En 1780 el
químico sueco Scheele aisló un ácido al que llamó “láctico” porque fue
encontrado en la leche agria. En 1807 Berzelius halló un compuesto muy parecido
en un extracto de tejido muscular. Por varios años se pensó que ambos ácidos
eran idénticos porque sus propiedades, grupos funcionales y fórmula molecular
(C3H6O3) son iguales. En 1815 el físico
francés Biot halló que ciertos compuestos naturales (azúcar común, ácidos
tartáricos, etc.) poseen la propiedad de modificar o rotar el plano de vibración
de la luz polarizada. Con esta propiedad (“actividad
óptica”) se demostró que los 2 ácidos no son idénticos: mientras el
obtenido del tejido muscular gira el plano de vibración de la luz en el sentido
horario, es “dextrógiro” (o ácido (+)láctico),
el ácido obtenido de la leche realiza el giro en sentido anti-horario, es “levógiro”
(o ácido (-)láctico). A pesar de ser una
molécula pequeña, los químicos no hallaban explicación a estas diferencias.
En 1874 dos
químicos Jacobus
Van’t Hoff (holandés, 22 años) y Joseph Le Bel (francés, 27 años) propusieron,
en forma independiente y casi simultánea, una “novedosa” idea: que el átomo de
carbono tiene sus 4 enlaces dirigidos hacia los vértices de un tetraedro
regular (aún prevalecía la idea del carbono plano). Por la juventud de sus
autores, los químicos más prestigiosos no le daban importancia a esta idea y
hasta bromeaban en torno a ellas, pero después se dieron cuenta que la
“descabellada idea” permitía explicar muchos hechos experimentales que aún no tenían
explicación. Muchos años después, Bragg comprobó (mediante análisis por
difracción de rayos “X”) que la idea del carbono tetraédrico es la correcta. El
primer Premio Nobel de Química (1901) le fue conferido a Van’t Hoff (ver tema
29 de AQV).
Los dos ácidos lácticos son como
nuestras manos: guardan entre sí la relación de “objeto vs. imagen en el espejo”.
A pesar de tener las mismas partes, éstas se han distribuido de diferente
manera y no podemos lograr que coincidan las partes de ambas porque son moléculas
distintas (ver tema 35 de AQV).
Durante la transformación de la leche a yogurt
(“fermentación”), se produce el desdoblamiento (hidrólisis) de la lactosa
(disacárido de la leche) a glucosa y galactosa (monosacáridos). La glucosa es
degradada produciendo ácido láctico, que es uno de los responsables del sabor
típico del yogurt. Las bacterias “acidófilas” (como Lactobacillus bulgaricus y Streptococcus thermophilus) se encargan
de realizar estos cambios.
En nuestra sangre siempre
tenemos pequeñas cantidades de ácido láctico, que se encuentra generalmente
como lactato (su forma ionizada) en las células musculares, glóbulos rojos,
hígado, etc. Provienen de la descomposición de la glucosa en ausencia de
oxígeno; es decir, durante los ejercicios anaeróbicos, en los que hay mucha
intensidad y poca duración (como levantar pesas o correr a gran velocidad). Al
iniciar la actividad física, cada molécula de glucosa es convertida en dos
moléculas de ácido pirúvico o piruvato (moléculas similares al ác. láctico), el
que puede usarse para producir energía o (en escasez de oxígeno) ser convertido
en ác. láctico o lactato, los que también pueden quemarse produciendo energía.
Si el ejercicio continúa y el lactato no es metabolizado ni removido hacia otra
zona, las fibras musculares se acidifican y se produce fatiga muscular y calambres.
Los atletas bien entrenados pueden hacer grandes esfuerzos y por largo tiempo
porque, con el entrenamiento, sus músculos han “aprendido” a transportar rápidamente
el ác. láctico o lactato y evitan su acumulación. Por su importante papel en el
desempeño de los deportistas, los entrenadores y fisiólogos controlan
frecuentemente el ác. láctico o lactato en los atletas y deportistas.
El ácido láctico puede ser
obtenido por vía química o biotecnológica. Más del 90% de su producción mundial
se hace por vía biotecnológica, que utiliza bacterias u hongos para fermentar
sustratos ricos en carbohidratos. Tiene la ventaja de producir sólo uno de los
isómeros, mientras que la vía química produce una mezcla de ambos. El Lactobacillus delbrueckii es el
organismo más usado en la producción a gran escala del ácido (+)láctico.
Un importante uso del ácido láctico es la fabricación
de ác. poliláctico (PLA), un plástico “bio-degradable” de interesantes
aplicaciones en la industria y la medicina. Sus enlaces “éster” son comunes en los seres vivos y las
enzimas de éstos los hidrolizan y degradan. Los plásticos que solo presentan enlaces carbono-carbono resisten a la
acción de hongos y bacterias ambientales, permaneciendo inalterables por
cientos de años (no son “bio-degradables”).
BIBLIOGRAFÍA
Q.F. JUAN JOSÉ LEÓN CAM <jjleon@lamolina.edu.pe>
Departamento de Química. Universidad Nacional Agraria La Molina. PERÚ.
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