Kjemi
Laktat (CH3CH(OH)COO2-) er den konjugerte basen til melkesyre med syredissosiasjonskonstant pKa= 3.85 (20oC). Melkesyre finnes i form av to enantiomere L-(+)-melkesyre (S-melkesyre)og D-(-)-melkesyre (R-melkesyre). En blanding av begge formene danner et racemat, DL-melkesyre. Ved vanlig fermentering dannes begge former, men bakterier kan lage bare R-formen. Ved muskelarbeid blir det bare laget S-laktat.
Biokjemi
Glukose blir oksidert til pyruvat i glykolysen, og videre omsatt til laktat hvis det ikke er nok oksygen tilstede som kan fungere som elektronakseptor. Ved melkesyregjæring blir pyruvat, et organisk stoff, brukt som elektronakseptor i mangel på elektronakseptoren oksygen. Dette gir regenerering av elektron- og protonakseptoren nikotinamid adenin dinukleotid (NAD+). Pyruvat blir redusert til laktat, mens NADH blir oksidert til NAD+, katalysert av laktat dehydrogenase:
pyruvat + NADH + H+ ↔ laktat + NAD+
Laktat dehydrogenase finnes i i cytosol, peroksisomer, og mitokondrier
NADH blir brukt opp i oksidasjon av glyceraldehyd-3-fosfat, det sjette trinnet i glykolysen, og må bli regenerert for at det toffskifte ikke skal stoppe helt.
glyceraldehyd-3-fosfat + NAD+ + Pi ↔ glycerat 1,3-bisfosfat + NADH + H+
Hos pattedyr er laktat dehydrogenase satt sammen av fire subenheter, vanligst H og M som i forskjellige kombinasjoner gir fem isoenzymer (LDH1-5) lokalisert til alle deler av kroppen. LDH-1 (4H) i røde blodceller, hjerte og hjerne. LDH-2 (3H1M) i mononukleært fagocyttsystem. LDH-3 (1H3M) i lunger. LDH-4 (1H3M) i nyrer, bukspyttkjertel (pankreas) og livmor (placenta). LDH-5 (4M) i skjelettmuskler, lever og hjerne. Kreftceller kan inneholde forhøyede aktiviteter av LDH. Det er effluks av laktat fra kreftceller og Warburg-effekt.
Tidligere antok man at tretthet i muskler skyldes acidose med protoner fra laktat,
glucose (C6H12O2) → 2CH3CH(CO)CO2- + 2H+
Sammen med CO2 fra cellerespirasjonen som gir H+ når det løses I væske. Metabolsk acidose avhenger av mengden hydrogenkarbonat (HCO3-) i blodet. I pattedyr fungerer CO2/HCO3- som et buffersystem katalysert av karbonsyre anhydrase (CA), samt HCO3- transportører, e.g. Na+-koblete HCO3- kotransportører og anionutvekslere (Cl-/HCO3-).
Imidlertid har man gått bort fra acidose som årsak til muskeltretthet, og ting tyder nå på at laktat heller spiller en viktig funksjon i energiomsetningen i en laktat-skyttel. Laktat blir fraktet til lever hvor den blir omdannet tilbake til pyruvat og via glukoneogenese tilbake til glukose i en Cori-syklus.
Monokarboksylattransportører
Monokarboksylat transportører (MCT1-14) er en gruppe transportproteiner i plasmamembranen som frakter monokarboksylater som laktat, pyruvat, ketonlegemer (acetoacetat, β-hydroksybutyrat) i kombinasjon med protoner (H+). Enzymet finnes overalt i kroppen, også i hjernen, nerveceller og astrocytter uttrykkes MCT.
Laktat eller melkesyre er agonist til hydroksykarboksylsyre reseptor 1 (HCAR1) som er en G-proteinkoblet reseptor. Ved binding av laktat til reseptoren blir fettomsetningen i celler hemmet og nevrale nettverk blir påvirket. Laktat påvirker signalveien adenylyl syklase og syklisk AMP(cAMP) protein kinase A.
Annet
Den svensk-tyske kjemikeren Carl Wilhelm Scheele (1742-1786) isolerte i 1780 melkesyre fra surmelk. Han oppdaget også andre organiske syrer (vinsyre, oksalsyre, sitronsyre, og urinsyre), samt oksygen, molybden, barium, hydrogen, klor, wolfram, samt uorganiske syrer som blåsyre og flussyre (HF), arsensyre (H3AsO4).
Melkesyrebakterier omsetter enkle sukker til melkesyre, blant annet i munnen.
Gjærsopp som Kluyveromyces lactis, som omdanner melkesukker til melkesyre, Kluyveromyces marxianus, Debaryomyces hansenii på overflaten til ost under modningsprosessen.
Ringers laktatløsning (navn etter Sydney Ringer (1835-1910) inneholder natriumklorid, kaliumklorid, kalsiumklorid og natriumlaktat (28 mM) løst i vann (pH 6.5), brukt som bloderstatning for væske og elektrolytter. I Ringers acetat blir laktat byttet ut med acetat.