Asam Laktat

Riandi Oktovian

XII IPA 2

1

Asam laktat (Nama IUPAC: asam 2-hidroksipropanoat (CH3-CHOH-COOH), dikenal juga sebagai asam susu) adalah senyawa kimia penting dalam beberapa proses biokimia. Seorang ahli kimia Swedia, Carl Wilhelm Scheele, pertama kali mengisolasinyapada tahun 1780. Secara struktur, ia adalah asam karboksilat dengan satu gugus [hidroksil] yang menempel pada gugus karboksil. Dalam air, ia terlarut lemah dan melepas proton (H+), membentuk ion laktat. Asam ini juga larut dalam alkohol dan bersifat menyerap air (higroskopik).

Asam ini memiliki simetri cermin (kiralitas), dengan dua isomer: asam L-(+)-laktat atau asam (S)-laktat dan, cerminannya, iasam D-(-)-laktat atau asam (R)-laktat. Hanya isomer yang pertama (S) aktif secara biologi.

Karakterisasi asam laktat dapat dilihat pada tabel ini:

Berat molekuler90,08

Titik lebur 16,8oC

Titik didih82oC pada 0,5 mmHg122oC pada 14 mmHg

Konstanta disosiasi (Ka) pada 25oC 1,37 x 10-4

Entalpi pembakaran (ΔHc)1361 kJ/mol

Kalor spesifik (Cp) pada 20oC 190 J/mol/oC

Rotasi spesifikL: +3,82o

R: -8.25o

Asam laktat dikategorikan sebagai GRAS (Generally Recognized As Safe), yaitu senyawa yang aman sebagai bahan tambahan pangan bagi manusia, tetapi asam D-(-)-laktat terkadang dapat

2

mengganggu proses metabolisme manusia dan menyebabkan asidosis (kelebihan asam) dan dekalsifikasi (kekurangan kalsium).

Asam laktat dapat diproduksi melalui sintesis kimia maupun proses fermentasi. Proses sintesis kimia asam laktat dilakukan dengan menggunakan sumber berupa senyawa petrokimia. Sementara itu, pembentukan asam laktat dengan proses fermentasi dapat dilakukan oleh mikroorganisme penghasil asam laktat, yaitu kapang dan bakteri. Bakteri memfermentasi asam laktat melalui jalur Embden-Meyerhof-Parnas (EMP) yang dilakukan oleh bakteri homofermentatif maupun jalur pentosa fosfat yang dilakukan oleh bakteri heterofermentatif (Wee et al, 2006).

Manusia tidak luput dari aktivitas sehari-hari yang melibatkan sebagian besar organ-organ tubuh misalnya otot. Aktifitas manusia ditunjang dengan kebutuhan energi tubuh.

Untuk mendapatkan energi tubuh (ATP) dilakukan dengan dua cara oleh tubuh menggunakan oksigen / udara, dan menggunakan non oksigen / tanpa udara. atau dalam hal ini bahasa ilmiahnya (Aerob/menggunakan oksigen sedangkan anaerob/tidak menggunakan osigen). Sumber dari energi berasala dari glukosa/karbohidrat.

Sebelum Sesudah

3

Ketika manusia melakukan aktifitas normlanya proses pengambilan energi dengan aerob atau menggunakan oksigen, namun dengan aktifitas tubuh yang berat tanpa pasokan oksigen yang cukup memaksa otot mengambil energi yang disimpan dalam tubuh. Karena proses anaerob berlangsung di otot maka asam laktat akan terakumulasi sehingga menimbulkan rasa capai. Normalnya tubuh membutuhkan 30-60 menit untuk membersihkan asam laktat.

Jika rasa capai belum juga redah/hilang maka ada beberapa tindakan yang perlu kita lakukan untuk menghilangkan asam laktat dalam otot tersebut diataranya

1. Merenggakan otot yang tegang

2. Memijat-mijat otot yang pegal

3. Mengkompres dengan air hangat (untuk melacarkan sirkulasi darah)

4. Minum air banyak untuk mengganti elektrolit atau mineral yang hilang

4

Produksi asam laktat (lactic acid) terjadi ketika tubuh membutuhkan energi tetapi tidak memiliki oksigen yang cukup untuk menghasilkan energi secara aerobik. Saat melakukan aktivitas fisik, tubuh akan mengalami kenaikan respirasi dalam upaya memberikan lebih banyak oksigen ke otot. Namun, pada suatu titik akan tercapai dimana tubuh tidak bisa memberikan energi yang dibutuhkan.

Dalam kondisi tersebut, energi lantas dihasilkan melalui proses yang disebut glikolisis anaerobik di mana glukosa dipecah atau dimetabolisme untuk menghasilkan adenosin trifosfat (ATP) dan asam laktat. Selain karena kurangnya pasokan oksigen, kondisi medis tertentu juga dapat meningkatkan kadar asam laktat.Juga dikenal sebagai asam susu, asam laktat paling banyak diproduksi selama terjadinya lonjakan permintaan energi.

Sebagai contoh, seorang individu sedang berjalan atau jogging santai tiba-tiba dikejar anjing galak. Secara naluriah, individu tersebut akan meningkatkan kecepatan larinya dalam upaya menghindari gigitan anjing. Dalam prosesnya, tubuh tiba-tiba membutuhkan lebih banyak oksigen daripada yang tersedia.

Dalam kondisi ini, proses biokimia glikolisis akan segera mengambil alih dan sebagai hasilnya, asam laktat juga turut diproduksi. Sampai bagian akhir abad ke-20, diyakini bahwa penumpukan asam laktat merupakan penyebab nyeri otot. Keyakinan ini terutama disebabkan oleh karya Otto Meyerhof, seorang pemenang Nobel yang melakukan tes pada katak.

Hasil tes menunjukkan bahwa tidak adanya oksigen dalam otot mengarah ke akumulasi asam laktat sehingga terjadi kelelahan. Saat otot lelah, nyeri otot biasanya akan timbul selama beberapa hari. Hanya saja, penelitian modern menunjukkan bahwa asam laktat hadir dalam otot hanya selama kurang dari satu jam.

Saat ini, asam laktat dipandang sebagai sumber energi daripada limbah yang harus dihindari. Produksi asam laktat juga dapat dipengaruhi oleh kondisi medis, seperti penyakit jantung dan

5

infeksi. Jika tubuh dalam kondisi shock, aliran darah berkurang secara signifikan di seluruh tubuh sehingga menciptakan kondisi kekurangan oksigen.

Kondisi ini dapat mengakibatkan peningkatan produksi asam laktat yang disebut asidosis laktat yang bisa mengancam jiwa.

Oleh tubuh, asam laktat akan diurai dan dibuang keluar tubuh oleh hati. Itu sebab, orang yang mengalami masalah hati biasanya beresiko mengalami lonjakan asam laktat dalam tubuh.

Organisme yang Melakukan Fermentasi Asam Laktat1. Bakteri

6

Tidak semua bakteri menghasilkan asam laktat. Secara khusus, hanya bakteri “non-respiring, non-spore forming” saja yang membentuk asam laktat. Bakteri ini dimanfaatkan oleh manusia karena asam laktat membantu dalam proses fermentasi roti, alkohol, dan produk susu.

Beberapa bakteri seperti Streptococcus thermophilus dan Lactobacillus lactis digunakan dalam proses pembuatan yogurt dan keju.

2. Homofermenters dan Heterofermenters

Dua jenis bakteri lain juga menghasilkan asam laktat. Bakteri jenis pertama adalah homofermenters yang hanya menghasilkan asam laktat sebagai produk limbah. Sedang bakteri kedua adalah heterofermenters, menghasilkan asam laktat dan dua produk limbah tambahan, etanol dan karbon dioksida. Heterofermenters digunakan untuk membuat bir dan etanol. Karbon dioksida biasanya akan dihapus dalam proses penyulingan.

3. Organisme Khusus

Bakteri yang menghasilkan asam laktat banyak ditemukan dalam lingkungan tertentu dalam tubuh suatu organisme di mana terdapat glukosa. Sebagai contoh, beberapa bakteri asam laktat dapat ditemukan dalam sayuran hijau atau di usus hewan.

Hal ini karena bakteri memerlukan karbohidrat tertentu dalam lingkungan minim oksigen untuk bertahan hidup. Sebagai imbalannya, asam laktat yang dihasilkan akan melindungi sel-sel tanaman atau hewan dari kerusakan atau serangan bakteri patogen.

4. Otot Hewan dan Manusia

Otot-otot hewan melakukan fermentasi asam laktat dalam beberapa keadaan tertentu.

Fermentasi asam laktat terjadi ketika oksigen tidak cukup tersedia saat otot mengalami stres, selama melakukan olahraga atau aktivitas fisik. Sel-sel otot, sebagai reaksi terhadap sedikitnya oksigen yang tersedia kemudian memulai proses fermentasi. Asam laktat dari fermentasi membantu otot-otot mendapatkan energi selama aktivitas fisik tersebut.[

Fakta Fakta mengenai asam laktat

7

1. Asam laktat selalu hadir dalam tubuh.

Asam laktat selalu diproduksi bahkan saat tubuh beristirahat. Saat istirahat, kadar asam laktat yang diproduksi sekitar 1 milimol/Liter (mmol/L). Semakin intens aktivitas fisik, semakin banyak pula asam laktat yang diproduksi. Saat beraktivitas, konsentrasi asam laktat bisa mencapai sekitar 4 mmol/L, atau 70-80% dari VO2 maksimum.

2. Bukan hanya karena kekurangan oksigen.

Banyak orang berpikir kekurangan oksigen akan menyebabkan peningkatan produksi asam laktat. Selain kekurangan oksigen yang merupakan salah satu faktor yang berkontribusi terhadap terbentuknya asam laktat, absennya “molekul karier” NAD (nicotinomide adenine dinucleotide) dan FAD (flavin adenin dinucleotide) memiliki efek yang jauh lebih besar.

Molekul tersebut memainkan peran penting mengangkut hidrogen ke dalam sel untuk digunakan dalam produksi energi. Saat molekul karier tidak hadir, hidrogen akan bergabung dengan piruvat sehingga menghasilkan asam laktat.

3. Asam laktat sebagai bahan bakar.

Asam laktat biasanya akan hilang dari jaringan otot dalam waktu 30 menit setelah aktivitas fisik. Asam laktat digunakan oleh hati, jantung, dan ginjal sebagai sumber energi. Hati mengonversi asam laktat menjadi glukosa, dimana kemudian dilepaskan ke dalam aliran darah untuk digunakan otot. Asam laktat juga dapat diubah menjadi glikogen untuk kemudian disimpan.

4. Kelelahan dan asam laktat.

Peningkatan asam laktat akan menyebabkan kelelahan sehingga menurunkan performa fisik. Namun tidak banyak yang tahu bagaimana hal ini dapat terjadi. Kelelahan terjadi karena beberapa tahap. Pertama, penurunan energi akan dirasakan.

Peningkatan hidrogen mengurangi produksi ATP (energi) akibat terhambatnya enzim yang terlibat dalam produksi energi. Kedua, otot-otot tidak dapat berkontraksi secara normal atau dengan kekuatan seperti sediakala. Agar dapat berkontraksi, otot membutuhkan kalsium. Masalah terjadi ketika hidrogen menghalangi kalsium, sehingga otot tidak dapat berkontraksi normal.

5. Delayed Onset Muscle Soreness (DOMS).

8

DOMS adalah rasa sakit atau nyeri pada otot yang Anda rasakan 24-48 jam setelah melakukan aktivitas fisik atau olahraga. Pada awalnya DOMS diduga terjadi akibat kehadiran asam laktat. Pada kenyataannya bukanlah demikian. DOMS terjadi karena aktivitas fisik yang berlebihan menyebabkan kerusakan pada otot atau jaringan ikat.

Tubuh merespon dengan memperbaiki kerusakan tersebut dan merangsang ujung saraf sensorik sehingga menghasilkan nyeri. DOMS biasanya terjadi ketika Anda pertama kali memulai olahraga, atau ketika berolahraga pada intensitas yang sangat tinggi.

9