2015-07-21

檸檬酸 Citric acid

命給了我酸澀的檸檬,我卻用它來炮製檸檬果汁--有句諺語如是說。當然,我們還可以用來製作檸檬酸,一種十分常用的日用化學品,主要被用作食品及飲品的酸度調節劑。

檸檬等柑橘類水果中含有多稱酸性化合物,當中最為人熟知的無疑是抗壞血酸(又名維生素C),然而含量最豐富的卻是檸檬酸--事實上,它差不多佔了檸檬乾重的8%。
檸檬酸分子結構

人們自中世紀以來便認識到檸檬汁的酸性,然而,直至1784年才有人成功分離出檸檬酸。而那個人正是卡爾.威廉.舍勒(Carl Wilhelm Scheele)。舍勒是一位以倒霉著稱的化學家,他曾作出過好幾個重要發現,可是頭銜卻都拱手相讓予後來的獨立發現者。最為人津津樂道的是氧元素的發現:舍勒分離出氧氣的時間比安東尼.拉瓦錫(Antoine Lavoisier)和約瑟夫.普利斯特里(Joseph Priestley)還早,幾年間卻竟不曾將他的發現公諸於世,讓同儕有大把時間後來居上。好在,檸檬酸發現者之名沒有再旁落他人。他從檸檬汁中成功分離得檸檬酸結晶,自此他的方法也成了生產檸檬酸的首要方法--直到一戰的烽煙中斷了意大利的檸檬酸鈣出口。

1917年,美國食品化學家詹姆士.居里(James Currie)大膽假設,嘗試以柑橘類水果以外的原料製作檸檬酸。他設計出以黑麴霉菌發酵砂糖製備檸檬酸的新方法。一旦他的方法成功工業化,短短五年間,檸檬酸的價格竟從1.25美元/磅急跌至0.20美元/磅。

它在柑橘類水果中固然含量豐富,然而實質上,所有動、植物體內都可以找到檸檬酸,因為顧名思義,它在“檸檬酸循環”中扮演着核心角色。此刻,您的身體裡也有一點,儘管其量微不足道。

檸檬酸循環(又名三羧酸循環、TCA循環、Krebs循環)可謂是新陳代謝的中心環節。生物通過這組反應,將乙酰基這個碳水化合物、脂肪及蛋白質代謝的代謝產物氧化,產生細胞活動所需的能量。這些能量以ATP(三磷酸腺苷)分子的形式儲存,繼而被運送至全身各部分,為生物合成反應、細胞分裂、“馬達蛋白”的運動、以致一切需要能量的細胞活動提供能量。
檸檬酸循環

檸檬酸循環是德國生物化學家漢斯.阿道夫.克雷布斯(Hans Adolf Krebs)於1937年在英國謝菲爾德大學工作期間提出的。

克雷布斯在德國弗賴堡大學工作期間便已嶄露頭角。1932年,他與Kurt Henseleit成功建立了尿素循環的基本模型。可是僅僅過了一年,擁有猶太血統的克雷布斯便遭到納粹黨免職。

幸好,他的工作受到了英國生物化學家弗雷德里克.霍普金斯(Frederick Gowland Hopkins)的賞識。他把克雷布斯接濟到英國繼續其科研工作。在謝德菲爾德期間,他在呼吸方面的研究取得了長足的進展。他從新宰的白鴿中提取肌肉組織,研碎並配成懸浮液,以觀察新陳代謝速率的下降趨勢。經過反覆試驗,他發現加入檸檬酸鹽後,組織的存活時間可延長三倍。隨後的實驗研究,則進一步揭示了循環代謝過程的本質。這一系列的顯赫貢獻,讓克雷布斯於1953年與弗里茨.李普曼(Fritz Lipmann)共享了諾貝爾獎。

然而,起初並非人人理解這一發現的深刻意義。當克雷布斯把其關於檸檬酸循環的研究投稿至《自然》尋求發表時,得到的答覆卻頗讓人氣餒:

“《自然》雜誌主編謹向H.A.克雷布斯先生表達由衷敬意,很遺憾主編先生手頭已經有大量稿件,足夠《自然》雜誌通信欄目刋登七至八星期。鑒於此,現階段繼續接收的來信勢必在發佈上有所延遲。

倘若克雷布斯先生不介意延遲,主編先生很樂意保留閣下的來信,直至積壓的稿件得到紓緩、適合發佈為止。相反,若克雷布斯先生希望在其他期刋上早日發表文章,主編先生當即退還稿件。”
《自然》雜誌的回信原文

克雷布斯決定將稿件改投至荷蘭的《Enzymologia》雜誌。1988年,《自然》的一名匿名編輯公開聲稱,拒絕克雷布斯的文章,是他們有史以來犯下的最大錯誤。

【點擊查看原文】藍字為與英文原文有出入的地方。

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