L'acide lactique, chimiquement désigné comme acide 2-hydroxypropanoïque, est un acide organique omniprésent dans divers processus biochimiques. Sa formule brute est C3H6O3 et sa masse molaire est de 90,0779 ± 0,0037 g·mol-1. Un lactate est un sel de cet acide. Cet article explore en détail la structure, les propriétés, la production, les applications et l'importance de l'acide lactique dans différents domaines, allant de l'industrie alimentaire à la physiologie de l'exercice.
Découverte et Structure de l'Acide Lactique
L’histoire de l’acide lactique commence en 1780, lorsque le chimiste suédois Karl Wilhelm Scheele l’isola pour la première fois du lait aigre. Plus tard, en 1808, Jöns Jacob Berzelius observa que l’acide lactique était également produit dans les muscles pendant l’effort. Une étape cruciale fut la découverte, en 1856, par Louis Pasteur du lactobacille et de son rôle dans la production d’acide lactique. La structure de l’acide lactique a été établie par Johannes Wislicenus en 1873.
L'atome de carbone 2 portant le groupe hydroxyle est asymétrique rendant la molécule chirale. L’acide lactique se présente donc sous forme de deux énantiomères : acide-(R)-lactique (ou acide-D(-)-lactique) et acide-(S)-lactique (ou acide-L(+)-lactique). En raison de la proximité du groupe hydroxyle et du groupe carboxylique, l’acide lactique ne peut pas former une lactone.
Propriétés Physico-Chimiques
L'acide lactique se présente sous forme d'un liquide incolore à jaune visqueux ou de cristaux incolores à jaunes (DL). Il est miscible avec l'eau, l'alcool, le glycérol et le furfural, ainsi qu'avec une solution d'alcool-éther. Il est légèrement soluble dans l'éther et insoluble dans le chloroforme. Ses propriétés incluent un pKa de 3,86 (à 20 °C). La température de fusion varie entre 16,8 °C, 53 °C et 53 °C selon la forme de l'acide lactique, et sa température d'ébullition est de 122 °C (à 12 mmHg).
Production et Métabolisme
Le lactate est un produit clé de la production d’énergie dans les muscles. La respiration cellulaire, qui consiste en la consommation de sucres pour produire de l’énergie, est divisée en deux grandes étapes. La première étape est la glycolyse, qui se déroule dans le cytoplasme et peut fonctionner en l’absence de dioxygène. Elle produit de l’acide pyruvique, qui alimente la seconde partie de la respiration cellulaire, la partie mitochondriale (cycle de Krebs).
Lire aussi: Guigoz Formule Épaissie: Guide complet
Si l’apport en oxygène est supérieur à la consommation de sucre, l’acide pyruvique produit est entièrement consommé dans la partie mitochondriale. Cependant, si la consommation de sucre dépasse l’apport en oxygène (comme lors d’efforts intenses), une partie de l’acide pyruvique est réduite en acide lactique. L’accumulation d’acide lactique est souvent associée aux crampes musculaires chez les sportifs. L’acide lactique accumulé passe ensuite dans la circulation sanguine et est finalement recyclé en acide pyruvique par le foie.
Rôle dans le Lait et les Produits Laitiers
Dans le lait et les produits laitiers, l’acide lactique provient de la dégradation du lactose par les bactéries. Plus un lait est frais, moins il contient d’acide lactique. La concentration en acide lactique dans un lait s’exprime en degré Dornic (°D), où 1 °D correspond à 0,1 g d’acide lactique par litre de lait. Un lait frais contient de 15 à 18 °D et il caille à 60-70 °D. Les organismes responsables de l'apparition d'acide lactique sont les lactobacilles.
Applications Industrielles et Alimentaires
L’acide lactique est utilisé dans l’industrie alimentaire comme additif (E270) en tant qu’antioxydant, acidifiant ou exhausteur de goût. Il se présente aussi sous forme de sels : sel de sodium (E325), de potassium (E326) et de calcium (E327), qui agissent comme agents bactériostatiques, notamment sur des bactéries pathogènes comme la salmonelle ou la listeria.
En tant qu’hydroyacide, l’acide lactique est également employé pour la formulation de détergents. Il est stable à la chaleur et injectable. Dans l'industrie des détergents, il est utilisé comme agent détergent, détartrant et dissolvant à savon. De plus, il est économique et s'inscrit dans une tendance vers des ingrédients plus sûrs et naturels pour l'environnement. L'acide lactique est également utilisé dans la production d'acide polylactique (PLA), un polymère entièrement biodégradable utilisé dans l’alimentation pour l’emballage et pour remplacer les sacs et cabas en plastiques.
Acide Lactique et Performance Sportive
L'acide lactique est un composant clé dans la production d’énergie de nos muscles. On a longtemps cru que le lactate était responsable de la fatigue musculaire en emprisonnant le muscle et en empêchant sa contraction, mais la quantité de lactates reflète davantage de l’intensité de l’effort. Il est essentiel de comprendre que l'acide lactique n'existe pas pendant l'effort. Les lactates s’accumulent dans les tissus musculaires et sont réutilisés pour produire de l’énergie utile à l’effort. Ainsi, l’acide lactique n’est pas un frein à l’effort. Les lactates sont produits pendant les phases aérobies et anaérobies.
Lire aussi: Ion lactate : Explication
Acide Lactique en Dermatologie
En dermatologie, l'acide lactique est prisé pour ses effets bénéfiques sur la peau, notamment ses capacités exfoliantes et hydratantes, qui aident à améliorer le grain de peau et à atténuer les signes du vieillissement. Il est reconnu pour sa capacité à augmenter l'hydratation cutanée en stimulant la rétention d'eau dans les couches supérieures de l'épiderme, ce qui le rend idéal pour traiter les peaux sèches et déshydratées. En stimulant le renouvellement cellulaire, l'acide lactique contribue à améliorer le teint et le grain de peau. Il aide à lisser les irrégularités de la surface cutanée, à réduire l'apparence des pores dilatés et à éclaircir les taches pigmentaires.
Considérations sur la Récupération Active et Passive
Les sportifs étaient significativement plus fatigués après avoir effectué des sprints avec récupération active qu’avec récupération passive, ce qui remet en cause la notion de "negative split". Après des années où l’acide lactique a été considérée comme le vilain petit canard coupable de tous nos maux pendant l’effort, on peut conclure que l’acide lactique n’est pas un frein à l’effort et n'est pas responsable des courbatures ni des crampes.
Lire aussi: L'Importance de l'Acte de Naissance
tags: #formule #chimique #lactate