Language
Country/Area
No result found
اكتشاف حمض اللاكتيك: كيف استخرج العلماء السويديون هذا الحمض السحري من الحليب عام 1780؟
حمض اللاكتيك، هذا الحمض العضوي الغامض، أثر على العلوم والصناعة منذ القرن الثامن عشر. في عام 1780، استخرج الكيميائي السويدي كارل فيلهلم شيل حمض اللاكتيك من الكفير لأول مرة، ولم يضع هذا الاكتشاف الأساس لتطوير منتجات الألبان فحسب، بل أثر أيضًا على مجالات الكيمياء الحيوية والطب.
"يتم إطلاق حمض اللاكتيك بواسطة بكتيريا حمض اللاكتيك أثناء عملية التخمير. وبدون هذه الكائنات الحية الدقيقة، لم تكن العديد من منتجات الألبان التي لدينا اليوم موجودة."
الصيغة الكيميائية لحمض اللاكتيك هي C3H6O3 وهو أبيض اللون في الحالة الصلبة ويشكل محلول عديم اللون عند إذابته في الماء. ونظرًا للبنية الفريدة لهذا الحمض، يلعب حمض اللاكتيك أدوارًا متعددة في العمليات الكيميائية والبيولوجية. صناعيا، يمكن إنتاج حمض اللاكتيك عن طريق التخمر البكتيري أو التخليق الكيميائي.
تاريخ حمض اللاكتيك
يأتي اسم حمض اللاكتيك من الكلمة اللاتينية "lac"، والتي تعني "الحليب". بعد أن استخرج فيلهلم شيلر حمض اللاكتيك، في عام 1808، اكتشف يونس جاكوب بيرسيليوس أن حمض اللاكتيك يتم إنتاجه أيضًا بعد تمرين العضلات، مما يكشف أيضًا عن أهمية حمض اللاكتيك في الكائنات الحية.
مع تقدم العلم، اكتشف لويس باستور دور بكتيريا حمض اللاكتيك في تخليق حمض اللاكتيك في عام 1856. وقد مكّن هذا البحث التخليق الحيوي لحمض اللاكتيك من الحصول على تطبيقات تجارية وأصبح تدريجيًا أساسًا للعديد من منتجات الألبان مكونات.
"من منظور الإنتاج التجاري لحمض اللاكتيك، بلغ الإنتاج العالمي لحمض اللاكتيك 275,000 طن في عام 2006، ويستمر هذا الرقم في الارتفاع مع زيادة الطلب على المنتجات الطبيعية."
عملية إنتاج حمض اللاكتيك
يمكن إنتاج حمض اللاكتيك عن طريق التخمر البكتيري للكربوهيدرات أو التخليق الكيميائي. صناعيًا، يتم الحصول على 70% إلى 90% من حمض اللاكتيك عن طريق التخمير. تقوم بكتيريا حمض اللاكتيك هذه بتخمير الكربوهيدرات البسيطة مثل الجلوكوز والسكروز، وتطلق في النهاية حمض اللاكتيك.
تُستخدم بعض بكتيريا حمض اللاكتيك هذه على نطاق واسع في إنتاج الغذاء، مثل الزبادي والحليب الرائب. مع سعي الناس للحصول على الغذاء الصحي والطبيعي، يستمر الطلب التجاري على حمض اللاكتيك في الارتفاع.
دور حمض اللاكتيك في الكائنات الحية
من الناحية البيولوجية، يعد حمض اللاكتيك مصدرًا مهمًا للطاقة في جسم الإنسان. أثناء تمرين العضلات، عندما يكون هناك خلل بين العرض والطلب على الأكسجين، يتم توليد حمض اللاكتيك بسرعة للحفاظ على إمدادات الطاقة. تسمى هذه العملية استقلاب اللاكتات وتلعب دورًا حيويًا في ممارسة الرياضة وإنتاج الطاقة.
"إن إنتاج وإعادة تدوير حمض اللاكتيك أمر بالغ الأهمية، ولا يؤثر على الأداء الرياضي فحسب، بل يؤثر أيضًا على نشاط الدماغ واستخدام الطاقة من قبل الأعضاء الأخرى."
التطبيقات الحديثة لحمض اللاكتيك
في مجتمع اليوم، يمتلك حمض اللاكتيك مجموعة واسعة من التطبيقات. يتم استخدامه ليس فقط في إنتاج المواد الغذائية والأدوية، ولكن أيضًا في إنتاج المواد البلاستيكية القابلة للتحلل. PLA (حمض البوليلاكتيك) هو مادة جديدة صديقة للبيئة تستخدم على نطاق واسع في التعبئة والتغليف والمنتجات التي يمكن التخلص منها.
بالإضافة إلى ذلك، يلعب حمض اللاكتيك أيضًا دورًا مهمًا في مجال مستحضرات التجميل، نظرًا لخصائصه المنظمة للحموضة والمطهرة، يمكن رؤيته في العديد من منتجات العناية بالبشرة. هذه الوظائف المتنوعة تجعل حمض اللاكتيك مركبًا قيمًا للغاية.
"سواء كان ذلك في صناعة المواد الغذائية أو إنتاج الأدوية، يلعب حمض اللاكتيك دورًا لا غنى عنه، حيث يتحكم في العديد من التفاعلات الكيميائية الحيوية."
الاستنتاج
منذ أول استخراج من قبل العلماء السويديين في عام 1780، يستمر تاريخ حمض اللاكتيك حتى يومنا هذا. إنه ليس فقط عنصرًا لا غنى عنه في الكيمياء الحيوية، ولكنه أيضًا مورد ذو قيمة عالية في الصناعة الحديثة. وهذا يجعل الناس يفكرون، مع تقدم العلم، كيف سيتم تعميق وتوسيع فهمنا وتطبيقنا لحمض اللاكتيك؟
