乳酸發酵（Lactic Fermentation）-下

乳酸發酵（Lactic Fermentation）-下
台北縣私立南山中學生物科楊瀅涓老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

乳酸與運動

在持續的強烈運動過程中，人體需要大量能量。當組織無法獲得足夠的氧、或無法快速處理氧氣的情況下，丙酮酸脫氫酶（Pyruvate dehydrogenase complex）便無法及時將丙酮酸（pyruvate）轉換為乙醯輔酶A（Acetyl-CoA）進入有氧呼吸，組織也因此無法藉有氧呼吸獲得充足能量、丙酮酸開始堆積。

在這種情況下假如乳酸脫氫酶不將丙酮酸還原為乳酸的話，會抑制糖解過程和三磷酸腺苷（ATP）的生產，所以此時乳酸的濃度會上升。
產生乳酸的過程為： 丙酮酸 + NADH + H⁺ → 乳酸 + NAD⁺

這個過程的意義，在於生成糖解過程中所需的煙醯腺嘌呤二核苷酸（NAD+），如此可確保糖解過程持續進行並產生三磷酸腺苷。
在氧氣充足的肌肉細胞中，乳酸可以被氧化為丙酮酸，然後直接用來作為克氏循環（Kerb’s cycle）的原料，也可在肝臟內轉化為葡萄糖。

乳酸運輸的速度由許多因素影響，其中包括單羧基轉運體、乳酸脫氫酶的濃度和異構體形式、組織的氧化能力。一般來說在不運動時，血液中的乳酸濃度為1-2 mmol/L，在強烈運動時可以上升到20 mmol/L。

但乳酸濃度的上升並不會直接導致酸中毒，因為乳酸在人體內無法釋放質子，因此沒有酸性。它也不是肌肉酸痛的原因。酸中毒的原因其實是三磷酸腺苷 (ATP) 被分解釋放能量時，將會釋出一個質子，降低組織內的pH值，這也是強烈運動過程中，肌肉酸痛的眾多原因之一。也有學者認為透過乳酸的離子濃度梯度可以造成酸中毒，但這個過程的研究還相當不完善，因此是否存在也尚未清楚。

應用

工業生產上常用的乳酸發酵菌，為德氏乳桿菌（Lactobacillus delbrueckii）和賴氏乳桿菌 （Lactobacillus leichmannii），近年來則多採用米根黴（Rhizopus oryzae）生產L-乳酸，產酸能力強，發酵液中含有的L-乳酸濃度在90%以上。

世界各地也有許多特色美食是利用乳酸發酵製成的，乳酸主要可增加食品的酸味、或做為防腐劑避免食品腐敗，如：
西方國家：優格（yogurt），發酵麵包（sourdough breads），黃瓜泡菜（cucumber pickles）和橄欖（olives）。
中東：醃製蔬菜（pickled vegetables）。
韓國：泡菜（kimchi）。
俄羅斯：酸奶（kefir）。
埃及：發酵奶（rayabzeer）、發酵的穀物和牛奶的混合物（kishk）。
奈及利亞：發酵木薯（gari）。
南非：發酵玉米粥（magou）。
泰國：新鮮豬肉發酵（nham ）。
菲律賓：發酵大米和蝦的混合物（balao balao）。

請參閱乳酸發酵（Lactic Fermentation）-上

參考資料
1.維基百科-乳酸
2.生命經緯-乳酸發酵latic fermentation  http://www.biox.cn/content/20050709/27095.htm
3.食品百科全書-乳酸發酵http://translate.google.com.tw/t … -CN%257Clang_1zh-TW
4.Tempeh info http://translate.google.com.tw/t … 26sa%3DX%26prmd%3Di
5.LACTIC ACID – history  http://www.lactic-acid.com/history.html
6.Kandler, O. 1983. Carbohydrate metabolism in lactic acid bacteria. Antonie van Leeuwenhoek 49：209-224.