Kazeiny stanowią najobficiej występującą frakcję białkową mleka, której zawartość azotu dzieli się na cztery składniki:
- kazeiny: rodzina fosfoprotein, które stanowią główną frakcję białkową mleka (około 2/3 substancji azotowych obecnych w krowie). Stanowią nierozpuszczalną frakcję białkową mleka, która wytrąca się (koaguluje) przy pH 4,6 i/lub dzięki dodatkowi podpuszczki, dlatego są niezbędne w procesach serowarskich (z których pozyskuje się ser). wartość biologiczna dzięki doskonałej kompozycji niezbędnych aminokwasów.
- Białka serwatkowe (lub białko serwatkowe lub białko serwatkowe): obfitują w pozostałości serwatkowe z produkcji sera i wyróżniają się bardzo wysoką wartością biologiczną. Stanowią rozpuszczalną frakcję białka mleka o pH 4,6 i stanowią 17% zawartość azotu całkowitego w mleku krowim Podczas podgrzewania mleka białka serwatkowe ulegają denaturacji, podczas gdy micele kazeinowe ulegają tylko niewielkim zmianom.
- Białka o aktywności enzymatycznej (przeciwbakteryjne jak lizozym, immunologiczne jak immunoglobuliny i laktoperoksydaza, troficzne jak laktoferyna sprzyjające wchłanianiu żelaza, trawienne jak proteaza i lipaza...). ich działania przyczyniają się do poprawy stanu zdrowia.
- Azot niebiałkowy: mocznik jest głównym niebiałkowym związkiem azotowym w mleku, jego wartości zależą od stanu zdrowia zwierzęcia.
Dobry źródła kazein są one reprezentowane przez sery dojrzewające, podczas gdy białka serwatkowe obfitują w produkty mleczne wytwarzane z serwatki, takie jak ricotta. Te dwie frakcje białkowe występują również w wielu odżywkach białkowych.
Właściwości odżywcze kazein
POGŁĘBIANIE
W mleku kazeiny występują głównie w postaci miceli, dużych, kulistych agregatów białkowych rozproszonych w masie mlecznej z hydrofilową częścią skierowaną na zewnątrz i hydrofobową częścią skoncentrowaną w wewnętrznym „rdzeniu”. Znajomość tych aspektów jest ważna. właściwości suplementów kazeinowych.
Micele kazeinowe powstają w wyniku połączenia innych mniejszych kulistych cząstek, submiceli.Każda submicela składa się z wielu cząsteczek kazeiny, ale nie wszystkie są takie same. W rzeczywistości znane są 4 różne białka: kazeina αs1, kazeina αs2, kazeina β i kazeina k. Pierwsze trzy są silnie hydrofobowe i mają tendencję do wytrącania się w obecności wapnia; K-kazeina składa się zamiast tego z dwóch różnych części, jednej bardziej hydrofobowej i jednej bardziej hydrofilowej: hydrofobowa część kazeiny k doskonale integruje się z innymi kazeinami, podczas gdy hydrofilowa część obraca się na zewnątrz miceli, w kontakcie z otaczające środowisko płynne; tworzy się w ten sposób rodzaj tarczy, która chroni inne kazeiny przed kontaktem z jonami wapnia (co spowodowałoby ich wytrącenie). Co więcej, ta tarcza jest naładowana ujemnie, co powoduje, że różne micele odpychają się nawzajem.
Wewnątrz miceli zawarte są niewielkie ilości laktozy i soli mineralnych, takich jak wapń i fosfor, które pełnią funkcję stabilizującą strukturę, natomiast na zewnątrz znajduje się serwatka, zawierająca laktozę, białka serwatkowe i jony organiczne o niewielkich rozmiarach.
Wielkość miceli różni się w zależności od rodzaju mleka; u kobiety, na przykład, mają mniejszą średnicę niż mleko krowie, co sprawia, że kazeina ludzka jest bardziej strawna. W rzeczywistości proteazy żołądkowe muszą rozłożyć te micele, zanim zaatakują i strawią białka skoncentrowane w nich; w tym sensie zwiększenie powierzchni właściwej (mniejsze micele) ułatwia działanie trawienne. Podobnie w przemyśle mleczarskim mniejsze micele oznaczają szybszy, gęstszy twaróg.
Po dodaniu podpuszczki (enzymów proteolitycznych) kazeina k zostaje rozbita na dwie części, jej działanie ochronne zostaje utracone, a różne kazeiny zamiast się odpychać, agregują i tworzą twaróg. -ujemna względem miceli z wynikającą z tego tendencją do agregacji.
WARTOŚĆ BIOLOGICZNA
Z punktu widzenia składu aminokwasowego kazeiny są bogate w prolinę i aminokwasy fosforylowane, natomiast stosunkowo ubogie w aminokwasy siarkowe (zwłaszcza cystynę). Z tego powodu rozpatrywane indywidualnie mają dobrą, ale nie optymalną wartość biologiczną. Zamiast tego zawierają większe ilości glutaminy, argininy i fenyloalaniny niż serwatka. W tym kontekście warto jeszcze raz zwrócić uwagę na „mądrość” natury, biorąc pod uwagę, że w całej żywności brakujące aminokwasy w kazeinach są kompensowane bogactwem aminokwasów siarkowych w białkach serwatki.
Sportowiec, który przyjmuje suplementy białkowe z kazeiną, nie powinien martwić się względnym niedoborem siarkowych kwasów AA, ponieważ konieczne jest uwzględnienie spożycia białka w diecie jako całości, zamiast skupiania się na jednym pokarmie nośnikowym.Aminokwasy siarkowe są dobrze reprezentowane w rybach oraz mięso, zwłaszcza w tkankach łącznych, które na ogół obfitują w dietę sportowców.
STRAWNOŚĆ”
Ze względu na swój charakter i tendencję do tworzenia miceli (które są bardzo odporne na ciepło i odwodnienie, dzięki czemu można je znaleźć w odżywkach białkowych), wiadomo, że kazeiny stanowią „wolno wchłaniające się” źródło białka. W porównaniu z białkami serwatki kazeiny są zatem wolniej trawione i wchłaniane, co zapewnia bardziej opóźnione wejście aminokwasów do krwiobiegu. Z tego samego powodu, przy tej samej dawce, mają niższy indeks insulinowy i większą moc sycące.
Z tych wszystkich przesłanek wynika rada, aby suplementy kazeinowe przyjmować z dala od treningu i/lub przed snem na nocny odpoczynek, w celu pobudzenia syntezy białek i ograniczenia zjawisk katabolicznych wywołanych długotrwałym postem nocnym.
W porównaniu z białkami serwatki, kazeiny mają tendencję do tworzenia bardziej lepkich i lepkich roztworów (niższa rozpuszczalność).
Wykres pokazuje wolniejsze tempo wchłaniania aminokwasów kazeiny w porównaniu z białkiem serwatkowym. Dokonano tego poprzez pomiar krążącego wyglądu radioznakowanej leucyny (13C Leucyna) po podaniu posiłku zawierającego kazeinę lub radioznakowane białko serwatkowe.Poziomy pasek pokazuje przedziały czasowe, w których różnice między dwoma białkami są znaczące.
Źródło: Boirie Y, Dangin M i in. Powolne i szybkie białka w różny sposób modulują poposiłkową akrecję białek. Proc Natl Acad Sci USA, 1997;94:14930-5.
ZAWARTOŚĆ W MINERAŁACH
Stężenie wapnia jest wyższe w kazeinach niż w białkach serwatkowych. Wiele zależy jednak od przyjętych technik ekstrakcji.
Kazeinian wapnia (lub kazeinian wapnia)
Kazeinian to kazeina rozpuszczalna (w wodzie) przez dodanie zasady; roztwór ten jest następnie suszony w procesie suszenia rozpyłowego lub na cylindrach.
Przy pH obojętnym lub kwaśnym kazeiny są stosunkowo nierozpuszczalne w wodzie i dlatego można je łatwo oddzielić od innych białek mleka, laktozy i minerałów.
Aby wyprodukować suplementy kazeinianu wapnia, kazeiny mleka odtłuszczonego są następnie wytrącane kwasami do ich punktu izoelektrycznego (pH 4,6); Następnie przeprowadza się wielokrotne płukanie wodą i wytrącanie nowych kwasów w celu wyeliminowania nadmiaru laktozy i soli.W tym momencie, dodając roztwór wodorotlenku wapnia i wstrzykując parę, wytrącona kazeina poddawana jest wzrostowi pH, które przekształca się w lepką roztwór kazeinianu wapnia, a następnie suszony na cylindrach lub w procesie zwanym suszeniem rozpyłowym.
Podobnie jak białka serwatkowe pozyskiwane na drodze wymiany jonowej, kazeinian wapnia charakteryzuje się wysokim stopniem czystości; w rzeczywistości zawiera wyższy procent białka, większą rozpuszczalność w wodzie, mniej tłuszczu, mniej laktozy i mniej sodu. Ze względu na te cechy powinien zatem charakteryzować się szybszą strawnością, podczas gdy negatywne aspekty wynikają z częściowej denaturacji białka wywołanej obróbką chemiczną.
Kazeiny micelarne
Uzyskuje się je poprzez zastosowanie filtrów fizycznych, półprzepuszczalnych lub jonoselektywnych, których rodzaj wpływa na stopień „czystości” suplementu kazeinowego. Podobnie jak w przypadku białek serwatkowych znane są dwie główne techniki: mikrofiltracja i ultrafiltracja. Selektywność tych procesów filtracji (na którą sprzyjają takie siły jak ciśnienie, potencjał elektryczny czy stężenie) determinuje stopień czystości (rozumiany jako resztkowy procent tłuszczów, laktozy i soli mineralnych); ogólnie rzecz biorąc, białka micelarne stanowią mniej czyste źródło białka niż kazeinian wapnia, charakteryzujący się wyższą zawartością tłuszczu, laktozy i sodu. Należy jednak zauważyć, że ulepszenie technik produkcji prawdopodobnie doprowadzi do zmniejszenia luki w odniesieniu do kazeinianu wapnia w krótkim czasie, osiągając poziomy czystości, które można nałożyć z korzyścią braku denaturacji białka. Główna wartość kazein micelarnych wynika w rzeczywistości z zachowania pierwotnej struktury micelarnej, która zachowuje swoją funkcję biologiczną (zamiast zmienioną przez procesy chemiczne stosowane do otrzymywania kazeinianu wapnia). Dodatek lecytyny sojowej może poprawić jej rozpuszczalność, dając w wyniku produkty ogólnie nazywane kazeinami micelarnymi instant.
Hydrolizowane kazeiny
Suplementy te uzyskuje się poprzez poddanie kazein trawieniu enzymatycznemu, które rozbija wiązania peptydowe białek, redukując je do szybciej przyswajalnych i przyswajalnych fragmentów. W ten sposób traci się wiele charakterystycznych cech kazein w porównaniu z białkami serwatki: czasy trawienia ulegają skróceniu (teoretycznie), a bodziec insulinowy wzrasta, dlatego jedyną istotną różnicą pozostaje profil aminokwasowy. zrobić fałdę z teoretycznego punktu widzenia, co wydaje się oczywiste na podstawie fizjologii metabolizmu białek nie zawsze znajduje potwierdzenie w badaniach naukowych, np. niektóre badania wykazały, że zarówno hydrolizaty kazeiny, jak i białka serwatki nie wydają się wykazywać znaczących różnic w pod względem czasu trawienia / wchłaniania w porównaniu z nienaruszonymi białkami.
Hydrolizowane kazeiny mają lepszą rozpuszczalność i znacznie wyższy koszt.
Podsumowując, w tabeli porównujemy wartości odżywcze oraz profil aminokwasowy kazeinianu wapnia, kazeiny micelarnej oraz białek serwatkowych.
Wartości ekstrapolowane z kart katalogowych niektórych surowców wykorzystywanych do produkcji powiązanych suplementów kazeiny i białka serwatki: 1Kazeinian wapnia 385 - NZMP Fronterra; 2 Kazeinian wapnia 41638 DMV; 3 micele izolat białka mleka w proszku MPI85 Benseng Foodsupplement BV; 4Carbery Isolac Instant.
