Il processo della fermentazione lattica e il ruolo dell’acido lattico
La fermentazione lattica è un processo biologico che si verifica nei batteri dell’acido lattico (LAB) e costituisce una strategia di sopravvivenza. Questo processo fornisce ai batteri dell’acido lattico l’energia necessaria per il metabolismo e la riduzione del pH attraverso la sintesi di acido lattico, creando un ambiente inadatto ad altri microrganismi.
Indice Articolo
L’acido lattico nel nostro organismo
Nell’uomo, l’acido lattico è un sottoprodotto dell’attività anaerobica dei muscoli, che viene riversato nel sangue e utilizzato come combustibile dal cuore, trasformato in glicogeno dai reni e dal fegato.
La produzione di acido lattico durante l’esercizio fisico
Durante uno sforzo fisico intenso e prolungato, i muscoli producono più acido lattico di quanto necessario per l’organismo, causando un aumento della sua concentrazione nel sangue, che può portare ad affaticamento, incapacità locale allo sforzo e bruciore.
Eliminazione dell’acido lattico in eccesso
Per allontanare l’acido lattico prodotto in eccesso, è necessario un percorso chimico che richiede ossigeno. Dopo uno sforzo intenso, come uno sprint veloce, il corpo deve fornire ossigeno alle cellule con respiri profondi per eliminare l’accumulo di acido lattico.
Reazioni chimiche della fermentazione lattica
La fermentazione lattica è un tipo di fermentazione anaerobica in cui il glucosio o altri zuccheri vengono convertiti in acido lattico. Questo processo avviene in due stadi: nella glicolisi si ottiene piruvato, base coniugata dell’acido piruvico, che viene successivamente convertito in lattato, base coniugata dell’acido lattico.
Durante la glicolisi, una molecola di glucosio si trasforma in due molecole di piruvato, generando ATP e NADH. Queste reazioni permettono alle cellule di produrre energia in assenza di ossigeno, interrompendo il ciclo di Krebs e la catena di trasporto degli elettroni.
Conclusioni
In sintesi, la fermentazione lattica rappresenta un processo fondamentale per la produzione di energia in condizioni anaerobiche, contribuendo alla sopravvivenza dei batteri dell’acido lattico e giocando un ruolo cruciale durante lo sforzo fisico intenso nell’uomo.
Processo di convertire il piruvato in lattato
Quando le cellule si trovano in un ambiente privo di ossigeno, il processo di fermentazione lattica viene attivato per convertire il piruvato in lattato. Questa reazione coinvolge l’enzima noto come lattato deidrogenasi (LDH), che appartiene alla classe delle ossidoriduttasi. Questo enzima ha la capacità di catalizzare la conversione reversibile del lattato in piruvato, riducendo contemporaneamente il NAD+ in NADH e viceversa. La fermentazione lattica è una via metabolica anaerobica che consente alle cellule di rigenerare il NAD+ necessario per mantenere attivo il metabolismo.
Applicazioni industriali della fermentazione lattica
La fermentazione lattica ha diversi utilizzi industriali, tra cui la produzione di alimenti come yogurt, sottaceti, capperi e pane. Inoltre, l’acido lattico ottenuto da questo processo è impiegato come conservante, acidificante e additivo alimentare in varie preparazioni. Per avviare il processo di fermentazione lattica su larga scala, vengono aggiunte specifiche colture batteriche al substrato desiderato. Batteri come Lactobacillus, Streptococcus e Pediococcus sono selezionati per la loro capacità di trasformare gli zuccheri in acido lattico.
Il controllo delle condizioni ambientali è fondamentale per favorire la crescita dei batteri lattici e il successo della fermentazione. Parametri come temperatura, umidità, pH e apporto di nutrienti devono essere attentamente regolati per garantire un’efficace produzione di acido lattico. L’agitazione o l’aerazione possono essere necessarie per una distribuzione uniforme di batteri e zuccheri nel substrato.
Le specifiche condizioni per avviare con successo la fermentazione lattica possono variare in base all’applicazione industriale e al prodotto finale desiderato. Pertanto, il controllo accurato di tali parametri è essenziale per ottenere un processo di alta qualità e un prodotto finale sicuro ed efficiente.
