислоту. Напротив, проведенные учеными эксперименты дали абсолютно противоположный результат.

В эксперименте принимали участие опытные бегуны. Каждый из них совершил пробежку на тренажере «бегущая дорожка» на такой скорости, что спустя 5 минут они были доведены до полного изнеможения, что привело к резкому повышению уровня солей молочной кислоты у них в крови.

Далее ученым необходимо было выяснить, какое воздействие оказывают на молочную кислоту пассивный отдых, массаж и спокойная езда на велосипеде. У всех испытуемых был взят анализ крови сразу же после нагрузки, а затем — спустя 20 минут после восстановления.

Оказалось, что и пассивный отдых лежа на спине, и массаж не оказали практически никакого влияния на уровень солей молочной кислоты в крови спортсменов, зато он значительно снизился после того, как третий испытуемый в течение 15-20 минут спокойно проехался на велосипеде. И это вовсе не значит, что массаж не приносит никакой пользы, напротив, эта процедура очень полезна, но не в отношении избавления от молочной кислоты.

Ученые доказали, что мышцы используют в качестве топлива лактатный ион не только во время тренировок, но и в процессе восстановления, так что молочная кислота, вопреки распространенному мнению, не остается в мышцах наподобие отработанного моторного масла, а это значит, что каждый спортсмен способен заставить ее работать на себя. Поможет этому правильно составленная тренировочная программа, в которой периоды высокоинтенсивных тренировок чередуются с тренировками на выносливость, что ускоряет удаление молочной кислоты из мышц.

Таким образом, уровень обмена молочной кислоты помогает вам выполнять физические нагрузки с большей интенсивностью. Для того чтобы повысить способность организма использовать лактат в качестве топлива, необходимо позаботиться об увеличении его содержания в мышцах во время тренировок. Достаточное количество лактата в вашей мышечной системе при выполнении физических упражнений стимулирует выработку энзимов, которые ускоряют его использование.

Высокоинтенсивный интервальный тренинг способствует лучшей адаптации сердечно-сосудистой системы к регулярным физическим нагрузкам, что усиливает снабжение кислородом мышечных и других тканей организма. Следовательно, для получения молочной кислоты потребуется меньшее количество углеводов, а лучшая циркуляция крови ускорит ее доставку в ткани и удаление из кровотока.

Тренировки на выносливость способствуют мышечной адаптации, что также ускоряет удаление молочной кислоты. Увеличение функциональной мощности митохондрий скелетных мышц приводит к повышенному использованию в качестве источника энергии жирных кислот, в результате чего образование молочной кислоты снижается, а удаление ее из организма происходит быстрее.

Кроме того, немаловажную роль в этом отношении играет питание. Интенсивные и жесткие тренировки истощают запасы гликогена в мышцах и печени, поэтому всем спортсменам, как уже указывалось выше, необходима диета с богатым содержанием углеводов.

Образование и устранение молочной кислоты. Молочная кислота

"А знаете ли вы, - говорю я им, - что молочная кислота играет основную роль в процессе выработки энергии во время тренировок. И вовсе не является вредным побочным продуктом метаболизма. Она дает энергию, способствует усвоению углеводов и служит топливом для печени при производстве глюкозы и гликогена. Фактически, молочная кислота - это природное средство, призванное помочь нашему организму справляться со стрессовыми ситуациями". Но есть и обратная сторона медали. Когда организм производит молочную кислоту, он расщепляет ее на лактатный ион (лактат) и ион водорода. В молочной кислоте именно последний и является, собственно, кислотой. Он вмешивается в электролитические сигналы нервов и мышц, замедляет энергетические реакции и ослабляет мышечные сокращения. Именно им вызвано то жжение, которое вы чувствуете при интенсивных тренировках. Так что, если чувствуете утомление - вините в этом не что иное, как водородный ион.

Но, как правило, "за компанию" обвиняют и лактат. Хотя, в действительности, наш организм прекрасно относится к нему. Это чрезвычайно быстрое топливо для сердца и мышц. Лактат играет жизненно важную роль в обеспечении стабильного снабжения организма углеводами, даже во время физических нагрузок, длящихся много часов.

Лактат - друг всех тех, кто тренируется с отягощениями, друг футболистов, троеборцев, бегунов на длинные дистанции, пловцов и велосипедистов. Когда вы узнаете больше об этом веществе, все предстанет совершенно в ином свете. По достоинству оценив действие молочной кислоты, вы сможете повысить свой энергетический уровень и победить усталость!

Молочная кислота - это поистине "королевский" метаболит

Молочная кислота формируется при распаде глюкозы. Иногда называемая "кровяным сахаром", глюкоза является главным источником углеводов в нашем организме. Это основное топливо для мозга и нервной системы, так же как и для мышц во время физической нагрузки. Когда расщепляется глюкоза, клетки производят АТФ (аденозина трифосфат), который обеспечивает энергией большинство химических реакций в организме. Уровень АТФ определяет, как быстро и как долго наши мышцы смогут сокращаться при физической нагрузке.

Производство молочной кислоты не требует присутствия кислорода, поэтому этот процесс часто называют "анаэробным метаболизмом". Многие считают, что мышцы производят молочную кислоту, когда недополучают кислород из крови. Другими словами, вы находитесь в анаэробном состоянии. Однако, ученые утверждают, что молочная кислота образуется и в мышцах, получающих достаточно кислорода. Увеличение количества молочной кислоты в кровотоке свидетельствует лишь о том, что уровень ее поступления превышает уровень удаления. Кислород не играет здесь существенной роли.

Зависимое от лактата производство АТФ очень незначительно, но имеет большую скорость. Это обстоятельство делает идеальным его использование в качестве топлива, когда нагрузка превышает 50% от максимальной. При отдыхе и субмаксимальной нагрузке организм предпочитает расщеплять жиры для получения энергии. При нагрузках в 50% от максимума (порог интенсивности для большинства тренировочных программ) организм перестраивается на преимущественное потребление углеводов. Чем больше углеводов вы используете в качестве топлива, тем больше производство молочной кислоты.

Метаболический посредник

Организм использует молочную кислоту в качестве биохимического посредника при углеводном обмене. Углеводы усваиваются и циркулируют из кишечника в печень в основном в форме глюкозы. Однако, вместо того, чтобы поступить в печень для последующего превращения в гликоген, большая часть глюкозы из пищевых углеводов, минуя печень, поступает прямо в кровоток, достигает мышц и там превращается в молочную кислоту. Она, в свою очередь, поступает обратно в кровь, затем в печень, где используется для создания гликогена. Ваш организм образует большую часть своего печеночного гликогена не напрямую из глюкозы крови, а через образование молочной кислоты. Процесс этот ученые называют "парадоксом глюкозы".

Многие ткани, особенно скелетные мышцы, постоянно синтезируют и используют молочную кислоту. Уровень ее в крови отражает баланс между производством и потреблением.

Производство молочной кислоты пропорционально сумме углеводов, расщепленных для энергетических нужд в тканях. При употреблении углеводов довольно большая их часть превращается в лактат, который затем используется теми же тканями в качестве топлива или же переправляется посредством кровотока в другие ткани для энергетической цели. Быстрое использование углеводов в качестве топлива, как, например, во время интенсивной физической нагрузки, ускоряет производство молочной кислоты. Временно она начинает накапливаться в мышцах и крови, потому что не может быть использована в качестве горючего очень быстро. Если вы замедляете темп выполнения упражнений или вообще прекращаете занятие, уровень использования лактата вскоре выравнивается с уровнем его производства. Доктор Джордж Брукс (George Brooks), профессор факультета общей биологии Калифорнийского Университета, описал динамику производства и использования молочной кислоты в метаболическом процессе в своей так называемой "челночной теории лактата" ("Lactate Shuttle Theory"). Он показывает ведущую роль молочной кислоты в углеводном обмене и важность ее как топлива для метаболизма. В эксклюзивном интервью доктор Брукс сказал: "К молочной кислоте, в общем-то, относятся плохо. Но если бы атлеты смогли научиться контролировать этот химический процесс и использовать его, то смогли бы тренироваться жестче и дольше. Регулирование уровня молочной кислоты -это ключ к успеху в высокоинтенсивных видах спорта!"

Сердце, медленносокращающиеся мышечные волокна и дыхательные мышцы предпочитают использовать лактат в качестве горючего при физической нагрузке. В сердце, например, потребление ее значительно возрастает при увеличении нагрузки, а использование глюкозы остается неизменным.

Молочная кислота является очень "быстрым" топливом, что может помочь атлетам в повышении результативности. После приема высокоуглеводной пищи концентрация в крови как глюкозы, так и молочной кислоты, возрастает. Но уровень лактата поднимается незначительно, так как он удаляется достаточно быстро. Организм превращает глюкозу (которая движется в крови не так быстро) в лактат, таким образом она достигает цели быстрее. Использование молочной кислоты как "посредника" помогает избавиться от получаемых с пищей углеводов без подъема уровня инсулина и стимуляции синтеза жиров. Во время тренировки этот подъем вам не нужен, так как он понижает доступность углеводов, крайне необходимых для интенсивного обмена веществ.

Почему же молочная кислота так важна в регулировке метаболизма? Точного ответа пока нет, но существуют определенные физиологические причины. Молочная кислота, в отличие от глюкозы и других видов топлива, имеет меньший размер молекул, поэтому ей легче проходить из одной ткани в другую. Она проникает сквозь клеточные мембраны посредством мгновенного процесса, называемого "облегченным переносом" (facilitated transport). Для других видов топлива требуются более медленные транспортные системы - такие, как инсулин. Таким образом, лактат попадает быстрее и в больших количествах в клетки и кровоток. Мышечные клетки с большими запасами гликогена не могут высвободить значительные количества такого потенциального источника э

Молочная кислота в мышцах — SportWiki энциклопедия

Образование и метаболизм Кривая выведения из организма

Молочная кислота, или лактат, образуется в мышцах как продукт обмена в ходе анаэробного гликолиза и вызывает характерное чувство жжения в работающих мышцах за счет понижения pH. Особенно сильно концентрация молочной кислоты возрастает при выполнении упражнений на пампинг, суперсетов, форсированных повторений и др.

Существуют научные доказательства, что лактат стимулирует гипертрофию мышечных клеток и играет положительную роль в бодибилдинге. Это находит отражение в знаменитом выражении "No Pain — No Gain".

Молочная кислота формируется при распаде глюкозы. Иногда называемая «кровяным сахаром», глюкоза является главным источником углеводов в нашем организме. Это основное топливо для мозга и нервной системы, так же как и для мышц во время физической нагрузки. Когда расщепляется глюкоза, клетки производят АТФ, который обеспечивает энергией большинство химических реакций в организме. Уровень АТФ определяет, как быстро и как долго наши мышцы смогут сокращаться при физической нагрузке.

Производство молочной кислоты не требует присутствия кислорода, поэтому этот процесс часто называют анаэробным. Ранее считалось, что мышцы производят молочную кислоту, когда испытывают нехватку кислорода из крови. Однако современные исследования показывают, что молочная кислота образуется даже в мышцах, получающих достаточно кислорода. Увеличение количества молочной кислоты в кровотоке свидетельствует лишь о том, что уровень её поступления превышает уровень удаления[1]. Резкое увеличение (в 2—3 раза) уровня лактата в сыворотке крови наблюдается при тяжёлых расстройствах кровообращения, таких как геморрагический шок, острая левожелудочковая недостаточность и др., когда одновременно страдает и поступление кислорода в ткани и печеночный кровоток.

Зависимое от лактата производство АТФ очень незначительно, но имеет большую скорость. Это обстоятельство делает идеальным его использование в качестве топлива, когда нагрузка превышает 50 % от максимальной. При отдыхе и умеренной нагрузке организм предпочитает расщеплять жиры для получения энергии. При нагрузках в 50 % от максимума (порог интенсивности для большинства тренировочных программ) организм перестраивается на преимущественное потребление углеводов. Чем больше углеводов вы используете в качестве топлива, тем больше производство молочной кислоты.

Исследования показали, что у престарелых людей в головном мозге количество солей кислоты (лактатов) имеет повышенный уровень[2].

Боль в мышцах[править | править код]

Существует распространенный миф о молочной кислоте. Ее многие ошибочно считают причиной запаздывающей послетренировочной боли в мышцах. Это не так, поскольку большая часть молочной кислоты выводится из мышц сразу после тяжелого упражнения, а остатки в течение часа после тренировки. Соответственно, болевые ощущения от молочной кислоты также могут развиваться только во время выполнения упражнения, но не после.

Так называемая запаздывающая мышечная боль, которая развивается спустя какое-то время после тренировки, связана с мышечными микротравмами получаемыми во время работы. Чем интенсивнее работа, тем больше повреждения, тем сильнее будут болеть мышцы во время восстановления.

Как вывести молочную кислоту[править | править код]

Влияние тренированности на уровень лактата крови
  • Во время силовой тренировки при малом количестве повторений, боль в мышцах (жжение) отсутствует. Даже за 10-20 секунд отдыха между повторениями, большая часть молочной кислоты выводится из мышц, и болезненные ощущения исчезают.
  • При систематических тренировках организм быстро адаптируется и со временем процесс утилизации молочной кислоты значительно ускоряется. У тренированных атлетов концентрация всегда ниже по сравнению с начинающими спортсменами.[3]
  • Горячая ванна после тренажерного зала способствует удалению лактата за счет улучшения кровотока в мускулатуре.
  • Выполняйте разминку и заминку

Добавки и препараты. Во время тренинга применяются изотоники, содержащие бикарбонаты, которые нейтрализуют лактат. Также для этих целей эффективен бета-аланин, карнозин и цитруллин.

Польза молочной кислоты[править | править код]

Молочная кислота часто используется организмом как источник энергии и сырья для синтеза глюкозы и гликогена. Когда вы интенсивно тренируетесь, 75 процентов молочной кислоты, выработанной в «быстрых» мышечных волокнах, переходит в «медленные» волокна и служит для них топливом. Именно поэтому активный отдых после тренировки (когда работают медленные волокна) будет способствовать более быстрому выводу молочной кислоты из мышц, чем пассивный отдых.

Молочная кислота — это важный источник энергии. Именно она дает нам возможность тренироваться интенсивно для достижения не столько боли, сколько роста мышц.

Также современные исследования говорят о том, что молочная кислота полезна для роста мышц, так как она вызывает расширение сосудов, улучшая кровоток, и позволяя лучше транспортировать кислород.

Молочная кислота повышает тестостерон в несколько раз[править | править код]

Молочная кислота выделяется организмом во время интенсивных упражнений. Также после короткого интенсивного напряжения организм производит больше тестостерона. Существует ли связь между двумя явлениями? Тайваньские ученые пришли к положительному ответу на данный вопрос. Они утверждают, что клетки, производящие тестостерон, начинают его секрецию под воздействием молочной кислоты. Ранее похожее исследование уже проводилось над животными, которые не занимались физической активностью, но лишь получали молочную кислоту.

Тайваньские ученые использовали для эксперимента крыс, которые плавали в воде в течение 10 минут. Затем производился анализ концентрации молочной кислоты, тестостерона и лютеинизирующего гормона в крови.

До нагрузки После нагрузки
Молочная кислота, mmol/l 2 7
Тестостерон, pg/ml 200 400
Лютеинизирующий гормон, ng/ml 1 3

Все три показатели выросли. Но являются ли два нижних показателя в таблице следствием первого? В тестикулах крыс ученые также обнаружили повышенную концентрацию молочной кислоты. Далее ученые ввели молочную кислоту внутривенно, пытаясь воссоздать показатели гормонального фона после плавания.

До введения молочной кислоты После введения молочной кислоты
Молочная кислота, mmol/l 2 5
Тестостерон, pg/ml 200 800
Лютеинизирующий гормон, ng/ml 1 1,5

Уровень лютеинизирующего гормона вырос минимально, однако прирост в секреции тестостерона является очень значительным. Ученые объясняют это тем, что молочная кислота воздействует не только на тестикулы, но и на другие гормоны, стимулирующие выброс тестостерона. Что и было доказано следующим экспериментом, когда клетки гипоталамуса крыс поместили в раствор молочной кислоты на 30 минут. Анализ показал значительный прирост секреции гонадотропина – гормона, который отвечает за производство в гипофизе фолликулостимулирующего и лютеинизирующего гормонов.

Подобные эксперименты никогда не проводились на людях, однако можно предположить, что молочная кислота будет иметь такой же эффект на людях. Учитывая ее низкую стоимость и минимальные побочные эффекты, бодибилдеры могут попробовать повысить уровень тестостерона именно таким образом.

Из данного исследования мы можем сделать вывод, к которому уже приходили ученые, изучающие воздействие физических нагрузок на повышение секреции тестостерона, что одними из важнейших стимулирующих факторов являются:

  • Объем одновременно участвующих в работе мышц. Очевидно, что чем более крупные мышцы принимают участие в движении и чем больше при этом само количество активных мышц, тем больше будет и уровень молочной кислоты в крови, так как та из всех активных мышечных волокон, преимущественно гликолитических, попадает в кровь (в окислительных большая доля молочной кислоты будет утилизироваться в митохондриях). Далее молочная кислота с кровотоком может попасть и в тестикулы, и в гипоталамус.
  • Нагрузка должна быть достаточно продолжительной. В исследованиях в наибольшей степени на рост уровня тестостерона влияли высокоинтенсивные нагрузки длительностью от 15 до 60 секунд. Очевидно, что длительность нагрузки до определенной степени влияет на количество образуемой молочной кислоты.

Однако факт того, что молочную кислоту можно принимать в виде добавки, ставит вопрос, насколько важно создавать вышеуказанные факторы. К примеру, выполнение изолирующих упражнений с поддержкой орального приема молочной кислоты будет ли также эффективно, а может, даже и больше, чем выполнение базовых упражнений? Ранее мы публиковали другое исследование, также касающееся приема молочной кислоты в виде лактата натрия, но вкупе с кофеином, которое выявило анаболический эффект на мышечную ткань, но уже другим путем – через активацию маркеров сателлитных клеток (MyoD и миогенина) и сигнальных комплексов mTOR и S6K. Возможно, мы имеем дело с потенциально эффективной добавкой для мышечного роста, обладающей крайне низкой стоимостью и весьма доступной.

Вред для организма[править | править код]

Патологическое повышение содержания молочной кислоты в крови приводит к патологическому состоянию - лактатацидозу. Данное состояние характеризуется закислением среды организма (происходит снижение уровня pH) и нарушается функция практически всех органов и клеток. Лактатацидоз не развивается от физической работы, однако сопутствует таким тяжелым заболеваниям как сахарный диабет, сепсис, лейкоз, острая кровопотеря и др.

Лекарственные средства повышающие молочную кислоту[править | править код]

К лекарственным средствам, наиболее часто вызывающим молочнокислый ацидоз, относятся адреналин и натрия нитропруссид. Адреналин ускоряет распад гликогена в скелетных мышцах и усиливает выработку лактата. Немаловажную роль также играет вазоконстрикция мелких артерий и артериол, развивающаяся под влиянием препарата.

Натрия нитропруссид быстро метаболизируется, вызывая высвобождение цианидов, способных нарушать процессы окислительного фосфорилирования (они ингибируют клеточное дыхание, оказывая токсическое действие на цитохромоксидазу).

Молочная кислота, лактат и гликолиз. Просто о сложном

При рассмотрении подобных тем, требующих глубокого знания химии, биологии и физиологии, постоянно путают причинно-следственные связи. Но так же надо признать, что на сегодняшний день наши многие представления о работе организма — это, в основном, догадки. Они основаны на полученных данных, которые иногда могут кардинально меняться с течением времени.

Аэробный режим

Наш организм является аэробным. То есть, он не может существовать без воздуха. Для химико-биологических реакций, происходящих на молекулярном уровне, нужен кислород. Поэтому, если можно так выразиться, мы постоянно существуем в аэробном режиме, или, иными словами, в полной зависимости от кислорода.

Анаэробный режим

Но в последствии биохимики выяснили, что клетки могут продолжать работать и без достаточного количества кислорода (а то и вовсе без него) и по-прежнему расщеплять глюкозу (наш основной универсальный источник топлива). То есть, делать все то же самое, но уже в анаэробном режиме.

АТФ

И в том и в другом случае наши клетки производят из глюкозы молекулы АТФ (аденозинтрифосфат), которые и обеспечивают энергией все химические процессы.

Гликолиз

Процесс усвоения глюкозы называется гликолиз. Другие химические соединения, образующиеся в результате гликолиза — это пируват (пировиноградная кислота) и молочная кислота.

Считается, что пируват — это результат аэробной деятельности, а молочная кислота — анаэробной. Это не совсем так, но сути это не меняет.

Пируват

Это важнейший промежуточный продукт энергетического обмена. Одна из основных ролей пирувата в организме – участие в цикле Кребса. Это цикл взаимодействий химических элементов и ферментов, в результате которых образуются топливные элементы АТФ или ее непосредственные предшественники.

Молочная кислота

В популярных фитнес-журналах принято считать, что в тренировке существует переломный момент, когда из-за нехватки кислорода при превышении нагрузки в мышцах образуется молочная кислота. Это является причиной всех проблем — от быстрого утомления до боли, которая «вымывается» из организма через пару дней. Такое описание процессов крайне некорректно и вводит в заблуждение.

Лактат

Дело в том, что молочная кислота вырабатывается всегда (и не только молочная). И в состоянии покоя тоже. Но сама по себе она ни на что не влияет, поскольку моментально распадается на составляющие. Можно даже сказать, что она уже предстает перед нами в виде исходных элементов, покидая клетку.

Одной из составляющих этого распада (диссоциации) является лактат — соль молочной кислоты. Поэтому более уместно говорить об уровне лактата, а не молочной кислоты. Соответственно, вопрос «как вывести молочную кислоту из мышц» абсурден, поскольку ее там просто нет.

Еще более неправильно ставить знак равенства между молочной кислотой и лактатом, подразумевая, что это одно и то же. Действительно, иногда в биохимии эти два понятия приравнивают, но в совершенно других обстоятельствах, например, когда можно не учитывать общую кислотность. В нашем случае подобное сравнение привело к многолетнему искажению данных при изучении химических процессов.

Лактат, тем временем, тоже никакого зловредного воздействия на мышцы не оказывает, болей не вызывает и к утомлению не причастен. Более того, он сам по себе является не побочным продуктом, а экстремально быстрым топливом при пиковой нагрузке. Абсолютное его большинство ликвидируется печенью (и напрямую клетками) именно этим образом. Причем к нормальному уровню (в состояния покоя) он возвращается в течении часа.

Следует отметить, что многие химико-энергетические процессы в организме являются обратимыми. Это относится и к лактату, который запросто синтезируется из пирувата (и еще одного фермента NADN). Подобные превращения элементов позволяют оптимизировать циркуляцию и хранение веществ по организму и срочно транспортировать их в недоступные места в случае необходимости. Например, сквозь клеточные мембраны.

Кислотность внутриклеточной среды

Как мы выяснили ранее, про молочную кислоту, как таковую, можно забыть (но не про лактат). Однако не получится забыть про второй компонент, образовавшийся при ее распаде —  свободные протоны или, если быть точным, катионы водорода H+. Они способны менять рН (кислотность) внутриклеточной среды, в том числе сильно ее повысить с ростом концентрации, вплоть до кислоты.

Образование катионов водорода — это неизбежное условие усвоения глюкозы. Особенно, в анаэробном режиме. Есть веский повод обвинить лактат в росте кислотности. Однако при детальном рассмотрении оказывается, что некоторые реакции, из которых состоит гликолиз, ведут не к росту, а к снижению кислотности среды. Например, при синтезе лактата из пирувата, при котором забирается протон, лактат выводится из клетки белком, который так же использует для этого еще один протон.

Сейчас известно, что основной источник протонов в активно работающей мышечной клетке — это распад АТФ. Поэтому метаболический ацидоз – закисление среды мышечных клеток во время интенсивной нагрузки связан именно с использованием энергии АТФ. И не связан с синтезом и накоплением лактата, что идет вразрез с устоявшимися неверными представлениями.

«Это производство (а также выброс лактата в кровь) требует потребления протонов, снижая их концентрацию в клетке. Поэтому образование и накопление лактата может служить хорошим индикатором закисления клеточной среды, но они не связаны как причина и следствие.» — журнал Physiology.

Уровень лактата

Рост уровня лактата не имеет прямой зависимости от дефицита кислорода, как считалось ранее, но может косвенно о нем свидетельствовать. Накопление его происходит из-за малой скорости переработки веществ и трансформации их в энергию в анаэробном режиме, которая, однако, подлежит тренировке.

Загрузка...

Молочная кислота

Выражение «молочная кислота» чаще всего используется спортсменами для описать сильную боль, ощущаемую во время изнурительных упражнений, особенно во время мероприятий хотелось 400 метров и 800 метров. Когда требуется энергия для выполнения упражнение, это обеспечивается расщеплением аденозинтрифосфата (АТФ). В организме есть ограниченный запас АТФ, составляющий около 85 г, и он будет очень сильно его расходовать. быстро, если бы у нас не было способов его повторно синтезировать.Три системы производят энергию для повторного синтеза АТФ: АТФ-ПК, молочная кислота и аэробный.

Система молочной кислоты способна выделять энергию ресинтезировать АТФ без участия кислорода и называется анаэробным гликолиз. Гликолиз (расщепление углеводов) приводит к образованию пировиноградная кислота и ионы водорода (H +). Молекулы пировиноградной кислоты подвергаются окислению в митохондрии, и начинается цикл Кребса. Наращивание H + сделает мышцы клетки кислые и мешают их работе, поэтому молекулы-носители, называемые никотинамидадениндинуклеотид (NAD +), удалите H +.NAD + снижается до НАДН, который откладывает H + в воротах электронного транспорта (ETC) в митохондрии соединяются с кислородом с образованием воды (h3O).

Если кислорода недостаточно, НАДН не может выделяться. H +, и они накапливаются в ячейке. Для предотвращения повышения кислотности пировиноградной кислота принимает H +, образуя молочную кислоту, которая затем диссоциирует на лактат и H +. Часть лактата диффундирует в кровоток и уносит с собой некоторое количество H + в виде способ снижения концентрации H + в мышечной клетке.Нормальный pH мышечной клетки 7,1, но если наращивание H + продолжается и pH снижается до около 6,5, тогда сокращение мышц может быть нарушено, и низкий pH будет стимулировать свободные нервные окончания в мышцах, что приводит к восприятию боль (ожог). Эту точку часто измеряют как молочный порог или анаэробный порог (АТ), или как начало уровня лактата в крови. накопление (ОБЛА).

Процесс выведения молочной кислоты занимает примерно один час, но его можно ускорить, выполнив соответствующее охлаждение, которое обеспечивает быстрое и непрерывное снабжение мышц кислородом.

Astrand et al. (1986) [1] обнаружили, что обычное количество молочной кислоты, циркулирующей в крови, составляет примерно от 1 до 2 миллимолей / литр крови. Начало накопления лактата в крови (OBLA) встречается между 2 и 4 миллимолями / литром крови. У не спортсменов это точка составляет от 50% до 60% VO 2 max и в обученных спортсмены, от 70% до 80% VO 2 макс.

Молочная кислота - друг или враг?

Молочная кислота (лактат) не является:

  • отвечает за ожог мышц ног при упражнения очень быстро
  • отвечает за болезненность, которую вы испытываете в 48 часов после тяжелого сеанса
  • отходы

Лактат, который вырабатывается организмом в течение всего дня, является ресинтезируется печенью (цикл Кори) с образованием глюкозы, которая обеспечивает больше энергии.Похоже на друга для меня.

Лактатный челнок

Часть производимого нами лактата попадает в кровоток и используется непосредственно в качестве топлива сердечной мышцей, а также печенью для производства глюкозы и гликогена в крови (цикл Кори).

Лактатный челнок включает следующую серию событий:

  • По мере того, как мы работаем, образуется пируват
  • Когда кислорода недостаточно для расщепления пирувата, вырабатывается лактат
  • Лактат проникает в окружающие мышечные клетки, ткани и кровь
  • Мышечные клетки и ткани, получающие лактат разложить лактат на топливо (АТФ) для немедленного использования или использовать его в создании гликогена
  • Затем гликоген остается в клетках до тех пор, пока энергия не будет требуется

65% молочной кислоты превращается в двуокись углерода и воду, 20% в гликоген, 10% в белок и 5% в глюкозу.(Wesson et al. (2004) [5] стр.79)

Было подсчитано, что около 50% лактата, производимого во время интенсивных упражнений, используется мышцами для образования гликогена, который действует как метаболическое топливо для поддержания упражнений.

Цикл Кребса

Цикл Кребса - это серия реакций, которые происходят в митохондриях и приводят к образованию АТФ. Молекулы пировиноградной кислоты в результате гликолиза подвергаются окислению в митохондрии с образованием ацетилкофермента А, после чего начинается цикл Кребса.

Три важных события происходят во время цикла Кребса. Вырабатывается один гуанозинтрифосфат (ГТФ), который отдает фосфатную группу АДФ с образованием одного АТФ; три молекулы никотинамидадениндинуклеотида (NAD) и одна молекула флавинадениндинуклеотида (FAD) восстанавливаются. Хотя одна молекула ГТФ приводит к производству одного АТФ, производство восстановленных НАД и ФАД гораздо более значимо в процессе выработки энергии клеткой, потому что они отдают свои электроны системе транспорта электронов, которая генерирует большие количества АТФ.

Цикл Кори

Цикл Кори относится к метаболическому пути, при котором лактат, продуцируемый анаэробным гликолизом в мышцах, перемещается через кровоток в печень, где он превращается в глюкозу и гликоген в крови.

Ионы водорода

При распаде глюкозы или гликогена образуются ионы лактата и водорода (H +) - для каждой молекулы лактата образуется один ион водорода. Наличие ионы водорода, а не лактат, делают мышцы кислыми, что в конечном итоге остановит функция мышц.Поскольку концентрация ионов водорода увеличивает кровь и мышцы становятся кислыми. Эта кислая среда замедлит активность ферментов и в конечном итоге расщепление самой глюкозы. Кислотные мышцы усугубят связанные нервные окончания, вызывающие боль и увеличивающие раздражение центральных нервов. нервная система. Спортсмен может потерять ориентацию и почувствовать тошноту.

Аэробная нагрузка

Учитывая, что высокий уровень ионов лактата / водорода будет пагубно сказывается на производительности, одна из основных причин тренировок на выносливость - это позволяют организму работать в более быстром темпе с минимальным количеством лактата.Это можно сделать с помощью длительных равномерных пробежек, которые разовьют аэробную способность. капилляризация усин (образование большего количества мелких кровеносных сосудов, таким образом усиление транспорта кислорода к мышцам) и за счет повышения эффективности в сердце и легких. Если аэробная способность больше, значит, будет быть доступным для работающих мышц больше кислорода, и это должно задержать начало молочной кислоты при заданной интенсивности работы.

Анаэробный порог

Молочная кислота начинает накапливаться в мышцах, как только вы начинаете работают выше анаэробного порога.Этот обычно составляет от 80% до 90% вашей максимальной частоты пульса (ЧСС макс ) у тренированных спортсменов.

Что означает низкий порог лактата

Если ваш лактатный порог (LT) достигается при низкой нагрузке интенсивности, это часто означает, что "окислительные энергетические системы" в ваших мышцах работают не очень хорошо. Если бы они выступали на высоком уровне, они бы использовать кислород, чтобы расщепить лактат на углекислый газ и воду, предотвращая лактат от попадания в кровь.Если у вас низкий LT, это может означать, что:

  • Вы не получаете достаточно кислорода внутри мышечных клеток
  • у вас недостаточно ферментов необходимо для окисления пирувата с высокой скоростью
  • у вас недостаточно митохондрий в мышечных клетках
  • ваши мышцы, сердце и другие ткани не очень хорошо извлечение лактата из крови

Повышение порога лактата

Цель состоит в том, чтобы насытить мышцы молочной кислотой, чтобы обучить буферный механизм организма (щелочной), чтобы справиться с ним больше эффективно.Накопление лактата в работающих скелетных мышцах связано с утомлением этой системы после 50-60 секунд максимального усилие. Сеансы должны включать от одного до пяти повторений (в зависимости от уровня спортсмена). способность) с почти полным восстановлением.

Непрерывная тренировка с 85-90% максимальной частоты пульса в течение 20-25 минут улучшит ваш лактатный порог (LT).

Сеанс следует проводить один раз в неделю и начинать восемь недель. перед крупным соревнованием.Это поможет мышечным клеткам сохранить свое щелочная буферная способность. Улучшение LT также улучшит ваш tlimvVO 2 max.

Тренировки на толерантность к лактату

В следующей таблице указаны некоторые возможные тренировки. которые можно использовать для улучшения толерантности к лактату:

Расстояние Темп Восстановление сетов x повторений
150 метров 400 метров 90 секунд 3 х 3
300 метров 800 метров 2 минуты 6
150 метров 800 метров 45 секунд 12
150 метров 800 метров 20 секунд 2 х 4
300 метров 1000 метров 90 секунд 9

Бикарбонат натрия

Производство энергии посредством анаэробного гликолиза, который особенно важно для мероприятий продолжительностью от 30 секунд до 15 минут, увеличивает кислотность внутри мышечных клеток и очень скоро делает то же самое к крови.Именно это повышение кислотности в мышечных клетках важный фактор, вызывающий утомление. Если бы был способ уменьшить кислотность в мышечных клетках, теоретически можно отсрочить утомление и продолжайте тренироваться с очень высокой интенсивностью дольше.

Бикарбонат натрия является подщелачивающим агентом и, следовательно, снижает кислотность крови (известное как буферное действие). Буферизацией кислотность в крови, бикарбонат может поглощать больше производимой кислоты внутри мышечных клеток попадает в кровь и тем самым снижает уровень кислотности внутри самих мышечных клеток.Это может отсрочить наступление усталости.

Кому это может быть выгодно?

Конкретные спортсмены, которым может быть полезен бикарб добавка обычно участвует в соревнованиях, которые длятся от одного до семь минут, то есть бег от 400 до 1500 метров, от 100 до 400 метров плавание и большинство соревнований по гребле.

Van Montfoort et al. (2004) [2] исследовали 15 спортсменов-мужчин, участвующих в соревнованиях на выносливость, которые выполняли бег до изнеможения через 90 минут после приема натриевого агента.Среднее время работы до истощения было следующим:

  • Бикарбонат натрия - 82,3 секунды
  • Лактат натрия - 80,2 секунды
  • Цитрат натрия - 78,2 секунды
  • Хлорид натрия - 77,4 секунды

Результаты показывают, что добавление бикарбоната натрия может быть полезным.

Практический подход

Перед использованием бикарбоната проверьте руководящий орган вашего вида спорта, что данное вещество не противоречит допингу нормативные документы.

Важно поэкспериментировать с добавка во время тренировки и Уильямс (1996) [4] предлагает следующую процедуру, повторяемую несколько раз, чтобы определить, подходит ли вам добавка бикарбоната:

  • два дня легкой подготовки
  • выполнить гонку на время
  • два дня легкой тренировки
  • повторить гонку на время в аналогичных условиях после приема бикарбоната

протокол приема бикарбонатных добавок: 0.3 г бикарбоната натрия на кг тела вес примерно за один-два часа до гонки на время. например для Бегуну весом 66 кг потребляйте 20 г бикарбоната натрия (около четырех чайных ложек).

Побочные эффекты

Побочные эффекты могут проявляться в виде боли, спазмы, диарея или ощущение вздутия живота. Выпивая до литра вода с добавкой часто бывает полезной, и ее следует принимать стандартно. Также может помочь разделение дозы бикарбоната на четыре равные части в течение часа.

Есть потенциальные побочные эффекты от приема более высоких доз, чем обычно. уровни бикарбоната натрия, поэтому сначала проконсультируйтесь с врачом.

Помогает ли массаж удалить молочную кислоту?

В исследовании McMurray (1987) [3] сравнивалось влияние массажа, пассивного восстановления и легкой езды на велосипеде (около 40% максимального потребления кислорода) на метаболизм лактата после изнурительного бега на беговой дорожке.

Испытуемые были обученными бегунами, которые выполняли максимальный бег на беговой дорожке, чтобы поднять уровень лактата в крови и вызвать истощение через 4-6 минут.Исследователи брали образцы лактата в крови испытуемых в течение 20 минут после тренировки и обнаружили, что пассивное восстановление (лежа на спине) и массаж не влияли на уровень лактата в крови, в то время как легкая езда на велосипеде вызывала лучшее удаление лактата из крови через 15-20 минут после тренировки. исчерпывающее упражнение.

Это не означает, что массаж бесполезен для спортсменов; все это означает, что массаж не помогает вывести молочную кислоту.


Список литературы

  1. ASTRAND, P.O. et al. (1986) Удаление лактата во время и после физических упражнений у людей. Журнал прикладной физиологии , 61 (1), стр. 338-343
  2. VAN MONTFOORT, M.C.E. и другие. (2004) Влияние приема внутрь бикарбоната, цитрата, лактата и хлорида на спринт. Med Sci Sports Exercise , 36 (7), стр. 1239-1243
  3. МакМюррей, A.M. (1987) Влияние массажа на уровень лактата в крови после максимального бега на беговой дорожке . Диссертация (М.A.) Университет Северной Айовы
  4. WILLIAMS, A. (1996) Исследования показывают, что он может повысить производительность в коротких упражнениях, но может иметь тошнотворные побочные эффекты. Пиковая производительность , 73, стр. 6-7
  5. WESSON, K. et al. (2004) Sport и PE . Великобритания, Hodder & Stoughton Educational

Ссылки по теме

Следующие ссылки предоставляют дополнительную информацию по этой теме:

  • ХИЛЛ, А.V. и LUPTON, H. (1923) Мышечные упражнения, молочная кислота, а также снабжение и использование кислорода. QjM , (62), стр. 135-171

Ссылка на страницу

Если вы цитируете информацию с этой страницы в своей работе, то ссылка на эту страницу:

  • MACKENZIE, B. (1999) Lactic Acid [WWW] Доступно по адресу: https://www.brianmac.co.uk/lactic.htm [дата обращения:

Связанные страницы

Следующие страницы Sports Coach предоставляют дополнительную информацию по этой теме:

.

Что такое молочная кислота? (с иллюстрациями)

Молочная кислота, также известная как 2-гидроксипропановая или молочная кислота, представляет собой соединение, образующееся при расщеплении глюкозы в определенных условиях в живом существе или некоторыми видами бактерий. Например, у человека это важная часть выработки энергии для физических упражнений и помогает выполнять определенные функции печени. Во время чрезвычайно интенсивных упражнений он может накапливаться в избытке и вызывать кратковременное ощущение жжения в мышцах. Эта кислота также может быть найдена в некоторых молочных продуктах, таких как йогурт, а также в хлебе на закваске и некоторых сортах пива и вина в результате ферментации.

Молочная кислота содержится во многих продуктах питания, включая йогурт.
Производство и использование в кузове

Скелетные мышцы и другие ткани обычно производят молочную кислоту даже в состоянии покоя.Организм вырабатывает эту кислоту, расщепляя углеводы для производства энергии. Кислота становится проблемой только тогда, когда ее очень много.

Молочная кислота.

Это может произойти, когда в организме недостаточно кислорода для полного расщепления глюкозы во время физической активности.Энергия в организме человека обычно создается с помощью кислорода во время аэробных упражнений. Когда уровни кислорода достигают своего предела, но требуется больше энергии, активность становится анаэробной , что означает, что энергию необходимо производить другими методами. В ходе сложного процесса, известного как гликолиз , гликоген в мышцах распадается на глюкозу, а затем на пируват или пировиноградную кислоту .

Медицинские работники могут взять образец крови для проверки на высокий уровень молочной кислоты.

Во время аэробных упражнений пируват подвергается процессу окисления, который помогает его удалить. Однако, когда кто-то выполняет интенсивные анаэробные упражнения, в его или ее организме не хватает кислорода для этого. В этих условиях избыток пирувата производит молочную кислоту, которая помогает генерировать кратковременные приливы энергии. Например, реакция «бей или беги» часто полагается на эту кислоту как на энергию, необходимую человеку для быстрого бега на высоких скоростях.

Хлеб на закваске содержит молочную кислоту.
Использование печенью

Одним из распространенных способов использования молочной кислоты в организме человека является образование глюкозы.Умеренное количество этой кислоты может проходить через кровоток и достигать печени, где она подвергается процессу, называемому глюконеогенез , превращаясь в глюкозу. Затем он либо используется для поддержания нормального уровня гликогена в печени, либо возвращается в организм для использования в качестве сахара в крови.

Молочная кислота производит энергию во время физических упражнений.
Экстремальная активность

При длительной физической активности большое количество молочной кислоты может производить ионы водорода, вызывающие жжение в мышцах. Обычно это довольно болезненно, и многие серьезные спортсмены и бодибилдеры испытывают этот дискомфорт во время интенсивных упражнений или тяжелой атлетики.Однако боль бывает довольно кратковременной и помогает предотвратить серьезную травму, поскольку обычно заставляет человека перестать задействовать определенную группу мышц.

Распространенные мифы

Среди некоторых людей широко распространено мнение, что продолжающаяся болезненность мышц после интенсивной тренировки вызвана накоплением молочной кислоты.По правде говоря, большинство исследований показывают, что слишком много этого соединения вызывает только немедленную болезненность или жжение. Незначительные разрывы и воспаления в мышцах обычно вызывают болезненность и усталость, которые сохраняются в течение нескольких дней. Правильные тренировки и упражнения, в том числе разогрев и охлаждение мышц, адекватная растяжка и здоровая диета с высоким содержанием углеводов, могут помочь предотвратить травмы.

Возможные проблемы со здоровьем

Очень высокий уровень молочной кислоты может вызвать серьезное, иногда опасное для жизни состояние, называемое лактоацидозом.Симптомы этого состояния включают учащенное дыхание, потливость, тошноту и рвоту. Медицинские работники обычно берут образец крови, чтобы проверить уровень кислоты, когда подозревают, что у человека может быть это заболевание. Хотя чрезмерная физическая нагрузка и перегрев могут привести к лактоацидозу, это также может быть вызвано отравлением алкоголем, заболеванием печени и недостатком кислорода из-за чего-то вроде отравления угарным газом.

Использование в продуктах питания

В ряд пищевых продуктов также входит молочная кислота для изменения баланса pH или изменения вкуса.Например, некоторые виды бактерий, добавляемых в молоко, производят кислоту, которая помогает создать текстуру и терпкость, присущие йогурту. Хлеб на закваске часто зависит от дрожжей и бактерий в воздухе вокруг закваски из-за его терпкого вкуса, обычно вызванного образованием кислоты в хлебе. Пиво и вино иногда содержат бактерии, вырабатывающие эту кислоту, которая может помочь устранить другие, несколько неприятные ароматы, возникающие во время ферментации.

Отравление алкоголем может быть причиной лактоацидоза..

Молочная кислота Формула

Формула и структура: Химическая формула молочной кислоты - C 3 H 6 O 3 , а ее расширенная химическая формула - CH 3 CH (OH) CO 2 H и его молярный масса 90,080 г моль -1 . Молекула классифицируется как альфа-гидроксикислота, поскольку она имеет гидроксильную группу (-ОН) и карбоксильную группу (-СООН), присоединенную к одному и тому же атому углерода. Этот центральный углерод является хиральным, а две другие группы заместителей представляют собой атом водорода и метильную группу (-CH 3 ), так что есть две возможные структуры: L - (+) - Молочная кислота и D - (- )-Молочная кислота.Его химическая структура может быть записана, как показано ниже, в общих представлениях, используемых для органических молекул.

Происхождение: Молочная кислота естественным образом вырабатывается в мышцах во время нагрузки в результате превращения пирувата, катализируемого ферментом лактатдегидрогеназой. Эта реакция используется в биотехнологической промышленности в процессе, известном как ферментация молочной кислоты. Его также можно найти в простокваше и других производных молока, таких как йогурт и творог.

Препарат: Молочную кислоту можно получить двумя способами: биотехнологическим и синтетическим.В биотехнологическом методе молочная кислота производится в больших количествах путем ферментации углеводов (таких как глюкоза, кукурузные сиропы и т. Д.) И питательных веществ (таких как пептиды и аминокислоты) микроорганизмами из рода Lactobacillus . Ферментация также производит муравьиную и уксусную кислоты. Синтетический препарат молочной кислоты производится из ацетальдегида и окиси углерода в растворе кислоты при температуре 130-200 ºC.

Физические свойства: Молочная кислота представляет собой сиропообразную жидкость от бесцветного до желтого цвета или белый порошок.Его плотность составляет 1.029 г / мл -1 , а точки плавления и кипения составляют 18 ºC и 122 ºC. Он вызывает коррозию металлов и тканей. Молочная кислота растворима в воде и этаноле.

Химические свойства: Молочная кислота - слабая органическая кислота, однако она также может реагировать таким же образом с другими более сильными кислотами; группа карбоновой кислоты, присутствующая в молекуле, отдает ион водорода в присутствии оснований (органических или неорганических оснований). Одной из наиболее важных характеристик молочной кислоты является двойное физическое состояние, которое может присутствовать: в то время как рацемическая смесь D, L-молочной кислоты является жидкостью, энантиопурные формы представляют собой белый порошок.

Применение: Молочная кислота используется в медицине в качестве жидкости для внутривенного введения, которая действует как изотоник для реанимации после кровопотери. Его также можно использовать в качестве сырья для производства некоторых полимеров. Молочная кислота широко используется в пищевой промышленности в качестве пищевого консерванта и ароматизатора, а также в химической промышленности для производства моющих средств и приманок от комаров.

Воздействие на здоровье / опасность для здоровья: Молочная кислота в высокой концентрации может сильно раздражать глаза и другие слизистые оболочки. При проглатывании в высокой концентрации может вызвать коррозию.При нагревании в присутствии диазосоединения может выделять легковоспламеняющиеся или токсичные газы. Он может реагировать с сульфитами, нитритами и тиосульфатами, также выделяя токсичные газы. Он может вызвать коррозию многих металлов.

.

Как избавиться от молочной кислоты в мышцах

Во время тренировок важно избегать перенапряжения. Это может привести к травмам и накоплению молочной кислоты. Молочная кислота вырабатывается в ваших мышцах и накапливается во время интенсивных упражнений. Это может вызвать болезненные ощущения в мышцах.

Накопление молочной кислоты в результате упражнений обычно носит временный характер и не вызывает особого беспокойства, но может повлиять на ваши тренировки, вызывая дискомфорт. Прочтите, чтобы узнать, как избавиться от молочной кислоты после того, как она накапливается в ваших мышцах, и что вы можете сделать, чтобы предотвратить ее накопление в будущем.

Убедитесь, что вы не употребляете много жидкости, в идеале до, во время и после физических упражнений. Правильная гидратация важна при тренировках, потому что она может помочь:

  • восполнить потерю жидкости во время тренировки
  • избавить ваше тело от молочной кислоты
  • позволить питательным веществам создавать энергию
  • облегчить боль в мышцах
  • предотвратить мышечные судороги
  • Поддерживайте оптимальную работоспособность своего тела

Выпивайте не менее восьми стаканов воды в день и увеличивайте это количество во время тренировок.

Хотя регулярные упражнения могут помочь вам поддерживать постоянство, достаточно отдыхать между тренировками важно для восстановления мышц. Это также дает вашему организму возможность расщепить избыток молочной кислоты.

Иметь хотя бы один полный день отдыха в неделю. В дни отдыха можно делать легкие упражнения или двигаться, просто сведите их к минимуму.

Выработайте привычку совершенствовать технику дыхания. Исследование 1994 года показало, что спортсмены, которые практиковали дыхательные упражнения, улучшили свои спортивные результаты без повышения уровня молочной кислоты.

Для простой техники дыхания медленно вдыхайте через нос и выдыхайте через рот. Вы можете задерживать дыхание на несколько секунд после каждого вдоха, но делайте это, только если вам удобно.

Вы также можете попробовать одно из этих простых дыхательных упражнений, чтобы выработать привычку осознавать дыхание, одновременно увеличивая объем легких.

Практикуйте эти дыхательные техники во время тренировки и в течение дня. Это может помочь доставить больше кислорода к вашим мышцам, замедляя выработку молочной кислоты и помогая избавиться от накоплений.

Найдите время, чтобы разогреться и растянуть мышцы до и после тренировки. Также могут помочь несколько легких растяжек утром и вечером. Даже если это займет всего несколько минут, ваши мышцы будут вам благодарны.

Растяжка может помочь стимулировать кровообращение, повысить гибкость и снять напряжение. Это помогает доставить в мышцы больше кислорода, что может снизить выработку молочной кислоты и избавить мышцы от любых скоплений молочной кислоты.

Увеличение потребления магния может помочь предотвратить и облегчить мышечную болезненность и спазмы, которые могут сопровождать накопление молочной железы.Это также может помочь оптимизировать производство энергии, чтобы ваши мышцы получали достаточно кислорода во время тренировки.

Небольшое исследование, проведенное в 2006 году с участием 30 спортсменов-мужчин, показало, что добавление магния положительно влияет на их спортивные результаты в течение четырехнедельного периода. Считается, что это связано с тем, что более низкий уровень молочной кислоты приводит к меньшему истощению. Для подтверждения этих результатов необходимы более масштабные исследования.

Продукты, богатые магнием, включают орехи, бобовые и листовую зелень. Прием магниевых хлопьев или ванны с солью Эпсома - еще один способ усвоить магний.Это также может помочь расслабиться, повысить уровень энергии и уменьшить болезненность, особенно если вы делаете это регулярно.

Добавление стакана апельсинового сока к вашей предтренировочной программе может быть полезным для снижения уровня лактата и улучшения ваших спортивных результатов.

В небольшом исследовании 2010 года исследователи попросили 26 женщин среднего возраста с избыточным весом тренироваться три раза в неделю в течение трех месяцев. Половину женщин попросили выпить апельсиновый сок перед тренировкой.У другой половины не было апельсинового сока.

Группа, которая пила апельсиновый сок, показала более низкий уровень молочной кислоты, что предполагает меньшую мышечную усталость. Они также показали улучшенную физическую работоспособность и снизили риск сердечно-сосудистых заболеваний.

Исследователи полагают, что эти улучшения были вызваны повышенным потреблением участниками витамина С и фолиевой кислоты. Для подтверждения этих результатов необходимы дополнительные исследования.

Когда в мышцах накапливается молочная кислота, они могут вызывать утомление или легкую боль в мышцах.Другие симптомы могут включать:

  • тошноту
  • рвоту
  • слабость
  • мышечную болезненность или спазмы
  • ощущение жжения в мышцах
  • учащенное или поверхностное дыхание
  • одышку
  • судороги
  • онемение
  • онемение
  • онемение пожелтение кожи или глаз

Если симптомы серьезны или сохраняются, это может быть признаком лактоацидоза. Это состояние может стать серьезным. Обратитесь к врачу, если у вас есть подозрения на лактоацидоз.

1. Постепенно наращивайте

Не переусердствуйте, когда начинаете новую программу упражнений или вносите изменения в существующую. Постепенно увеличивайте интенсивность и продолжительность вашей программы упражнений в течение определенного периода времени. Это дает вашему телу время привыкнуть к тренировкам, так как вы набираете силу и выносливость.

Тренировка вашего тела для работы с большей интенсивностью помогает поддерживать надлежащий уровень молочной кислоты, но это то, что требует времени для развития.

Будьте последовательны в своем подходе и терпеливы, ожидая результатов.В конце концов, ваше тело сможет справляться с более напряженными упражнениями с большей энергией и меньшим дискомфортом за счет повышения лактатного порога.

2. Соблюдайте баланс

По возможности изменяйте тренировки, чередуя аэробные и анаэробные тренировки.

Уравновесьте более длительные тренировки ходьбой, бегом и плаванием с тяжелой атлетикой, прыжками или спринтом меньшей интенсивности. Это дает вашему телу возможность адаптироваться к различным типам упражнений и помогает снизить риск травм от чрезмерного использования.

3. Ешьте перед тренировкой

Соблюдайте сбалансированную диету, включающую свежие продукты, постное мясо и цельнозерновые продукты, особенно во время тренировок. Включите в рацион продукты с высоким содержанием витаминов группы B, калия и жирных кислот.

Здоровое питание перед тренировкой может помочь предотвратить болезненность мышц за счет повышения уровня энергии. Попробуйте есть сложные углеводы, такие как бобы, овощи или злаки, за несколько часов до тренировки. Или съешьте простые углеводы, например свежие фрукты, за полчаса до часа до тренировки.

Не забудьте также перекусить после тренировки. Выберите закуску с полезными белками и жирами, например курицу, сваренное вкрутую яйцо или авокадо.

Молочная кислота может вызывать усталость и болезненность как способ защиты вашего тела. Это может быть напоминанием о том, что нужно сбавить темп и расслабиться.

Принятие мер по сокращению накопления молочной кислоты может помочь вам развить здоровые привычки как в повседневной жизни, так и в программе упражнений.

Всегда консультируйтесь со своим врачом, прежде чем начинать новый план тренировки, и обратитесь к врачу, если после тренировки вы почувствуете боль или дискомфорт, которые не проходят через несколько дней, или если вы испытываете какие-либо необычные или серьезные симптомы.

.

Основы питания человека / молочные кислоты

Из Wikibooks, открытые книги для открытого мира

Перейти к навигации Перейти к поиску
Найдите Основы питания человека / молочные кислоты в одном из родственных проектов Викиучебника: Викиучебник не имеет страницы с таким точным названием.

Другие причины, по которым это сообщение может отображаться:

  • Если страница была создана здесь недавно, она может быть еще не видна из-за задержки обновления базы данных; подождите несколько минут и попробуйте функцию очистки.
  • Заголовки в Викиучебниках чувствительны к регистру , кроме первого символа; Пожалуйста, проверьте альтернативные заглавные буквы и подумайте о добавлении перенаправления сюда к правильному заголовку.
  • Если страница была удалена, проверьте журнал удалений и просмотрите политику удаления.
.

Frontiers | Экстракционная ферментация молочной кислоты при культивировании молочнокислых бактерий: обзор

Введение

В течение десятилетий ферментация с использованием молочнокислых бактерий (LAB) находила применение в молочной промышленности, производстве вина и сидра, производстве ферментированных овощных продуктов и мясной промышленности (Taskila and Ojamo, 2013). В настоящее время люди осознают, что диета играет важную роль в укреплении здоровья и предотвращении заболеваний как способ ведения здорового образа жизни (Soomro et al., 2002; Pessione, 2012; Нурайда, 2015). Таким образом, растет тенденция к употреблению продуктов, содержащих пробиотические культуры (Sreekumar et al., 2010). Высокая плотность клеток при культивировании LAB имеет решающее значение для того, чтобы их ценная биомасса могла быть выгодно применена в качестве пробиотического ингредиента в различных продуктах (Schiraldi et al., 2003). Международная молочная федерация рекомендует, чтобы пищевые продукты с пробиотиками содержали не менее 10 6 - 10 7 КОЕ / мл пробиотиков во время употребления, чтобы гарантировать их положительный эффект (Halim et al., 2017). Тем не менее, основной проблемой при использовании культуры LAB в качестве пробиотиков является снижение роста и концентрации биомассы из-за ингибирования конечного продукта (Luedeking and Piret, 2000; Aguirre-Ezkauriatza et al., 2010).

Ферментация LAB посредством метаболизма углеводов производит молочную кислоту в качестве основного конечного продукта метаболизма (Abdel-Rahman et al., 2013). Накопление молочной кислоты подавляет рост LAB из-за изменения pH в кислую среду. Подкисление цитоплазмы и нарушение протонных движущих сил являются причинами ингибирования конечного продукта при ферментации LAB (Wee et al., 2006). По мере увеличения концентрации лактата или снижения pH среды концентрация недиссоциированной молочной кислоты в среде также увеличивается (Broadbent et al., 2010). Недиссоциированная молочная кислота растворима в цитоплазматической мембране и, таким образом, может проходить через бактериальную мембрану посредством простой диффузии и диссоциировать внутри клетки, в то время как диссоциированный лактат нерастворим. В конце концов, это повлияет на трансмембранный градиент pH, где трансмембранный градиент pH больше не может поддерживаться, и отключит клеточные функции.Кроме того, количество энергии, которое может быть использовано для роста клеток, также уменьшается, поскольку оно используется для поддержания трансмембранного градиента pH (Wee et al., 2006).

Разработка стратегий ферментации, которые могут поддерживать концентрацию лактата в культуре на уровне ниже токсического, будет полезна для преодоления ингибирования продукта (Schiraldi et al., 2003). Есть многочисленные сообщения о периодической ферментации с подпиткой, которые проводились для преодоления ингибирования конечного продукта при ферментации LAB, что, в свою очередь, увеличивало производство биомассы (Boon et al., 2007; Aguirre-Ezkauriatza et al., 2010; Ming et al., 2016). Однако использование периодической ферментации с подпиткой и ферментации с контролируемым pH для преодоления ингибирования конечного продукта при ферментации LAB часто неэффективно из-за высокого осмотического давления и присутствия кислотных анионов (Cui et al., 2016). Следовательно, чтобы уменьшить ингибирующее действие молочной кислоты во время процесса ферментации, молочная кислота должна быть избирательно удалена in situ из культуры.

Лабораторная ферментация, подверженная ингибированию продуктов и побочных продуктов

Присутствие ингибиторов, известных как ингибиторы субстрата и продукта, которые ингибируют рост клеток и снижают активность образования продукта, является одной из основных проблем в процессе ферментации (Hujanen et al., 2001; Yuwono et al., 2008; Серразанетти и др., 2013). Ингибирование продукта в культуре LAB часто является ключевой причиной ограниченного производства биомассы, наблюдаемого при периодической ферментации. Как правило, ингибирование молочной кислотой может быть конкурентным или неконкурентным ингибированием. Было показано, что эффект ингибирования молочной кислоты на рост клеток сильнее, чем эффект на активность ферментации (Milcent and Carrere, 2001; Madzingaidzo et al., 2002; Zacharof and Lovitt, 2013). Ингибирующее действие молочной кислоты на метаболизм и пролиферацию клеток может быть связано с увеличением осмотического давления среды, а также с другими побочными продуктами ферментации, например, уксусной кислотой, муравьиной кислотой или формиатом натрия, которые вызывают индивидуальный ингибирующий эффект (Lin et al., 2008). Cui et al. (2016) сообщили, что рост Lactobacillus plantarum в культуре с подпиткой полностью подавлялся, когда осмотическое давление достигало 2416 мОсм · кг -1 из-за постоянного накопления различных метаболитов и кормовой среды. Сообщалось, что молочная кислота подавляла рост бактерий, когда молочная кислота быстро вырабатывалась после экспоненциальной фазы роста (Monteagudo et al., 1997).

Обычный подход, используемый для преодоления ингибирования продукта, заключается в добавлении основания, например гидроксида кальция, для нейтрализации образовавшейся кислоты и осаждения нерастворимых солей кальция (Patel et al., 2008). Нерастворимые соли кальция фильтруют и обрабатывают серной кислотой для осаждения сульфата кальция и регенерации кислоты. Однако этот процесс требует большого количества серной кислоты и извести, а также приводит к образованию большого количества жидких и твердых отходов, которые требуют дорогостоящей обработки перед тем, как выбросить в окружающую среду. Hetenyi et al. (2011) сообщили об использовании различных соединений, в том числе гидроксида аммония, гидроксида натрия, карбоната кальция, триметиламина и диметиламина, для контроля рН Lactobacillus sp.MKT-878 (NCAIM B02375) культура для производства молочной кислоты. Среди этих испытанных соединений триметиламин оказался лучшим нейтрализующим агентом с наивысшей продуктивностью по молочной кислоте 3,13 г л -1 ч -1 . Тем не менее, с технологической точки зрения, было целесообразно использовать вместо него гидроксид аммония.

Другой традиционный подход к увеличению выхода биомассы заключается в применении периодической ферментации с подпиткой. В общем, процессы периодической ферментации с подпиткой можно классифицировать в соответствии с режимом кормления, например, постоянное кормление, экспоненциальное кормление, периодическое добавление и оптимизированное кормление с управлением с обратной связью или без него (Öztürk et al., 2016; Mears et al., 2017). Процесс поддержания концентрации питательных веществ ниже уровня ингибирования путем регулирования скорости подачи посредством периодической ферментации с подпиткой может решить проблему ингибирования продукта при периодической ферментации LAB (таблица 1). Периодическая ферментация с подпиткой показала превосходные характеристики с точки зрения более высокой биомассы и количества жизнеспособных клеток в лиофилизированном продукте, а также более низких концентраций остаточного субстрата (Aguirre-Ezkauriatza et al., 2010). Ингибирующее влияние глюкозы на продукцию L -молочной кислоты с помощью Lactobacillus lactis удалось избежать, и эффективность процесса значительно повысилась, когда был использован низкий уровень начальной глюкозы и постоянно добавлялся во время ферментации (Bai et al. ., 2003). Ли и др. (2007) также продемонстрировали возможность периодической ферментации с подпиткой для преодоления ограничения и ингибирования субстрата и ингибирования продукта при одновременном улучшении выхода биомассы из LAB. Кроме того, при периодической ферментации с подпиткой можно уменьшить расширенную лаг-фазу, характерную для низкой плотности клеток при периодической ферментации, и, следовательно, сэкономить время.

ТАБЛИЦА 1. Сравнительные характеристики периодических культур и культур с подпиткой при ферментации LAB.

Подходы к экстрактивной ферментации для преодоления ингибирования конечного продукта

Экстракция растворителем

Экстракция растворителем - один из методов, обычно используемых для удаления молочной кислоты (Chen et al., 2012). В процессе экстракции растворителем молочная кислота сначала экстрагируется из культурального бульона экстрагентом с последующим извлечением молочной кислоты из растворителя с использованием обратной экстракции в другой растворитель (Wasewar, 2005). Например, метод экстракции молочной кислоты был разработан для одновременного извлечения молочной кислоты с использованием двухзонной системы ферментер-экстрактор (Iyer and Lee, 1999). Способ был продуктивно осуществлен в режиме периодической ферментации с подпиткой с удалением in situ молочной кислоты с использованием экстракции растворителем.В общем, методы экстракции растворителем на самом деле могут быть довольно сложными, поскольку извлечь молочную кислоту с использованием обычных органических растворителей непросто из-за ее гидрофильной природы (Gao et al., 2010). Хотя был предложен альтернативный метод, такой как реактивная экстракция, он, тем не менее, требует большого количества растворителей, а токсическое действие экстрагентов и разбавителей ограничивает его применение. Например, Gao et al. (2009) исследовали возможность использования три- n -дециламина в качестве экстрагента при экстрактивной ферментации молочной кислоты с помощью Saccharomyces cerevisiae OC-2T T165R.Они обнаружили, что высокая концентрация 1-децилальдегида в три- n -дециламине была токсичной и вызывала эффект ингибирования на рост S. cerevisiae . Тем не менее продуктивность молочной кислоты была значительно улучшена, когда 1-децилальдегид в три- n -дециламине был снижен с 700 до 33 частей на миллион.

Электродиализ

Электродиализная ферментация с ионообменной мембраной часто используется для удаления молочной кислоты in situ , когда под действием движущей силы электрических полей ионы из водного раствора удаляются (Habova et al., 2004; Васевар, 2005). Основное применение этого метода - концентрирование ионных веществ и удаление солей из растворов. Было обнаружено, что электродиализ может контролировать культуральный бульон за короткое время и эффективно удалять соли или отходы, образующиеся в процессе (Datta et al., 1995). Habova et al. (2001) сообщили о применении двухстадийного электродиализа для in situ выделения молочной кислоты из ферментации Lactobacillus plantarum L10. Лактат был сконцентрирован до 2.В 5 раз (что эквивалентно 111 г / л) его исходной концентрации с обессоливающим электродиализом с использованием ионообменных мембран на первом этапе. Конечная концентрация молочной кислоты 157 г / л была достигнута во время второй стадии электропревращения лактата натрия в молочную кислоту путем водоразделительного электродиализа с биполярной мембраной. Тем временем Ким и Мун (2001) исследовали прямое извлечение молочной кислоты из ферментационного бульона с использованием одностадийного электродиализа с трехкомпонентным электродиализом с разделением воды.Сообщалось, что система превращает лактат натрия, содержащийся в ферментационной среде, в 96% молочной кислоты и 93% гидроксида натрия. Была разработана система непрерывной электродиализной ферментации для производства молочной кислоты, и, согласно этому исследованию, электродиализная система ферментации с измерителем уровня была наиболее эффективной системой (Min-Tian et al., 2005). Несмотря на то, что электродиализ может увеличить скорость ферментации, этот метод имеет несколько недостатков, таких как загрязнение мембраны, высокие эксплуатационные расходы и деионизация культурального бульона (Datta et al., 1995).

Водные двухфазные системы

Двухфазная водная система (ATPS) привлекает все большее внимание в нескольких областях биотехнологии для восстановления и очистки. В целом механизм ATPS основан на разделении биомолекул между двумя жидкими фазами, которые обычно образуются при смешивании полимера и соли или двух полимеров и воды (Asenjo and Andrews, 2011; Iqbal et al., 2016). В последнее время ATPS также активно применяется для удаления молочной кислоты. ATPS состоит из полиэлектролита, поли (этиленимина) (PEI), и нейтрального полимера, гидроксиэтилцеллюлозы (HEC), который, как было показано, подходит для экстрактивной ферментации молочной кислоты (Dissing and Mattiesson, 1994).Согласно исследованию, PEI имеет положительный заряд, и, следовательно, между PEI может образовываться ионная пара, пока во время ферментации вырабатывается лактат. Произведенный лактат будет накапливаться в обогащенной PEI нижней фазе по мере ее образования, тогда как клетки будут накапливаться в верхней фазе HEC или на границе раздела. Planas et al. (1996) исследовали долгосрочное влияние ATPS с использованием этиленоксид-пропиленоксид / гидроксипропилкрахмальный полимер-100 на производство лактата путем преодоления ингибирования конечного продукта при повторной экстрактивной ферментации л.lactis subsp. lactis 19435. Из начальных 27,8 мМ лактата, полученного в первой партии, концентрации увеличивались с каждой партией ферментации до максимума 48,1 мМ лактата, полученного в пятой партии. Зарегистрированный конечный выход был намного выше, чем при периодической ферментации при однократной загрузке ATPS (35,9 мМ лактата) и нормальной ростовой среде (38 мМ лактата). Позже об использовании спиртовой / солевой ATPS для удаления молочной кислоты сообщили Aydogan et al. (2011). Экстракция молочной кислоты была оптимизирована с использованием методологии поверхности отклика, чтобы определить потенциал использования этанола / гидрофосфата калия для извлечения молочной кислоты.Коэффициент распределения и выход экстракции молочной кислоты составили 2,06 и 80% соответственно. Несмотря на пригодность метода ATPS для экстрактивной ферментации LAB, тем не менее, эффективность этого метода в настоящее время ограничена равномерным распределением молочной кислоты между двумя фазами (Wasewar, 2005) и высокой стоимостью полимеров (Aydogan et al., 2011) сделать его экономически непривлекательным.

Адсорбция

Экстрактивная ферментация с использованием адсорбента также может быть проведена для улучшения ферментации LAB, подверженной ингибированию продукта и побочных продуктов (таблица 2).В общем, явление адсорбции описывается как скопление газа или жидкого растворенного вещества на поверхности твердого или жидкого вещества, которое образует молекулярную или атомарную пленку (Okeola and Odebunmi, 2010). Изотермы сорбции описывают равновесные отношения между адсорбентом и адсорбатом, которые обеспечивают способность адсорбента к адсорбату (Ho, 2006). Активированный уголь, молекулярные сита, полимерные адсорбенты и некоторые другие недорогие материалы являются примерами обычных адсорбентов, используемых в методах адсорбции (Qiu et al., 2009). Gao et al. (2011) изучают экстрактивную ферментацию молочной кислоты с использованием активированного угля в качестве адсорбента. Использование активированного угля в этой ферментации с неконтролируемым pH успешно уменьшило ингибирующий эффект молочной кислоты, одновременно увеличив как продуктивность, так и урожайность. До 37 г / кг молочной кислоты было извлечено из ферментационного бульона с использованием силиката (цеолитные молекулярные сита) в качестве адсорбента (Aljundi et al., 2005). Кроме того, урожайность этой системы сохранялась при многократном использовании.Недавно была продемонстрирована экстрактивная ферментация молочной кислоты штаммами Bacillus с использованием ионообменной смолы Amberlite TM IRA-67 в режиме периодической ферментации с подпиткой (Garret et al., 2015). Согласно исследованию, продуктивность молочной кислоты при экстрактивной ферментации с подпиткой оказалась в 1,31 раза выше, чем при периодической культуре с подпиткой без системы экстрактивной ферментации. Это наблюдение могло быть связано с тем, что ферментация происходила ниже уровня ингибирования продукта.Применение ионообменных смол в биореакторной системе дает преимущества, заключающиеся в преодолении ингибирующего действия лактата, а также в снижении затрат на извлечение и очистку молочной кислоты (Monteagudo and Aldavero, 1999).

ТАБЛИЦА 2. Удаление молочной кислоты in situ с использованием различных твердых адсорбентов при ферментации LAB.

Удаление молочной кислоты на месте представляет собой инновационный процесс, описанный при проведении ферментации Lactobacillus delbrueckii в ферментере с непрерывным перемешиванием (CSTF) с ионообменными смолами (Monteagudo and Aldavero, 1999).В этом методе молочная кислота будет адсорбироваться на твердых адсорбентах или лактат-ион будет адсорбирован на ионообменных смолах (Wasewar, 2005). Используя этот метод, становится возможным поддержание активно растущей культуры в культуральной среде с низкой концентрацией лактата. Jianlong et al. (1994) сообщили об использовании слабоосновной анионообменной смолы D301 для снижения ингибирования молочной кислоты при экстрактивной ферментации Lactobacillus casei . Было обнаружено, что продуктивность молочной кислоты увеличилась на 1.47 раз. Kulprathipanja и Oroshar (1991) запатентовали способ удаления и извлечения молочной кислоты из культурального бульона (т.е. Lactobacillus delbrueckii, L. bulgaricus или L. leichnanii ) с использованием анион-полимерных адсорбентов. Они использовали сильные, умеренные и слабые основные анионообменные смолы для адсорбции молочной кислоты ниже ее pKa. Неподеленная электронная пара атома азота позволяет атому азота образовывать водородную связь посредством сульфат-иона. Сильноосновная ионообменная смола четвертичного аммония, например IRA-400, имеет положительный заряд и способна образовывать ионную связь с сульфат-ионом.Анионообменная смола с сульфатной формой четвертичной аммониевой функциональной группы имеет слабоосновные свойства и может использоваться для адсорбции молочной кислоты посредством кислотно-основного взаимодействия. Следовательно, адсорбция молочной кислоты не повлияет на неорганическую соль в культуральном бульоне (Wasewar, 2005). Тем не менее, разные типы анионообменных смол часто имеют разное сродство к питательным веществам, содержащимся в ферментационной среде (Tan et al., 2011).

Важным фактором для успешного применения системы удаления молочной кислоты с использованием смолы является выбор смолы (Cui et al., 2016). Например, для того, чтобы смола IRA 67 могла эффективно применяться в качестве адсорбента молочной кислоты, смола должна обладать высокой емкостью и селективностью по отношению к молочной кислоте по отношению к воде и субстратам (Gao et al., 2010). Это связано с тем, что способность смолы IRA 67 извлекать молочную кислоту ниже в ферментационных средах по сравнению с водным раствором чистой молочной кислоты (John et al., 2008).

Восстанавливаемость позволяет повторно использовать смолу после процесса регенерации или десорбции в соответствии с инструкциями производителя (Gao et al., 2010; Cui et al., 2016). Как только смола насыщается молочной кислотой, адсорбированная молочная кислота может быть удалена с помощью щелочного элюирования (Garret et al., 2015). В общем, регенерация смолы со слабым основанием ионообменной смолы легче по сравнению с смолой с сильным основанием ионного обмена из-за их простого кислотно-основного взаимодействия.

Биосовместимость смолы с микроорганизмами - еще одна важная характеристика смолы для использования в качестве адсорбента молочной кислоты (Gao et al., 2010). Большинство анионных смол не проявляют токсичных свойств для микроорганизмов, поэтому их можно применять непосредственно в биореакторе (Pradhan et al., 2017). Кроме того, сродство клеток к ионообменным смолам можно легко понять из-за известного химического состава клеточной стенки микроорганизма, который отвечает за необходимые заряды на поверхности клетки, такие как диаминопимелиновая кислота, аминокислоты или гексозамин (Rotman, 1960 ).

Заключение

Из-за высоких преимуществ использования LAB в качестве пробиотиков, поэтому необходимо улучшить эффективность ферментации LAB с точки зрения высокой конечной концентрации биомассы.Исследователи могут изучить возможности для изобретения дополнительных альтернативных методов удаления молочной кислоты из культуры, которые также можно использовать как часть стадии очистки молочной кислоты в интегрированном процессе ферментации и разделения. Ожидается, что применение методов экстрактивной ферментации при ферментации LAB приведет к высоким концентрациям клеток и в то же время высокому извлечению молочной кислоты in situ при минимальных затратах.

Авторские взносы

МО разработал и написал рукопись.AA и LR-S помогали в написании и редактировании. MH критически рассмотрел, отредактировал и доработал рукопись для подачи.

Финансирование

Это исследование было поддержано Программой грантов на фундаментальные исследования (5524586) (FRGS / 2/2014 / SG05 / UPM / 02/7) Министерства высшего образования Малайзии.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Список литературы

Абдель-Рахман, М. А., Таширо, Ю., и Сономото, К. (2013). Последние достижения в производстве молочной кислоты с помощью процессов микробной ферментации. Biotechnol. Adv. 31, 877–902. DOI: 10.1016 / j.biotechadv.2013.04.002

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Агирре-Эскауриаца, Э. Дж., Агилар-Яньес, Х. М., Рамирес-Медрано, А., и Альварес, М. М. (2010). Производство пробиотической биомассы ( Lactobacillus casei ) в сыворотке козьего молока: сравнение периодических, непрерывных и периодических культур с подпиткой. Биоресурсы. Technol. 101, 2837–2844. DOI: 10.1016 / j.biortech.2009.10.047

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Альджунди, И. Х., Белович, Дж. М., и Талу, О. (2005). Адсорбция молочной кислоты из ферментационного бульона и водных растворов на молекулярных ситах цеолита. Chem. Англ. Sci. 60, 5004–5009. DOI: 10.1016 / j.ces.2005.04.034

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Атаей, С.А., Вашегани-Фарахани, Э.(2008). In situ отделение молочной кислоты от ферментационного бульона с использованием ионообменных смол. J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 35, 1229–1233. DOI: 10.1007 / s10295-008-0418-6

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст

Айдоган, О., Байрактар, Э., и Мехметоглу, У. (2011). Двухфазная водная экстракция молочной кислоты: оптимизация методом поверхности отклика. Sep. Sci. Technol. 46, 1164–1171.

Google Scholar

Бай, м., Вэй, К., Янь, З. Х., Чжао, Х. М., Ли, Х. Г., и Сюй, С. М. (2003). Ферментация с подпиткой Lactobacillus lactis для гиперпродукции L-молочной кислоты. Biotechnol. Lett. 25, 1833–1835.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Бейтель, С. А., Коэльо, Л. Ф., Сасс, Д. К., и Контье, Дж. (2017). Экологически безопасное производство D (-) молочной кислоты с помощью Sporolactobacillus nakayamae : исследование параметров ферментации и стратегии периодического действия с подпиткой. Внутр. J. Microbiol. 2017: 4851612. DOI: 10.1155 / 2017/4851612

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бернардо М. П., Коэльо Л. Ф., Сасс Д. К. и Контьеро Дж. (2016). L - (+) - производство молочной кислоты с помощью Lactobacillus rhamnosus B103 из отходов молочной промышленности. Braz. J. Microbiol. 47, 640–646. DOI: 10.1016 / j.bjm.2015.12.001

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бун, Б. Л., Хенг, Дж. Т., и Энг, С. С. (2007). Ферментация молочнокислых бактерий с подпиткой для улучшения производства биомассы: теоретический подход. J. Appl. Sci. 7, 2211–2215. DOI: 10.3923 / jas.2007.2211.2215

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бунми М., Котано О., Амнуайпанич С. и Грисаданурак Н. (2016). Повышение производства молочной кислоты за счет удаления in situ молочной кислоты во время ферментации и предлагаемая схема ее восстановления. Араб.J. Sci. Англ. 41, 2067–2075. DOI: 10.1007 / s13369-015-1824-5

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бродбент, Дж. Р., Ларсен, Р. Л., Дейбель, В., и Стил, Дж. Л. (2010). Физиологический и транскрипционный ответ Lactobacillus casei ATCC 334 на кислотный стресс. J. Bacteriol. 192, 2445–2458. DOI: 10.1128 / JB.01618-09

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чен, Л., Цзэн, А., Донг, Х., Ли, К., и Ню, К.(2012). Новый процесс извлечения и очистки L-молочной кислоты из ферментационного бульона. Биоресурсы. Technol. 112, 280–284. DOI: 10.1016 / j.biortech.2012.02.100

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цуй, С., Чжао, Дж., Чжан, Х., Чен, В. (2016). Культура высокой плотности Lactobacillus plantarum в сочетании с системой удаления молочной кислоты с аниомообменными смолами. Biochem. Англ. J. 115, 80–84. DOI: 10.1016 / j.bej.2016.08.005

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Датта Р., Цай С. П., Бонсиньор П., Мун С. Х. и Франк Дж. Р. (1995). Технологический и экономический потенциал поли (молочной кислоты) и производных молочной кислоты. FEMS Microbiol. Ред. 16, 221–231. DOI: 10.1016 / 0168-6445 (94) 00055-4Get

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Диссинг В. и Маттиессон Б. (1994). Выращивание Lactococcus lactis в водной двухфазной системе полиэлектролит-нейтральный полимер. Biotechnol. Lett. 16, 333–338.

Google Scholar

Эльмарзуги, Н., Эль-Эншаси, Х., Абд Малек, Р., Осман, З., Сармиди, М. Р., и Абдель Азиз, Р. (2010). «Оптимизация производства клеточной массы пробиотического штамма Lactococcus lactis в периодическом и периодическом культивировании с подпиткой на экспериментальных уровнях», в Текущие темы исследований, технологий и образования в прикладной микробиологии и микробиологической технологии , том. 2, изд. А. Мендес-Вилас (Бадахос: Исследовательский центр Formatex), 873–879.

Google Scholar

Гао, М.-Т., Шимамура, Т., Исида, Н., Нагамори, Э., Такахаши, Х., Умемото, С., и др. (2009). Экстрактивная молочнокислая ферментация с три-н-дециламином в качестве экстрагента. Enzyme Microb. Technol. 44, 350–354.

Google Scholar

Гао, М. Т., Шимамура, Т., Исида, Н., и Такахаши, Х. (2011). pH-Неконтролируемая молочная ферментация с активированным углем в качестве адсорбента. Enzyme Microb. Technol. 48, 526–530.DOI: 10.1016 / j.enzmictec.2010.07.015

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Gao, Q., Liu, F., Zhang, T., Zhang, J., Jia, S., Yu, C., et al. (2010). Роль адсорбции молочной кислоты с помощью ионообменной хроматографии. PLOS ONE 5: e13948. DOI: 10.1371 / journal.pone.0013948

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гаррет, Б.Г., Шривинас, К., Аринг, Б.К. (2015). Характеристики и стабильность ионообменной смолы AmberliteTM IRA-67 для экстракции продукта и контроля pH во время гомолактической ферментации сахаров кукурузной соломы. Biochem. Англ. J. 94, 1–8. DOI: 10.1016 / j.bej.2014.11.004

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хабова В., Мельзох К. и Рихтера М. (2004). Современный метод выделения молочной кислоты из ферментационного бульона. Чешский J. Food Sci. 22, 87–94.

Google Scholar

Хабова В., Мельзох К., Рихтера М., Прибыл Л. и Мейта В. (2001). Применение электродиализа для восстановления молочной кислоты. Чешский J. Food Sci. 19, 73–80.DOI: 10.1007 / s10529-008-9771-9

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Халим, М., Мустафа, Н. А. М., Осман, М., Васох, Х., Капри, М. Р., Арифф, А. Б. (2017). Влияние инкапсулянта и криопротектора на жизнеспособность пробиотика Pediococcus acidilactici ATCC 8042 во время сублимационной сушки и воздействия высокой кислотности, солей желчных кислот и тепла. LWT Food Sci. Technol. 81, 210–216.

Google Scholar

Хетеньи, К., Немет А. и Севелла Б. (2011). Роль регулирования pH в молочной ферментации: вторые шаги в улучшении процесса. Chem. Англ. Процесс. 50, 293–299. DOI: 10.1016 / j.cep.2011.01.008

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хо, Ю.-С. (2006). Изотермы сорбции свинца на торфе: сравнение линейных и нелинейных методов. Pol. J. Environ. Stud. 15, 81–86.

Google Scholar

Худжанен, М., Линко, С., Линко, Ю.Ю., и Лейсола, М. (2001). Оптимизация сред и условий культивирования для продукции L (+) (S) -молочной кислоты с помощью Lactobacillus casei NRRL B-441. Прил. Microbiol. Biotechnol. 56, 126–130. DOI: 10.1007 / s002530000501

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Hwang, C.-H., Chen, J.-N., Huang, Y.-T., and Mao, Z.-Y. (2011). Производство биомассы Lactobacillus plantarum LP02, выделенного из детских фекалий, с потенциальной способностью снижать уровень холестерина. Afr. J. Biotechnol. 10, 7010–7020. DOI: 10.5897 / AJB11.507

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Икбал, М., Тао, Ю., Се, С., Чжу, Ю., Чен, Д., Ван, X., и др. (2016). Водная двухфазная система (ATPS): обзор и достижения в области ее применения. Biol. Процедуры. Интернет 18, 18. doi: 10.1186 / s12575-016-0048-8

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Айер, П. В., и Ли, Ю. Ю. (1999). Одновременное осахаривание и экстрактивная ферментация лигноцеллюлозных материалов в молочную кислоту в двухзонной системе ферментер-экстрактор. Прил. Biochem. Biotechnol. 7, 409–419.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Цзяньлун, В., Пинг, Л., и Дин, З. (1994). Экстракционная ферментация молочной кислоты иммобилизованными, Lactobacillus casei с использованием ионообменной смолы. Biotechnol. Tech. 8, 905–908.

Google Scholar

Йинеску, К., Арус, В. А., Парвулеску, О. К., Нистор, И. Д. (2014). Моделирование периодического брожения молочной кислоты в присутствии анионной глины. Food Technol. Biotechnol. 52, 448–458. DOI: 10.17113 / ftb.52.04.14.3553

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Джон Р. П., Нампотири К. М. и Пандей А. (2008). L (+) - извлечение молочной кислоты из ферментированной среды на основе жома маниоки с использованием анионообменных смол. Braz. Arch. Биол. Technol. 51, 1241–1248. DOI: 10.1590 / S1516-89132008000600020

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ким, Ю. Х., и Мун, С.-ЧАС. (2001). Извлечение молочной кислоты из ферментационного бульона с помощью одностадийного электродиализа. J. Chem. Technol. Biotechnol. 76, 169–178. DOI: 10.1002 / jctb.368

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кульпратипанджа, С., и Орошар, А. Р. (1991). Отделение молочной кислоты от ферментационного бульона анионным полимерным абсорбентом. Патент США 5068418 A.

Ли, Б. Б., Тхам, Х. Дж. И Чан, Э. С. (2007). Ферментация молочнокислых бактерий с подпиткой для улучшения производства биомассы: теоретический подход. J. Appl. Sci. 7, 2211–2215. DOI: 10.3923 / jas.2007.2211.2215

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лин, С. К., Ду, К., Коутинас, А., Ван, Р., и Уэбб, К. (2008). Кинетика ингибирования субстрата и продукта при продукции янтарной кислоты Actinobacillus succinogenes . Biochem. Англ. J. 41, 128–135. DOI: 10.1016 / j.bej.2008.03.013

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Людекинг, Р., Пирет, Э. Л. (2000).Кинетическое исследование периодического процесса ферментации молочной кислоты при контролируемом pH. Biotechnol. Bioeng. 67, 393–400. DOI: 10.1002 / jbmte.3

406 ​​

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мадзингаидзо, Л., Даннер, Х. и Браун, Р. (2002). Разработка и оптимизация процесса очистки молочной кислоты с помощью электродиализа. J. Biotechnol. 96, 223–239. DOI: 10.1016 / S0168-1656 (02) 00049-4

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мирс, Л., Стокс, С. М., Син, Г., Джерней, К. В. (2017). Обзор стратегий управления для управления скоростью подачи в процессах периодической ферментации с подпиткой. J. Biotechnol. 10, 34–46. DOI: 10.1016 / j.jbiotec.2017.01.008

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Милсент, С., Каррере, Х. (2001). Осветление бульонов молочно-кислого брожения. Сентябрь Purif. Technol. 2, 393–401. DOI: 10.1016 / S1383-5866 (00) 00124-6

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мин, Л.К., Халим, М., Рахим, Р. А., Ван, Х. Ю. и Арифф, А. (2016). Стратегии периодического культивирования с подпиткой на продуктивность жизнеспособных клеток Lactobacillus salivarius I 24. Food Sci. Biotechnol. 25, 1393–1398. DOI: 10.1007 / s10068-016-0217-1

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мин-Тянь, Х., Коидэ, М., Гото, Р., Таканаши, Х., Хирата, М., и Хано, Т. (2005). Разработка системы непрерывной ферментации для производства молочной кислоты с помощью Lactobacillus rhamnosus . Process Biochem. 40, 1033–1036. DOI: 10.1016 / j.procbio.2004.02.028

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Монтеагудо, Дж. М., и Альдаверо, М. (1999). Производство L-молочной кислоты с помощью Lactobacillus delbrueckii в культуре хемостата с использованием системы ионообменных смол. J. Chem. Technol. Biotechnol. 74, 627–634.

Google Scholar

Монтеагудо, Дж. М., Родригес, Л., Ринкон, Дж., И Фуэртес, Дж. (1997). Кинетика молочной ферментации Lactobacillus delbrueckii , выращенных на свекольной патоке. J. Chem. Technol. Biotechnol. 68, 271–276.

Google Scholar

Нурайда, Л. (2015). Обзор: полезные для здоровья молочнокислые бактерии в традиционных индонезийских ферментированных продуктах. Food Sci. Гм. Велнес 4, 47–55. DOI: 10.1016 / j.fshw.2015.06.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Океола, Ф. О., Одебунми, Э. О. (2010). Параметры изотерм Фрейндлиха и Ленгмюра для адсорбции метиленового синего активированным углем, полученным из агровастов. Adv. Nat. Appl. Sci. 4, 281–288. DOI: 10.1016 / j.ecoenv.2013.05.015

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Озтюрк, С., Чалык, П., и Оздамар, Т. Х. (2016). Производство биомолекул с подпиткой партиями с помощью Bacillus subtilis : обзор современного состояния. Trends Biotechnol. 34, 329–345. DOI: 10.1016 / j.tibtech.2015.12.008

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Панди, К. Р., Вакиль, Б.В. (2016). Разработка биопроцесса для получения высокой плотности культивирования пробиотика Bacillus coagulans и его спор. J. Biosci. Biotechnol. 5, 173–181.

Google Scholar

Патель, М., Басси, А. С., Чжу, Дж. Дж. Х. и Гомаа, Х. (2008). Исследование биореактора с двойным твердым и жидким циркулирующим псевдоожиженным слоем для экстрактивной ферментации молочной кислоты. Biotechnol. Прог. 24, 821–831. DOI: 10.1002 / btpr.6

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Planas, J., Радстром, П., Тьернелд, Ф., и Халн-Хагердал, Б. (1996). Повышенное производство молочной кислоты за счет использования новой водной двухфазной системы в качестве системы экстрактивной ферментации. Прил. Microbiol. Биотехнол. 45, 737–743. DOI: 10.1007 / s002530050756

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Прадхан, Н., Рене, Э. Р., Ленс, П. Н. Л., Дипаскале, Л., Д’Ипполито, Г., Фонтана, А. и др. (2017). Адсорбционное поведение молочной кислоты на гранулированном активированном угле и анионных смолах: термодинамика, изотермы и кинетические исследования. Энергия 10: 665. DOI: 10.3390 / en10050665

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Qiu, H., Lv, L., Pan, B.-C., Zhang, Q.-J., Zhang, W.-M., and Zhang, Q.-X. (2009). Критический обзор кинетических моделей адсорбции. J. Zhejiang Univ. Sci. А 10, 716–724. DOI: 10.1631 / jzus.A0820524

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ротман, Б. (1960). Использование ионообменных смол в микробиологии. Бактериол. Ред. 24, 251–260.

Google Scholar

Ширальди, К., Аддуци, В., Валли, В., Мареска, К., Джулиано, М., Ламберти, М., и др. (2003). Выращивание пробиотиков с высокой плотностью клеток и производство молочной кислоты. Biotechnol. Bioeng. 82, 213–222. DOI: 10.1002 / бит. 10557

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сенедез, А. Л. С., Филхо, Р. М., и Масиэль, М. Р. У. (2015). Производство L-молочной кислоты с помощью Lactobacillus rhamnosus ATCC 10863. ScientificWorldJournal 2015: 501029. DOI: 10.1155 / 2015/501029

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Серразанетти, Д. И., Готтарди, Д., Монтанари, К., и Джанотти, А. (2013). «Глава 23 Динамический стресс молочнокислых бактерий, связанный с процессами ферментации», в Молочнокислые бактерии - НИОКР в области пищевых продуктов, здоровья и животноводства , изд. М. Конго (Риека: Intech Open Science), DOI: 10.5772 / 51049

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Соомро, А.Х., Масуд Т. и Анваар К. (2002). Роль молочнокислых бактерий (LAB) в сохранении пищевых продуктов и здоровье человека - обзор. Пак. J. Nutr. 1, 20–24. DOI: 10.3923 / pjn.2002.20.24

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шрикумар, Г., Кришнан, С., и Пратипа, Р. К. (2010). Исследования влияния ингибирования конечного продукта на молочнокислые бактерии в процессе культивирования с высокой плотностью клеток. Внутр. J. Chem. Sci. 8, 92–99.

Google Scholar

Тан, Дж.С., Раманан, Н. Р., Линг, Т. К., Шухайми, М., и Арифф, А. Б. (2011). Повышенная продукция периплазматического интерферона альфа-2b с помощью Escherichia coli с использованием ионообменной смолы для in situ удаления ацетата в культуре. Biochem. Англ. J. 58–59, 124–132. DOI: 10.1016 / j.bej.2011.08.018

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Таскила, С., Охамо, Х. (2013). «Текущее состояние и будущие ожидания в области промышленного производства молочной кислоты с помощью молочнокислых бактерий», в Lactic Acid Bacteria - R&D for Food, Health and Homestock Purposes , ed.Дж. М. Конго (Риека: INTECH Open Access Publisher), 615–632.

Google Scholar

Васевар, К. Л. (2005). Разделение молочной кислоты: последние достижения. Chem. Biochem. Англ. Q. 19, 159–172.

Google Scholar

Ви, Ю. Дж., Ким, Дж. Н. и Рю, Х. У. (2006). Биотехнологическое производство молочной кислоты и ее недавнее применение. Food Technol. Biotechnol. 44, 163–172.

Google Scholar

Ювоно, С. Д., Гофар, А.и Кокуган Т. (2008). Влияние ингибирования продукта на ферментацию L-молочной кислоты из свежих корней маниоки в жидких отходах тофу с помощью Streptococcus bovis . Japan J. Food Eng. 9, 59–65.

Google Scholar

Ювоно, С. Д., Нугрохо, Р. Х., Мульоно, Бухани, Сухарсо, и Сукмана, И. (2017). Очистка молочной кислоты от ферментации жома маниоки с использованием ионного обмена. APRN J. Eng. Appl. Sci. 12, 3853–3857.

Захаров, М.-П., И Ловитт, Р. В. (2013). Моделирование и моделирование динамики роста клеток, потребления субстрата и кинетики продукции молочной кислоты Lactococcus lactis . Biotechnol. Bioprocess Eng. 18, 52–64. DOI: 10.1007 / s12257-012-0477-4

CrossRef Полный текст | Google Scholar

.

Смотрите также

 
 
© 2020 Спортивный клуб "Канку". Все права защищены.