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Milchsäure (Lactat): Funktion, Entstehung & Bedeutung

Milchsäure (Lactat) ist eine organische Säure, die bei der Energiegewinnung im Körper entsteht. Sie spielt eine zentrale Rolle im Stoffwechsel und in der Lebensmittelherstellung.

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Wissenswertes über "Milchsäure"

Milchsäure (Lactat) ist eine organische Säure, die bei der Energiegewinnung im Körper entsteht. Sie spielt eine zentrale Rolle im Stoffwechsel und in der Lebensmittelherstellung.

Was ist Milchsäure?

Milchsäure (chemische Bezeichnung: 2-Hydroxypropionsäure; Salze und Ester: Lactat oder Laktat) ist eine organische Säure, die auf natürliche Weise im menschlichen Körper sowie in zahlreichen Lebensmitteln vorkommt. Sie entsteht vor allem beim anaeroben Stoffwechsel, also wenn Körperzellen Energie ohne ausreichende Sauerstoffversorgung produzieren müssen. Darüber hinaus wird Milchsäure in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie eingesetzt.

Entstehung und Wirkmechanismus

Im menschlichen Körper wird Milchsäure hauptsächlich in den Muskelzellen gebildet. Wenn die Muskeln mehr Energie benötigen, als durch die aerobe (sauerstoffabhängige) Verbrennung bereitgestellt werden kann, schalten die Zellen auf die anaerobe Glykolyse um. Dabei wird Glukose (Traubenzucker) ohne Sauerstoff abgebaut, und als Stoffwechselprodukt entsteht Lactat.

Aerober Stoffwechsel: Bei ausreichend Sauerstoff wird Glukose vollständig zu Kohlendioxid und Wasser abgebaut – sehr effizient, aber langsamer.
Anaerober Stoffwechsel: Bei Sauerstoffmangel (z. B. bei intensiver körperlicher Belastung) entsteht als Zwischenprodukt Milchsäure – schnell, aber weniger effizient.

Das entstehende Lactat wird über das Blut abtransportiert und kann in der Leber sowie im Herzmuskel wieder zu Glukose oder direkt zur Energiegewinnung genutzt werden (sogenannter Cori-Zyklus).

Milchsäure im Sport und bei körperlicher Belastung

Bei intensiver körperlicher Aktivität steigt die Lactatkonzentration im Blut deutlich an. Der sogenannte Lactat-Schwellenwert (anaerobe Schwelle) beschreibt den Belastungsbereich, ab dem die Lactatproduktion die Lactatverwertung übersteigt. Überschreitet man diese Schwelle, häuft sich Lactat im Blut an, was mit einem Gefühl von Muskelermüdung und dem typischen „Brennen“ in der beanspruchten Muskulatur verbunden sein kann.

Entgegen einer weit verbreiteten Annahme verursacht Milchsäure selbst keinen Muskelkater – dieser entsteht durch Mikroverletzungen im Muskelgewebe und ist ein eigenständiger Prozess.

Lactat-Messung in der Diagnostik

In der Medizin wird der Lactatwert im Blut gemessen, um verschiedene Erkrankungen zu beurteilen. Ein erhöhter Lactatwert (Hyperlaktatämie) kann auf eine ungenügende Sauerstoffversorgung des Gewebes hinweisen, wie es zum Beispiel bei einem Schockzustand, einer schweren Infektion (Sepsis) oder einem Herzinfarkt vorkommen kann.

Normwert: ca. 0,5 – 2,2 mmol/l im Ruheblut
Laktatazidose: Stark erhöhte Lactatwerte (über 5 mmol/l) können zu einer gefährlichen Übersäuerung des Blutes führen (Laktatazidose), die intensivmedizinische Behandlung erfordert.

Milchsäure in Lebensmitteln

In der Lebensmittelproduktion wird Milchsäure durch Milchsäurebakterien (Laktobazillen) erzeugt. Diese Mikroorganismen fermentieren Zucker zu Milchsäure und konservieren so Lebensmittel auf natürlichem Weg. Bekannte Beispiele sind:

Joghurt, Käse und Buttermilch
Sauerkraut und fermentiertes Gemüse
Sauerteigbrot
Miso und andere fermentierte Produkte

In der Lebensmittelkennzeichnung erscheint Milchsäure als Zusatzstoff E 270 und dient als Konservierungsmittel und Säuerungsmittel.

Milchsäure in der Medizin und Pharmaindustrie

Milchsäure bzw. ihre Salze (Lactate) werden medizinisch in verschiedenen Anwendungen eingesetzt:

Infusionslösungen: Lactat-Ringer-Lösung und ähnliche Elektrolytlösungen werden in der Notfallmedizin und bei Flüssigkeitsmangel eingesetzt.
Dermatologie: Milchsäure ist Bestandteil vieler Hautpflegeprodukte und Peelings, da sie als Alpha-Hydroxysäure (AHA) die Hautverneuerung fördert und feuchtigkeitsspendend wirkt.
Bioabbaubare Kunststoffe: Polymilchsäure (PLA) wird für medizinische Implantate und Nähte verwendet, da sie sich im Körper abbaut.

Quellen

Silbernagl, S. & Despopoulos, A. (2018). Taschenatlas Physiologie, 9. Auflage. Thieme Verlag.
Brooks, G. A. (2018). The Science and Translation of Lactate Shuttle Theory. Cell Metabolism, 27(4), 757–785. DOI: 10.1016/j.cmet.2018.03.008.
World Health Organization (WHO) & Food and Agriculture Organization (FAO): Codex Alimentarius – Food Additives (E 270 Lactic Acid). Verfügbar unter: https://www.fao.org/fao-who-codexalimentarius/en/

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