젖산이란 무엇이며 젖산의 ​​역사는 무엇입니까?

2024/06/06 14:45

이미 1780년에 스웨덴의 화학자 Sheele는 폐유에서 젖산을 발견했습니다. 발효에 의한 젖산의 생산은 1941년 Boutron과 Fremy의 자연발효에서 유래되었다. 순수 발효에 의한 산업적 젖산 생산은 1881년 Charles E. Avery에 의해 시작되었습니다. L-유산의 대규모 산업 생산은 1990년대 초반에 형성되었습니다. 1982년 세계 젖산 생산량은 24,000~28,000톤이었으며, 1989년에는 30,000톤으로 증가했으며, 그 중 50~60%가 발효에 의해 생산되었으며 주로 DL형 젖산과 젖산칼슘이 생산되었다. 최근 몇 년 동안 플라스틱 제품의 "백색 오염"을 제거하기 위한 연구에서 세계 각국에서는 L-유산 폴리머로 만든 플라스틱 필름이 100% 생분해된다는 사실을 발견했습니다. D-락트산이 인체에 미치는 유해한 영향을 고려하여 세계보건기구에서는 식품 및 의약품 분야에서 DL-락트산의 사용이 아닌 L-락트산의 사용을 옹호합니다. 따라서 L-젖산 생산에 획기적인 발전이 있었습니다. 네덜란드, 브라질, 스페인, 미국 및 일본은 특히 미국을 중심으로 상당한 규모의 L-유산 공장을 연속적으로 확장 및 건설했습니다. 현재 세계 젖산 생산량은 연간 100,000톤에 달하는 것으로 추산되며, 미국의 생산 능력은 연간 약 45,000톤입니다.

Aestally Company는 원래 미국 유일의 젖산 생산 공장으로 연간 생산량이 약 7,300톤에 달했습니다. 1995년에 회사는 1997년 4월에 가동될 또 다른 젖산 공장을 건설할 것이라고 발표했습니다. ADM은 기존 연간 생산량인 9,000~18,200톤의 젖산을 기준으로 젖산 생산량을 두 배로 늘렸다고 주장합니다. 관련 일본 전문가의 추정에 따르면 전 세계 L-유산 소비량은 300만 톤에 달할 것으로 예상됩니다. 우리나라는 오랫동안 젖산 생산 균주 및 공정에 관해 많은 양의 연구 작업을 수행해 왔습니다. 1944년 충칭 진위안 화학공장에서는 락토바실러스 델브루에키(Lactobacillus delbrueckii)를 발효시켜 젖산칼슘을 생산했습니다. 현재 우리나라에는 DL-유산과 젖산칼슘의 산업적 생산을 위해 푸르푸랄 효모의 전통적인 당화를 대체하기 위해 곰팡이 효소 제제를 사용하는 12개 이상의 젖산 생산 공장이 있습니다. 그러나 규모가 작고 생산 공정과 장비가 노후해 수율이 낮고 비용이 높다. 현재 생산능력은 약 10,000톤/년이다.

유산

젖산 및 그 유도체

젖산 및 그 유도체는 식품(예: 음료, 와인, 캔, 잼, 보존 식품 등), 의약, 화학 산업 등에 신맛제, 방부제 및 강화제로 널리 사용됩니다. 식품산업에서 젖산은 구연산보다 감각적 산도가 강하고 순수한 신맛이 나며, 사용 시 여과가 필요하지 않기 때문에 사용자들 사이에서 매우 인기가 높습니다. 구연산, 사과산 등과 함께 사용하면 음식에 더욱 풍부하고 부드러운 신맛을 더해줍니다. 제과류에 사용하면 유통기한을 연장하고 품질을 향상시킬 수 있습니다. 젖산 유도체(예: 젖산 칼슘, 젖산 아연 및 젖산 제1철)는 식품, 음료 및 건강 제품의 강화제일 뿐만 아니라 특정 금속 원소 결핍증을 치료하기 위한 약물이기도 합니다. 또한, 젖산나트륨은 산증 치료를 위한 대규모 주입에 중요한 원료이다. 에틸 락테이트와 같은 젖산 에스테르는 매우 중요한 향미제이며 많은 유명 주류의 주요 향 성분입니다. 에틸락테이트는 술의 향미에 없어서는 안 될 성분입니다. 부틸락테이트는 페인트 생산에 사용되는 우수한 용매입니다.

젖산, 특히 L-젖산은 오른 손잡이로 인해 위의 분야에 사용되는데 안전성이 크게 향상되고 인간과 동물에게 무해하며 강력한 살균 효과가 있습니다. 살균 능력은 구연산과 타르타르산의 살균 능력입니다. , 숙신산의 몇 배. 문헌에 따르면 설탕 10% 용액에 구연산, 주석산, 숙신산 3%를 첨가하면 2~3일 후에 산패된다고 합니다. 그러나 동량의 3% 젖산을 첨가한 경우에는 1개월 후에도 아무런 이상이 나타나지 않았다. 10% 설탕을 함유한 용액에 대장균, 콜레라균, 장티푸스균을 첨가하였다. 0.1% 젖산을 설탕 용액에 첨가했습니다. 3시간 후에는 모든 박테리아가 죽었습니다. 이는 다른 유기산과 경쟁할 수 없는 것입니다. 따라서 젖산은 수술실, 병동, 실험실, 작업장 및 기타 장소에서 소독제로 직접 사용할 수 있습니다. 또한 백색공해를 제거하는 생분해성 플라스틱 생산의 주요 원료이기도 하다. 이러한 종류의 플라스틱은 자연에서 이산화탄소와 물로 완전히 분해될 수 있으며 현재 사용되는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 및 기타 플라스틱과 같이 환경에 해를 끼치지 않습니다. 유럽, 미국, 일본에서는 필수품이 되었으며 빠르게 발전하고 있습니다. L-유산은 고효율, 저독성, 안전한 페녹시프로피온산 제초제 생산의 주요 원료이기도 하며, 이를 우리나라에서 생산에 투입하고 있습니다. 또한 의료용 재료 및 특수 사료에 L-유산을 적용하는 것에 대한 특별한 논문을 찾을 수 있습니다.

젖산이란 무엇입니까?

젖산이라고도 알려진 젖산은 혐기성 해당작용과 같은 혐기성 조건에서 포도당 분해를 통해 주로 신체에서 생성되는 물질입니다. 혐기성 해당작용은 아데노신 삼인산(ATP)과 니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드(NADH)의 형태로 세포에 에너지를 제공하는 주요 경로를 의미합니다. 젖산을 가장 많이 생성하는 조직에는 근육 세포와 적혈구가 포함되며 뇌 조직, 피부 및 위장관은 젖산을 적게 생성합니다. 그런 다음 젖산은 혈류로 방출되어 간과 신장에서 대사되어 포도당 생성에 사용될 수 있습니다. 포도당 신생합성은 젖산과 같은 비탄수화물 기질로부터 포도당과 에너지를 합성하는 것을 말합니다.

일반적인 젖산염 수준은 일반적으로 2mmol/L 미만, 0.5~1mmol/L 범위로 낮습니다. 젖산염 수준이 2-4mmol/L로 증가하면 고젖산혈증이 발생합니다. 수치가 4mmol/L를 초과하면 중증 고유산혈증이라고 합니다. 혈청 젖산 수치의 상승은 예후가 좋지 않음을 나타내는 위험 요소일 수 있습니다.

젖산의 효과는 무엇입니까?

젖산은 세포 호흡, 포도당 생산, 염증 조절 및 분자 신호 전달에 중요한 분자입니다. 혐기성 조건에서 포도당(보다 구체적으로 피루브산)은 젖산으로 전환되어 세포에 에너지를 생성합니다. 에너지는 신장에서도 생성될 수 있는데, 신장에서 젖산이 산화되어 에너지를 생성하고 CO2를 생성할 수 있으며, CO2는 산소를 소비하지만 ATP를 생성합니다. 또한 젖산은 간과 신장에서 발생하는 과정인 포도당신생합성에 사용될 수 있으며 산소와 ATP를 소비하여 포도당으로 전환될 수 있습니다. 젖산은 또한 항염증 효과가 있고 면역 관용을 촉진하며 기억 형성 및 신경 보호, 상처 치유, 허혈성 조직 손상, 암 성장 및 암 전이에서 신호 분자로서 중요한 역할을 합니다.

젖산증과 예방 및 치료 방법

젖산증은 탄수화물이 풍부한 곡물 사료의 과도한 섭취로 인해 발생하는 소화불량 질환으로, 이는 상당한 젖산 형성으로 반추위에서 비정상적인 발효를 일으켜 위장 내 미생물 군집의 활동을 감소시킵니다. 임상적으로는 정신적 흥분 또는 우울증, 식욕 및 반추위 운동성 상실, 위액 pH 및 혈장 이산화탄소 결합 능력 감소, 탈수 등이 특징입니다.

곡물 사료는 주로 탄수화물이 풍부하며, 이는 반추위에서 락토바실러스(Lactobacillus)와 스트렙토코커스 아밀로리티쿠스(Streptococcus amylolyticus)에 의해 빠르게 발효되어 다량의 젖산을 형성합니다. 젖산은 반추위 연동운동을 감소시켜 몇 시간 내에 음식물 정체를 일으키고 동시에 반추위 미생물 군집을 파괴할 수 있습니다. 젖산은 또한 반추위의 삼투압을 증가시켜 체액이 혈관계를 통해 세포외액 공간에서 반추위로 유입되어 탈수 및 핍뇨, 혈액 농도 및 소변 pH 감소를 유발할 수 있습니다. 반추위액의 pH 값이 5 이하로 떨어지면 단일 젖산 발효가 일어나 젖산 농도가 급격하게 상승합니다. pH 값이 비정상적으로(4.0 미만) 떨어지면 동물이 우울해 보이고 반추위 운동이 멈추고 식욕이 사라지고 맥박이 증가하며 체온이 상승합니다. 반추위액의 산도가 증가하면 미생물이 죽고 독성 아민(히스타민, 티라민 등)이 나타납니다. 이로 인해 산성도가 높은 위 내용물이 오랫동안 반추위 내에 정체되어 반추위 상피에 염증과 출혈이 발생하여 융모의 손실이 발생하게 됩니다.

[예방 및 치료방법] 반추위 내용물의 산성을 중화시키고 탈수를 완화시키며 심장을 튼튼하게 하는 것이 원칙이다. 또한 증상에 따른 치료도 제공됩니다.

  • 산성을 중화시키려면 석회수(생석회 1kg, 물 5kg을 넣고 잘 저은 후 상등액을 사용한다)를 사용하여 위액이 알칼리성이 될 때까지 위를 세척하면 된다.

  • 탈수 증상을 완화시키기 위해 5% 포도당식염수 또는 복합염화나트륨 용액을 보충할 수 있으며, 소의 경우 8000~10000ml, 양의 경우 500~1000ml를 2회에 나누어 정맥주사한다. 수화액에 강심제와 중탄산나트륨을 첨가하는 것이 더 효과적입니다. 상태의 변화에 ​​따라 언제든지 대증요법을 사용할 수 있습니다. 제엽염이 동반되면 항히스타민제를 주사한다.

참고자료

  • “젖산염 프로필”. UC Davis 건강 시스템, 스포츠 의학 및 스포츠 성과.

  • Wyss MT, Jolivet R, Buck A, Magistretti PJ, Weber B(2011년 5월). “신경 에너지원으로서의 젖산염에 대한 생체 내 증거”(PDF).신경과학 저널.


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