摘要:乳酸盐在很久之前一直被认为是废物,有时甚至认为是有害的,但是随着科学家的研究发现,乳酸盐代谢对人体健康是非常重要的。乳酸盐参与人体内的各种反应,例如与激素的释放、酶活性的调节、机体代谢平衡都是有关的,除此之外,乳酸盐代谢可能还与糖尿病和癌症的病理有关,因此乳酸盐是人体内的重要物质,对人体健康有重要影响,同时随着科学技术的发展,科学家已经将乳酸盐应用于食品制作,在维持人体健康的同时还能起保护作用。本文对乳酸盐代谢对人体健康的影响做了详细阐述,加深人们对乳酸盐的认识,更好地发挥其对人类健康的有利作用。
关键词:乳酸盐;代谢;人体健康
一、乳酸盐的穿梭作用
人体是一个复杂的生物体,存在大量各种各类的组织和器官,这些组织和器官既是相互独立的,同时又是一个相互联系的有机整体,他们之间时时刻刻存在物质和能量的交换,共同协作维持机体平衡,在这种平衡中,他们各自发挥各自的功能,一旦它们之间的协调关系失衡,人体就会产生疾病。但是各个组织和器官又是相对分离的,处于不同的营养状态的PH值的环境中,因此必须有一个循环系统来维持这些组织和器官的平衡,使其能很好地发挥作用,有调查显示各组织和器官之间的沟通者就是乳酸盐,乳酸盐的穿梭作用,使各细胞之间的PH、能量以及代谢达到平衡。乳酸盐可以在细胞器之间穿梭,有些细胞器需要氧化乳酸盐,但是有些细胞器可以产生乳酸盐,因此乳酸盐可以在细胞器之间进行穿梭是十分重要的,使机体的代谢有序进行,此外,乳酸盐也可以在细胞之间进行穿梭,据研究表明,乳酸盐的跨膜穿梭是由一种叫做一元羧酸的运输载体辅助完成的,其次,乳酸盐还可以通过循环系统进行穿梭,进而维持整个机体的平衡,避免疾病的发生。
二、乳酸盐在能量平衡中的作用
乳酸盐能够维持机体平衡,当机体氧气不足时能够为机体提供能量,它是在厌氧条件下唯一能够为人体提供能量的物质。乳酸盐为人体提供能量表现在不同的途径中。首先,乳酸盐,丙酮酸与NADH+/NAD+协调,共同为机体提供能量,然后,我们还知道乳酸盐可以进行糖异生作用,这个途径可以为葡萄糖的合成和分解提供能量。乳酸盐还可以为人体大脑提供能量,其中主要消耗能量的是神经元,大部分人认为,人体需要能量时,葡萄糖优先被利用,但是从吸收葡萄糖到产生能量之间还有一些步骤,而且,这些步骤很可能发生在多个细胞中,葡萄糖会被先降解为乳酸盐,然后再被神经元吸收,因此,直接为神经元提供能量的是乳酸盐。乳酸盐除了可以为神经元提供能量之外,还是一种信号分子,并且是一种集多种传感器为一体的信号分子,具有传递信号的作用。乳酸盐在维持能量平衡方面的作用还表现在下调脂肪酸的转运,降低机体对脂肪酸的吸收。当机体剧烈运用时,乳酸盐还能对人体肌肉起保护作用,因此乳酸盐在机体能量平衡中起关键作用。
三、乳酸盐在机体氧化还原平衡中的作用
乳酸盐是机体糖酵解,生物氧化和生物合成的重要中间产物,通过其特有的运输载体穿梭于各种代谢途径和细胞细胞器之间,调节机体代谢平衡,因此其它是调节人体细胞间、细胞内、组织和器官之间氧化还原平衡的关键分子。当人体缺少氧气时,乳酸盐就充当NADH库的作用,将NADH储存起来,避免机体处于过度还原的状态,在不同的组织之间运送氢质子,每运送一份子的乳酸盐,相当于两个组织之间运载了6对氢质子进行了氧化,同时相当于转运了18分子的ATP,由此可见,乳酸盐对于维持机体供氧,氧化还原平衡具有重要作用。有研究表明,机体产生乳酸盐是机体代谢的必然结果,在不断的循环代谢中,机体必然会产生乳酸盐,即使是在休息状态,乳酸盐的产量也会达到葡萄糖量的一半左右,而当机体运动时,产生的乳酸盐的量会更高,一般会达到葡萄糖消化量的百分之七十五到百分之八十左右。
四、乳酸盐具有调节机体PH的作用
机体内会进行各种代谢反应,当氧气不足时,机体的PH就会降低,随之还原性就会提高,对细胞造成伤害,为了降低机体酸化作用,需要将C02排除体外,同时还需要一定的载体运送氢质子或者有机酸,其中乳酸盐就是有效的运输载体,乳酸盐自身就是一种有机酸,同时还可以作为NADH库,接受NADH,以乳酸盐的形式可以完成在细胞间、细胞器间以及整个机体之间的自由穿梭。因此当机体在缺氧状态下,体内的乳酸盐含量会增加,来调节机体PH值,研究表明,乳酸盐含量与PH值具有协同作用,在正常状态下,细胞内的酸碱性是中性的,其PH值一般是7.1到7.2左右,而其周围的液体的PH值大约是7.4,而在肿瘤细胞中则是相反的,细胞内的PH值大于细胞外的PH值,肿瘤细胞的一个特点就是细胞外酸化,因此,正常情况下,乳酸盐必须以和其产生相同的速度离开细胞。
五、乳酸盐的信号传递作用
很早之前,生物学家就发现,动物的肌肉中存在乳酸盐,不过在当时,人们并没有意识到乳酸盐对人体的作用,而是一直认为是体内的一种废物,具有毒性副作用。但是,随着研究的不断进行,科学家们发现,乳酸盐不仅不是废物,对人体健康还有重要影响是人体内各种代谢的重要中间产物,同时可以在细胞以及细胞器之间进行穿梭,调节机体代谢平衡。乳酸盐在体内的走向既可以是转化成丙酮酸起燃料的作用,还可以异化成葡萄糖。乳酸盐在体内的作用并不是单一的,其中一个重要的作用就是信号传递作用。首先,乳酸盐可以作为氧化还原信号传递,我们知道,乳酸盐可以转化为丙酮酸,当它被氧化成丙酮酸时,就改变了细胞内的氧化还原状态,所以,当一个细胞内,乳酸盐的增加和减少可以作为一种信号标志,代表细胞内的氧化还原状态以及还原电势发生变化,乳酸盐除了可以作为氧化还原状态的信号标志之外,还可以调控基因的表达。有研究证明,乳酸盐可以在转录水平上调控基因的表达,这种调控作用属于长期调控作用。同时,我们还知道乳酸盐可以诱导胰岛素的抗性,胰岛素是调控人体血糖的重要激素,由此可以得出乳酸盐具有信号传递的作用。
六、乳酸盐的保健作用与应用
我们知道乳酸菌对人体健康有益是其中的乳酸盐在起作用,乳酸盐是机体内各种代谢调节和能量平衡的关键物质,同时具有信号传递的作用,对基因表达起调控作用,在整个生命体中处于核心地位。目前,患有癌症的病人越来越多,每年由于癌症失去生命的人数是庞大的,癌症对人体健康有很大的威胁,因此如何治疗和预防癌症是目前很多科学家致力解决的问题。根据以往的研究得出,肿瘤细胞相对于正常的细胞对葡萄糖有更大的依赖性,葡萄糖可以经过戊糖磷酸化、三羧酸循环等代谢途径产生乳酸,为癌细胞提供其代谢所需的NADH、中间代谢产物以及能量等,因此癌细胞要想生存,必须吸收大量的葡萄糖,产生大量乳酸,因此我们的出促进脂肪酸代谢以及抑制葡萄糖代谢能够抑制癌细胞的生长.根据这些信息,我们可以研究出治疗和预防癌症的药物。对于这个方向的研究,已经有很多实验室开始实施,经过大量实验证明,病人食用以脂肪酸为原料的事物后,确实能够用于癌症治疗,甚至是晚期癌症患者也是同样适用的,同时是没有任何副作用的,病人的病情明显得到缓和,生活质量显著提升,这在癌症研究领域无疑是重大发现,同时对于人类来说是一个好消息。运用乳酸盐的代谢特点设计出的食物不仅能够用于治疗和缓解病情同时还可以用于提前预防癌症的发生,当然目前只是辅助作用,但是也许不久以后就会发现乳酸盐可以直接用了治疗和预防癌症。
七、小结
乳酸盐并不是我们体内的废物,相反,它对人体健康有重要作用,本文描述了乳酸盐的穿梭作用,平衡能量,平衡机体氧化还原,调节机体PH值,传递信号等作用,是我们体内维持代谢平衡的关键物质,除此之外,乳酸盐还有很多作用,例如可以对食品起到保护作用,同时还与癌症有关,科研工作者应该更加努力,更深层次地研究乳酸盐的作用,以其代謝特征为基础,致力于研究更多的产品,运用乳酸盐的作用更好地造福人类,维护人体健康。
参考文献:
[1]庞广昌,陈庆森,胡志和乳酸盐代谢及其在健康中的关键作用[J].食品科学,2012, 33 (01):1-15
[2]赵俊龙.Notch信号通过乳酸盐代谢调控髓系细胞分化和成熟在肿瘤进展中的作用和机制研究[D].第四军医大学,2017.
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