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乳酸发酵代谢及调控

乳酸是公认的三大有机酸之一,是一种用途广泛的三碳化合物，具有悠久的应用历史。前言

目录乳酸的性质及用途Contents1乳酸发酵的代谢及调控2米根霉发酵产L-乳酸的代谢调控研究3

乳酸的性质及用途1

乳酸学名是α-羟基丙酸，分子式为CH3CH(OH)COOH,分子量为90.08Da。纯品为粘稠状液体、微黄色、澄明、无嗅、味微酸、有较强吸湿性，可以与水、酒精和乙醚以任意比例混合。乳酸分子结构中含有不对称碳原子，具有旋光性，分为L-乳酸、D-乳酸和DL-乳酸，而人体内只含有L-乳酸脱氢酶导致仅能消化利用L-乳酸。因此L-乳酸的用途较广，DL-乳酸只做工业用途，D-乳酸已根本不生产。乳酸的理化性质

乳酸的结构式

乳酸具有很强的防腐保鲜成效在酿造啤酒时，参加适量乳酸既能调整pH值促进糖化，又利于酵母发酵，提高啤酒质量，又能增加啤酒风味，延长保质期。天然乳酸是乳制品中的天然固有成分，它有着乳制品的口味和良好的抗微生物作用，已广泛用于调配酸奶奶酪、冰淇淋等食品中，成为备受青睐的乳制品酸味剂。调味料方面，乳酸独特的口味可增加食物的美味，在色拉、酱油、醋等调味品中参加一定量的乳酸，可以保持产品中的微生物稳定性、平安性，同时使口味更佳温和。在食品行业的用途调节pH、抑菌延长保质期、调味保持食品色泽

在病房、手术室、实验室等场所中采用乳酸蒸汽消毒，可有效杀灭空气中的细菌。还可以直接配置成药物或日常保健品使用。在医药方面广泛用作防腐剂、载体剂、助溶剂、药物制剂、pH调节剂等。乳酸聚合得到聚乳酸，聚乳酸可以抽成纺成线，这种线是良好的手术缝线，缝口愈合后不用拆线，能自动降解成乳酸被人体吸收，无不良后果。尤其是体内手术缝线，防止二次手术拆线的麻烦。这种高分子化合物可做成粘结剂在器官移植和接骨中应用。在医药行业的用途

1、乳酸在发酵工业中用于控制pH值和提高发酵物纯度2、在纺织行业中用来处理纤维，可使纤维易于着色，增加光泽，使触感柔软3、在涂料墨水工业中做pH调节剂和合成剂4、在卷烟行业中可以保持烟草湿度，除去烟草中杂质，改变口味，还可中和尼古丁烟碱，减少对人体有害成分提高烟草品质5、乳酸亦可作为聚乳酸起始原料，生成新一代的全生物降解塑料6、在制革工业中，乳酸可脱去皮革中的石灰和钙质，使皮革柔软细密，从而制成高级皮革7、乳酸由于对镍具有独一无二的络合常数，长被用于镀镍工艺，它同时可作为电镀槽里的酸碱缓冲剂和稳定剂8、乳酸作为pH调节和合成剂可应用于各种水基图层的粘合系统。如：电积物的图层9、乳酸具有清洁去垢等作用，用于洗涤清洁产品比传统的有机除垢剂性能更加。在工业的用途

1、光学纯度高达99%以上的乳酸，在农药方面可用于生产缓释农药，例如除草剂，具有对农作物和土壤无毒无害且高效的特点2、乳酸聚合物用于成产农用薄膜，取代塑料地膜，能被细菌分解后让土壤吸收，利于环保3、在饲料中作为生长促进剂。乳酸可以降低胃内的pH值，起到活化消化酶、改善氨基酸消化的作用，并对肠道上皮的生长有好处。4、乳酸还用作青饲料贮藏剂、牧草成熟剂5、乳酸抑制微生物的生长。哺乳期的畜类可能会染上由大肠杆菌和沙门氏菌引起的疾病，在饲料中参加乳酸可以加以预防6、乳酸可以作为饲料的防腐剂并增进饲料、谷物和肉类加工产品副产品的微生物稳定剂7、在家禽和家畜的饮水中参加乳酸，可有效地抑制病原菌的生长，动物体重增加速度提高在农产品及农业上的用途

乳酸发酵的代谢及调控2

1、同型乳酸发酵中乳酸是唯一的代谢产物，采用的是糖酵解途径〔EMPparthway〕,人和大多数动植物属于此类代谢类型。2、异型乳酸发酵通过磷酸戊糖途径〔hexosemonophosphatepathway,HMP〕生成乳酸、CO2、乙醇〔或乙酸〕3、混合乳酸是在特殊情况下，如葡萄糖浓度受到限制、pH升高或温度降低而发生的乳酸发酵机制无论哪条途径，乳酸都是经过丙酮酸转变而来的，丙酮酸也是此过程中关键的中间产物乳酸的生物合成途径

同型乳酸发酵是乳酸菌利用葡萄糖酵解途径生成丙酮酸。由于大多数乳酸菌不具有脱羧酶，因此，丙酮酸不能脱羧生成乙醛，而在乳酸脱氢酶的催化下〔需要复原型辅酶Ⅰ〕，丙酮酸作为受氢体被复原为乳酸。同型乳酸发酵

异性乳酸发酵除生成乳酸外，还生成CO2和乙醇或乙酸，其生物合成途径有两种，即6-磷酸葡萄糖途径和双歧途径。异性乳酸发酵

该途径也是一条磷酸酮解途径。该途径的特点是：1、有两个磷酸酮解酶参与；2、在没有氧化作用和脱氢作用的反应参与下，2分子葡萄糖分解为3分子乙酸和2分子3-磷酸甘油醛。接着，在3-磷酸甘油醛脱氢酶和乳酸脱氢酶的参与下，3-磷酸甘油醛转变为乳酸。葡萄糖经双岐途径发酵生成乳酸和乙酸这是一条磷酸酮解途径，1mol葡萄糖生成1mol乳酸和1mol乙醇。乳酸对糖的理论转化率是50%。肠膜明串珠