Kyselina mléčná (Lactic acid)

Další názvy: Kyselina mléčná

Skóre škodlivosti: 2 (Deriváty přírodních látek)

Kyselina mléčná: přírodní organická látka s mnohostranným využitím

Kyselina mléčná, známá také pod svou anglickou verzí názvu jako lactic acid, je organická sloučenina zařazovaná mezi hydroxykarboxylové kyseliny. V přírodě se běžně vyskytuje, a lidstvo ji využívá v potravinářství, kosmetice i medicíně. Její systematický název je kyselina 2-hydroxypropionová, a její běžné označení je kyselina mléčná. Díky svým unikátním vlastnostem si našla uplatnění napříč mnoha obory.

Chemické vlastnosti

Kyselina mléčná (CAS: 50-21-5) má chemický vzorec C₃H₆O₃. Jde o bezbarvou nebo mírně nažloutlou kapalinu sirupovité konzistence, která má lehce kyselý, ale v malých koncentracích relativně příjemný pach. Má jeden chirální uhlík, díky čemuž existuje ve dvou optických izomerech – L(+)-kyselina mléčná a D(–)-kyselina mléčná. Biologicky aktivní a běžně se vyskytující je forma L(+).

Teplota varu kyseliny mléčné se pohybuje okolo 122 °C při sníženém tlaku, ve standardních podmínkách snadno přechází do své oligomerní formy. Je silně hydroskopická a velmi dobře rozpustná ve vodě, ethanolu i etheru, což výrazně přispívá k jejímu širokému použití.

V přírodě vzniká převážně jako produkt anaerobní glykolýzy – tedy rozkladu glukózy bez přítomnosti kyslíku. To je běžné například v lidském těle, zejména při intenzivní svalové námaze, kde se akumulace laktátu projevuje známým „pálením svalů".

Využití a aplikace

Kyselina mléčná nachází své využití v celé řadě průmyslových i spotřebitelských odvětví. V potravinářství se využívá jako potravinářská přísada a konzervant (označuje se jako E270). Slouží ke regulaci pH, prodlužuje trvanlivost výrobků, a nachází se přirozeně i v kvašených produktech, jako je kefír, kysané zelí nebo jogurt.

V kosmetickém a osobním pečujícím průmyslu je kyselina mléčná oblíbená složka v peelingových a hydratačních produktech. Díky jemnému keratolytickému účinku napomáhá odstraňovat odumřelé kožní buňky a zároveň zlepšuje hydrataci pokožky. Je běžnou složkou tzv. AHA (alfahydroxykyselin), které jsou známé svými exfoliačními a regeneračními účinky.

Ve farmacii se kyselina mléčná využívá k úpravě pH roztoků a gelů, včetně vaginálních přípravků a antiseptických roztoků. Ve své esterifikované polymerní formě (např. jako polylaktid, PLA) se uplatňuje v biomedicíně a chirurgii jako materiál pro biodegradabilní stehy a implantáty.

Ani v průmyslu nezůstává bez využití – dobře se uplatňuje jako biologicky odbouratelné rozpouštědlo nebo surovina pro výrobu plastových obalů na bázi PLA, který je alternativou klasických fosilních plastů. O jejím ekologickém využití se více dozvíte například v článku na blogu Ferwer o alternativách k plastům.

Přirozený výskyt a výroba

Kyselina mléčná vzniká přirozeně metabolickou činností mléčných bakterií (například rodu Lactobacillus) během fermentace cukrů. Tento proces se po staletí využívá při výrobě zakysaných mléčných výrobků, zeleniny či kvasného těsta. V přírodě je běžně přítomna i v lidském organismu, kde vzniká při anaerobní glykolýze – zejména během fyzické zátěže.

Průmyslově se kyselina mléčná vyrábí dvěma hlavními způsoby – buď fermentací biomasy pomocí probiotických bakterií, nebo chemickou syntézou z acetaldehydu či derivátů petrochemických surovin. Vzhledem k rostoucímu zájmu o udržitelnou výrobu z obnovitelných zdrojů dominuje fermentační metoda, která má nižší ekologickou stopu a je vhodná i pro výrobu v potravinářské kvalitě.

Bezpečnost a ekologie

Z hlediska bezpečnosti je kyselina mléčná považována za poměrně neškodnou látku, pokud je používána v přiměřeném množství. V kosmetice a potravinách má pevně stanovené maximální koncentrace, aby se předešlo podráždění pokožky nebo sliznic. Ve vyšších koncentracích může mít mírně dráždivé účinky na kůži a oči, a proto se doporučuje opatrné zacházení v koncentrované formě.

Z ekologického hlediska je výhodou její biologická odbouratelnost a nezatěžující charakter vůči životnímu prostředí. Kyselina mléčná i její polymery, jako je polylaktid, se rozkládají na přírodní složky, a jsou tedy považovány za šetrnou alternativu v rámci zelené chemie a cirkulární ekonomiky. Studie publikované v časopise ScienceDirect potvrzují nízkou toxikologickou zátěž této látky pro vodní i suchozemské ekosystémy.

Zajímavosti a souvislosti

Kyselina mléčná má zajímavou historii spojenou s objevem procesu fermentace. Objevil ji v roce 1780 švédský chemik Carl Wilhelm Scheele jako látku v kyselém mléce. O více než sto let později Louis Pasteur podrobně popsali mikrobiologický proces, při němž k její tvorbě dochází.

V běžném životě ji známe nejen jako součást zakysaných potravin, ale setkat se s ní můžeme například v ekologické drogerii, kde se využívá k čištění toalet, odvápňování a dezinfekci. O jejím použití v ekologickém úklidu se můžete dočíst i v článku Ferwer o přírodních čisticích prostředcích.

V běžecké komunitě je oblíbeným tématem tzv. „laktátový práh" – moment, kdy se ve svalech hromadí kyselina mléčná rychleji, než může být metabolizována, což výrazně ovlivňuje výkonnost. A v oblasti plastů hraje klíčovou roli při vývoji ekologických obalových materiálů pro potraviny.

Shrnutí

Kyselina mléčná (lactic acid, kyselina 2-hydroxypropionová, CAS: 50-21-5) je všestranná organická látka, která díky svému přírodnímu původu, biologické odbouratelnosti a nízké toxicitě nachází široké uplatnění v potravinářství, medicíně i kosmetice. Její význam stoupá zejména v souvislosti s trendy udržitelnosti a ekologických alternativ v moderním průmyslu. V přírodě i v lidském těle hraje nezastupitelnou roli a její budoucnost bude pravděpodobně spojena s dalším rozvojem bioekonomiky a zelené chemie.