Milchsäure, was ist das: Formel, pH-Wert und Verwendung

Milchsäure ist ein kleines Molekül mit der Formel C₃H₆O₃, das durch Fermentation gewonnen und in der Kosmetik als Alpha-Hydroxysäure verwendet wird. Trotz ihres Namens ist sie nicht auf Milch beschränkt: Die Milchsäure in modernen Formulierungen stammt fast immer aus pflanzlichen Zuckern. Ihr Verhalten auf der Haut hängt nicht von ihrer Natur ab, sondern von drei Parametern – der Konzentration, dem pH-Wert und dem Trägerstoff.

Ein Molekül mit zwei Funktionen und was das bedeutet

Milchsäure trägt zwei chemische Gruppen an drei Kohlenstoffatomen: eine Carboxylgruppe, die ihr die Säure verleiht, und eine Hydroxylgruppe, die ihr die Affinität zu Wasser verleiht. Ihre molare Masse beträgt etwa 90 g/mol, was sie zu einem Molekül macht, das zwischen der kleineren Glykolsäure und den voluminöseren Fruchtsäuren liegt.

Diese doppelte Natur erklärt alles andere. Die Säuregruppe löst das Peeling aus; die Hydroxylgruppe bindet Wasser. Es ist die einzige Alpha-Hydroxysäure, die auf zwei verschiedene Arten peelt und hydriert, und das macht sie interessant für Haut, die aggressivere Säuren nicht verträgt.

Sie existiert in zwei spiegelbildlichen Formen, L und D. Die L-Form wird vom menschlichen Körper produziert; sie wird auch in seriösen Formulierungen bevorzugt, da sie von der Haut besser erkannt wird. Eine Mischung aus beiden, als razemisch bezeichnet, ist kostengünstiger und findet sich in preisgünstigeren Formulierungen.

Der Name stammt von ihrer Identifizierung im 18. Jahrhundert in saurer Milch. Dies führte zu einer anhaltenden Verwirrung: Viele denken, dass eine Pflege mit Milchsäure Milch enthält, was in den allermeisten Fällen falsch ist.

Zwei Themen tragen denselben Namen

Die Frage „Was ist Milchsäure?“ deckt zwei voneinander unabhängige Bereiche ab, und dies ist die erste Quelle der Verwirrung.

In der Leistungsphysiologie bezeichnet Milchsäure das, was die Muskeln produzieren, wenn Sauerstoffmangel herrscht. Bei intensivem körperlichem Training baut die Muskelzelle Glukose ohne Sauerstoff ab und produziert Laktat. Dieses Molekül ist kein Abfallprodukt: Es ist ein Brennstoff. Die Leber wandelt es über den Cori-Zyklus wieder in Glukose um, und der Muskel selbst kann es als Energiequelle wiederverwenden.

Die Vorstellung, dass Laktat Muskelkater verursacht, ist übrigens falsch und seit langem korrigiert: Es wird innerhalb von ein bis zwei Stunden nach der Anstrengung ausgeschieden, während der Muskelkater am nächsten Tag auftritt. Dafür sind Mikroverletzungen der Muskeln verantwortlich.

In der Kosmetik wird dasselbe Molekül durch Fermentation hergestellt, dosiert und bei einem kontrollierten pH-Wert formuliert, um auf die Hornschicht einzuwirken. Kein Zusammenhang mit dem Muskel: Es ist weder derselbe Ursprung, noch dieselbe Menge, noch dieselbe Wirkung.

Eines verbindet sie jedoch: Es ist dieselbe chemische Verbindung, und der Körper kann sie in beiden Fällen metabolisieren. Das ist einer der Gründe für ihre gute Hautverträglichkeit – die Haut hat es nicht mit einem fremden Molekül zu tun.

Der Rest dieser Seite behandelt den kosmetischen Aspekt.

Woher es wirklich kommt

Die industrielle Produktion basiert auf Fermentation. Milchsäurebakterien – hauptsächlich Lactobacillus – wandeln einen einfachen Zucker in Abwesenheit von Sauerstoff in Milchsäure um. Das ist derselbe Mechanismus wie bei Joghurt, Sauerkraut oder Sauerteig.

Das Ausgangssubstrat ist meist pflanzlich: Glukose aus Mais, Roter Bete oder Zuckerrohr. Eine Formel kann daher als vegan gekennzeichnet sein und dennoch Milchsäure enthalten, was beim Lesen eines Etiketts oft überrascht.

Auf der INCI erscheint sie unter dem Namen Lactic Acid. Ihre neutralisierte Form, Natriumlactat, erscheint unter Sodium Lactate – und das ist nicht dasselbe, wie der nächste Abschnitt erklärt.

Der chemische Weg, durch Synthese aus Erdölderivaten, existiert noch, geht aber zurück. Er produziert eine razemische Mischung und ist hauptsächlich für nicht-kosmetische industrielle Anwendungen bestimmt.

Milchsäuregärung in der Küche

Derselbe Prozess findet sich in einem Großteil unserer Ernährung, und das hilft zu verstehen, worüber wir sprechen.

Joghurt, Kefir, Sauerkraut, eingelegte Gurken, Sauerteig und Kimchi sind alles fermentierte Lebensmittel, deren Bakterien Milchsäure produzieren. Sie verleiht den säuerlichen Geschmack und konserviert auch: Durch die Senkung des pH-Wertes schafft sie ein ungünstiges Milieu für unerwünschte Mikroorganismen.

Als Lebensmittelzusatzstoff trägt sie den Code E270. Ihre Anwesenheit auf einem Etikett signalisiert weder einen Fehler noch einen verdächtigen synthetischen Zusatz.

Der Verzehr fermentierter Lebensmittel hat hingegen keine peelende Wirkung auf die Haut: Das Molekül wird verdaut und gelangt in den allgemeinen Stoffwechsel. Es gibt keinen diätetischen Weg zu der unten beschriebenen kosmetischen Wirkung.

Ein Wort zur Laktatazidose, die in der Forschung manchmal erwähnt wird: Dies ist eine seltene medizinische Störung, die mit einer Anreicherung von Laktat im Blutkreislauf verbunden ist und keinerlei Zusammenhang mit kosmetischer Anwendung oder alltäglicher Ernährung hat. Sie ist ausschließlich Sache eines Arztes.

Säure oder Laktat: Der Unterschied, der alles entscheidet

Dies ist der wichtigste Punkt auf dieser Seite und der, den die Etiketten am wenigsten erklären.

In Lösung existiert Milchsäure in zwei Zuständen. In ihrer sauren Form trägt sie noch ihr Proton, und diese Form peelt. In ihrer Laktatform hat sie es abgegeben und peelt überhaupt nicht mehr – sie wird zu einem Feuchthaltemittel, das Wasser bindet.

Das Verhältnis zwischen beiden hängt vom pH-Wert der Formulierung ab. Ihr pKa-Wert liegt bei etwa 3,86: Bei diesem genauen pH-Wert liegt die Hälfte der Moleküle in saurer Form vor, die andere Hälfte in Laktatform.

Eine praktische Konsequenz ergibt sich daraus: Ein Prozentsatz allein sagt nichts aus. Eine 10%ige Milchsäure-Formulierung mit pH 4,5 peelt weniger als eine 5%ige Formulierung mit pH 3,5. Marken, die den pH-Wert ihrer Formel angeben, geben Ihnen die entscheidende Information; diejenigen, die ihn nicht angeben, lassen Sie raten.

Die europäische Gesetzgebung regelt diese Verwendung: Ab bestimmten Konzentrationen und unter bestimmten pH-Werten fällt ein kosmetisches Produkt nicht mehr unter die Kategorie der täglichen Pflege.

Wie es peelt

Die Zellen der Hornschicht, die Korneozyten, werden durch Proteinstrukturen, sogenannte Korneodesmosomen, zusammengehalten. Ihr natürlicher Abbau ermöglicht die unsichtbare tägliche Abschuppung.

Milchsäure beschleunigt diesen Abbau. Sie löst die Haut nicht auf und "verbrennt" sie nicht: Sie löst eine Verbindung schneller auf, die sich ohnehin auflösen würde. Das Ergebnis ist eine dünnere und gleichmäßigere Hornschicht, die das Hautbild verfeinert und die Art und Weise verbessert, wie Licht reflektiert wird – daher der sofortige Straffungseffekt.

Diese Beschleunigung hat eine Kehrseite: Die Hornschicht ist Teil der Hautbarriere. Zu häufiges Peeling schwächt sie, was sich in Spannungsgefühlen, Rötungen und erhöhter Empfindlichkeit gegenüber anderen Produkten äußert. Dies ist der häufigste Fehler bei Säuren.

Wie es hydriert

Dies ist der Aspekt, den andere Alpha-Hydroxysäuren in diesem Ausmaß nicht besitzen.

Laktat ist Teil des natürlichen Feuchthaltefaktors, jener Mischung kleiner Moleküle, die die Haut selbst herstellt, um Wasser in der Hornschicht zu binden. Aminosäuren, Harnstoff, PCA und Laktat bilden den Großteil davon.

Das Hinzufügen von Laktat ergänzt also eine Komponente, die die Haut bereits kennt. Bei hohem pH-Wert und niedriger Konzentration wirkt eine Milchsäure-Formel hauptsächlich so: Sie spendet Feuchtigkeit, macht geschmeidig und peelt nur geringfügig.

Studien haben auch gezeigt, dass es die Produktion von Ceramiden in der Epidermis anregt, was die Barriere stärkt, anstatt sie zu schwächen. Dies unterscheidet ein gut durchgeführtes Peeling von einer aggressiven Reinigung.

Im Vergleich zu anderen Säuren

Glykolsäure, kleiner, dringt schneller und tiefer ein: Sie wirkt stärker, reizt aber auch mehr. Salicylsäure, fettlöslich, gelangt dorthin, wo die beiden anderen nicht hinkommen – in die Poren. Siehe unsere Seite über Salicylsäure.

Milchsäure nimmt eine Zwischenstellung ein, und genau deshalb ist sie die erste Säure, die einer Haut empfohlen wird, die noch nie eine verwendet hat.

Wie man es einführt

Die Progression zählt mehr als die gewählte Konzentration.

• Woche 1 und 2: einmal pro Woche abends, 5%, auf sauberer und vollkommen trockener Haut.
• Woche 3 und 4: zweimal pro Woche abends, wenn keine Reaktion aufgetreten ist.
• Danach: maximal dreimal pro Woche oder eine höhere Konzentration, niemals beides gleichzeitig.

Drei Regeln umrahmen die Anwendung. Immer abends, da eine Peeling-Säure die Empfindlichkeit gegenüber UV-Strahlen für mehrere Tage erhöht. Immer gefolgt von einer feuchtigkeitsspendenden Pflege, die das schließt, was das Peeling geöffnet hat. Und immer begleitet von einem Sonnenschutz am nächsten Morgen, ohne Ausnahme. Siehe unser Modul zur Exfoliation.

Was man niemals am selben Abend kombinieren sollte: eine andere Säure, ein Retinoid oder ein mechanisches Peeling. Chemisches Peeling ersetzt mechanisches Peeling, es ergänzt es nicht.

Ein einfaches Signal dient als Warnung: Wenn die Haut mehr als eine Stunde nach der Anwendung spannt, rötet oder kribbelt, ist die Häufigkeit oder Konzentration zu hoch. Ein erfolgreiches Peeling ist am nächsten Tag nicht spürbar.

Ein Etikett lesen

Vier Elemente reichen aus, um eine Milchsäure-Formel zu beurteilen.

Die Position in der INCI-Liste. Die Inhaltsstoffe sind bis zu einem Prozent in absteigender Reihenfolge gelistet. Eine Lactic Acid, die nach den Konservierungsmitteln aufgeführt ist, ist nur in Spuren vorhanden.

Der angegebene pH-Wert. Dies ist die nützlichste und seltenste Information. Zwischen 3,5 und 4 peelt die Formel ohne Übermaß. Über 5 spendet sie hauptsächlich Feuchtigkeit.

Das Vorhandensein von Sodium Lactate. Seine Anwesenheit signalisiert eine teilweise Neutralisierung, also eine bewusst mildere Formel.

Was sie begleitet. Eine Säure, die mit Ceramiden, Glycerin oder Panthenol kombiniert wird, wird besser vertragen als eine Säure allein in einer wässrigen Basis.

Was die Definition nicht aussagt

Zu wissen, was Milchsäure ist, erlaubt keine Vorhersage, ob ein Produkt mild sein wird. Zwei Formeln mit demselben Prozentsatz können sich je nach pH-Wert, Trägerstoff und assoziierten Wirkstoffen sehr unterschiedlich verhalten.

Es löscht keine etablierte Falte aus. Es verfeinert das Hautbild und verbessert den Glanz, wodurch das Erscheinungsbild von feinen Linien an der Oberfläche gemildert wird – ein realer Effekt, der sich von einer Wirkung auf die Dermis unterscheidet.

Es ist nicht für jeden geeignet. Bei sehr reaktiver oder bereits geschwächter Haut ist es besser, die Barriere wiederherzustellen, bevor man eine Säure, egal welche, einführt. Unsere Seiten Milchsäure und Haut-pH-Wert gehen näher auf diese beiden Punkte ein.

Säure oder Laktat: Was das Etikett aussagen sollte

Ein Produkt, das Natriumlaktat ausweist, peelt nicht – die neutralisierte Form spendet lediglich Feuchtigkeit. Um die beiden oben beschriebenen Funktionen zu erzielen, ist freie Säure bei niedrigem pH-Wert erforderlich, was ein AHA-Peeling mit Milchsäure und Hyaluronsäure beansprucht und was Laktat allein niemals leisten wird.