อาหารเสริมเคซีน - แคลเซียมเคซีน ไมเซลลาร์ และเคซีนไฮโดรไลซ์

เคซีนเป็นตัวแทนของโปรตีนที่มีปริมาณมากที่สุดของนม ซึ่งปริมาณไนโตรเจนแบ่งออกเป็นสี่องค์ประกอบ:

• เคซีน: ครอบครัวของฟอสโฟโปรตีนซึ่งเป็นโปรตีนหลักของนม (ประมาณ 2/3 ของสารไนโตรเจนที่มีอยู่ในวัว) พวกเขาประกอบเป็นเศษโปรตีนที่ไม่ละลายน้ำของนมซึ่งตกตะกอน (จับตัวเป็นก้อน) ที่ pH 4.6 และ / หรือเนื่องจากการเติม rennet ดังนั้นจึงจำเป็นในกระบวนการผลิตชีส คุณค่าทางชีวภาพโดยอาศัยองค์ประกอบที่ยอดเยี่ยมของกรดอะมิโนที่จำเป็น
• เวย์โปรตีน (หรือเวย์โปรตีนหรือเวย์โปรตีน): มีมากมายในเวย์ที่เหลือจากการทำชีสและมีความโดดเด่นด้วยคุณค่าทางชีวภาพที่สูงมาก พวกมันประกอบเป็นเศษส่วนโปรตีนที่ละลายน้ำได้ของนมที่ pH 4.6 และคิดเป็น 17% ของ ปริมาณไนโตรเจนทั้งหมดของนมวัว ในระหว่างการให้ความร้อนของนม เวย์โปรตีนจะถูกทำให้เสียสภาพในขณะที่ไมเซลล์เคซีนได้รับการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
• โปรตีนที่มีฤทธิ์ของเอนไซม์ (ต้านแบคทีเรีย เช่น ไลโซไซม์ ภูมิคุ้มกัน เช่น อิมมูโนโกลบูลินและแลคโตเปอร์ออกซิเดส โภชนาการ เช่น แลคโตเฟอริน ซึ่งชอบการดูดซึมธาตุเหล็ก การย่อยอาหาร เช่น โปรตีเอส และไลเปส ...) โปรตีนเหล่านี้ไม่ได้มีวัตถุประสงค์ทางโภชนาการล้วนๆ แต่สำหรับ การกระทำของพวกเขามีส่วนช่วยในการปรับปรุงสถานะสุขภาพ
• ไนโตรเจนที่ไม่ใช่โปรตีน: ยูเรียเป็นสารประกอบไนโตรเจนที่ไม่ใช่โปรตีนหลักในนม ค่าของมันขึ้นอยู่กับสถานะสุขภาพของสัตว์

ดี แหล่งที่มาของเคซีน พวกมันถูกแทนด้วยชีสที่มีอายุมาก ในขณะที่เวย์โปรตีนมีมากในผลิตภัณฑ์นมที่ผลิตด้วยเวย์ เช่น ริคอตต้า เศษส่วนของโปรตีนทั้งสองยังมีอยู่ในอาหารเสริมโปรตีนหลายชนิด

ลักษณะทางโภชนาการของเคซีน

ลึก

ในนม เคซีนส่วนใหญ่จะพบในรูปของไมเซลล์ โปรตีนมวลรวมทรงกลมขนาดใหญ่กระจายตัวในมวลนมโดยให้ส่วนที่ชอบน้ำหันออกด้านนอก และส่วนที่ไม่ชอบน้ำจะกระจุกตัวอยู่ใน "แกนกลาง" ภายใน การรู้แง่มุมเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้เข้าใจถึงความแตกต่าง คุณสมบัติของอาหารเสริมเคซีน

เคซีนไมเซลล์เป็นผลจากการรวมตัวของอนุภาคทรงกลมขนาดเล็กอื่นๆ นั่นคือ ซับไมเซลล์ แต่ละซับมิเซลล์ประกอบด้วยโมเลกุลของเคซีนจำนวนมาก ซึ่งไม่เหมือนกันทั้งหมด ที่จริงแล้ว โปรตีน 4 ชนิดเป็นที่รู้จักกัน: αs1-เคซีน, αs2 - เคซีน β-เคซีน และ k-เคซีน สามตัวแรกไม่ชอบน้ำอย่างรุนแรงและมีแนวโน้มที่จะตกตะกอนเมื่อมีแคลเซียม k-casein ถูกสร้างขึ้นจากสองส่วนที่แตกต่างกัน ส่วนหนึ่งไม่ชอบน้ำและอีกหนึ่งชอบน้ำ: ส่วนที่ไม่ชอบน้ำ ของ k -casein รวมเข้ากับเคซีนอื่น ๆ ได้อย่างสมบูรณ์แบบในขณะที่ส่วนที่ชอบน้ำหันไปทางด้านนอกของไมเซลล์เมื่อสัมผัสกับสภาพแวดล้อมของของเหลวโดยรอบ จึงมีการสร้างเกราะป้องกันที่ปกป้องเคซีนอื่น ๆ จากการสัมผัสกับแคลเซียมไอออน (ซึ่ง จะทำให้พวกมันตกลงมา) เกราะนี้ยังมีประจุลบและทำให้ไมเซลล์ต่างๆ ผลักกัน

ภายในไมเซลล์ประกอบด้วยแลคโตสและเกลือแร่ในปริมาณเล็กน้อย เช่น แคลเซียมและฟอสฟอรัส ซึ่งมีหน้าที่ในการทำให้โครงสร้างคงที่ ภายนอก เราพบว่าเวย์นั้นประกอบด้วยแลคโตส เวย์โปรตีน และไอออนอินทรีย์ขนาดเล็กแทน

ขนาดของไมเซลล์จะแตกต่างกันไปตามประเภทของนม ยกตัวอย่างเช่น ในผู้หญิง พวกมันมีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่านมวัว และทำให้เคซีนของมนุษย์ย่อยง่ายขึ้น อันที่จริง โปรตีเอสในกระเพาะต้องสลายไมเซลล์เหล่านี้ก่อนที่จะโจมตีและย่อยโปรตีนที่เข้มข้นอยู่ภายในพวกมัน ในแง่นี้ การเพิ่มขึ้นของพื้นผิวจำเพาะ (ไมเซลล์ที่เล็กกว่า) ช่วยอำนวยความสะดวกในการย่อยอาหาร ในทำนองเดียวกัน ในอุตสาหกรรมนม ไมเซลล์ที่มีขนาดเล็กหมายถึงเต้าหู้ที่หนาและเร็วกว่า

ด้วยการเพิ่ม rennet (เอ็นไซม์โปรตีโอไลติก) k-casein แตกออกเป็นสองส่วน การป้องกันของมันจะหายไป และ caseins ต่างๆ แทนที่จะผลักกัน รวมกันและก่อตัวเป็น curd อย่างไรก็ตาม ในการทำให้เป็นกรด ประจุจะหายไป . -เชิงลบของ micelles ที่มีแนวโน้มที่จะรวมกลุ่ม

คุณค่าทางชีวภาพ

จากมุมมองขององค์ประกอบของกรดอะมิโน เคซีนอุดมไปด้วยกรดอะมิโนโพรลีนและฟอสโฟรีเลต ในขณะที่กรดอะมิโนกำมะถันค่อนข้างต่ำ (โดยเฉพาะซิสทีน) ด้วยเหตุนี้ เมื่อพิจารณาเป็นรายบุคคล พวกมันจึงมีคุณค่าทางชีวภาพที่ดีแต่ไม่ได้ดีที่สุด แต่มีกลูตามีน อาร์จินีน และฟีนิลอะลานีนในปริมาณที่มากกว่าเวย์ ในเรื่องนี้ เป็นเรื่องที่น่าสนใจที่จะสังเกตอีกครั้งถึง "ปัญญา" ของธรรมชาติ เนื่องจากในอาหารทั้งหมด กรดอะมิโนที่ขาดในเคซีนได้รับการชดเชยด้วยความสมบูรณ์ของกรดอะมิโนกำมะถันของเวย์โปรตีน

นักกีฬาที่ทานอาหารเสริมโปรตีนเคซีนไม่ควรกังวลเกี่ยวกับการขาดสารกำมะถัน AA เนื่องจากจำเป็นต้องพิจารณาปริมาณโปรตีนในอาหารโดยรวมแทนที่จะเน้นที่อาหารตัวเดียว และเนื้อสัตว์โดยเฉพาะในเนื้อเยื่อเกี่ยวพันซึ่งโดยทั่วไปมีมากในอาหารของนักกีฬา

การย่อยอาหาร "

เนื่องจากลักษณะและแนวโน้มที่จะก่อตัวเป็นไมเซลล์ (ซึ่งทนทานต่อความร้อนและการคายน้ำได้มาก จึงสามารถพบได้ในผลิตภัณฑ์เสริมโปรตีน) เคซีนเป็นที่รู้กันว่าเป็นตัวแทนของแหล่งโปรตีนที่ "ดูดซึมได้ช้า" เมื่อเทียบกับเวย์โปรตีน เคซีนจะถูกย่อยและดูดซึมได้ช้ากว่า ทำให้มั่นใจได้ว่ากรดอะมิโนเข้าสู่กระแสเลือดจะล่าช้ากว่าปกติ ด้วยเหตุผลเดียวกัน ในปริมาณที่เท่ากัน ดัชนีอินซูลินที่ต่ำกว่าและมีพลังในการอิ่มที่มากกว่า

จากสถานที่เหล่านี้ได้รับคำแนะนำให้นำอาหารเสริมเคซีนออกจากการฝึกอบรมและ / หรือก่อนเข้านอนเพื่อพักผ่อนยามค่ำคืน เพื่อกระตุ้นการสังเคราะห์โปรตีนและจำกัดปรากฏการณ์ catabolic ที่เกิดจากการอดอาหารในเวลากลางคืนเป็นเวลานาน

เมื่อเทียบกับเวย์โปรตีน เคซีนมักจะให้สารละลายที่มีความหนืดและเหนียวมากกว่า (ความสามารถในการละลายต่ำกว่า)

กราฟแสดงอัตราการดูดซึมของกรดอะมิโนเคซีนที่ช้ากว่าเมื่อเทียบกับเวย์โปรตีน ดำเนินการโดยการวัดลักษณะการหมุนเวียนของลิวซีนที่ติดฉลากกัมมันตภาพรังสี (13C ลิวซีน) หลังการให้เคซีนหรือเวย์โปรตีนที่มีฉลากกัมมันตภาพรังสี แถบแนวนอนแสดงช่วงเวลาที่ความแตกต่างระหว่างโปรตีนทั้งสองมีนัยสำคัญ
ที่มา: Boirie Y, Dangin M และคณะ โปรตีนที่ช้าและเร็วจะปรับการสร้างโปรตีนภายหลังตอนกลางวันต่างกัน Proc Natl Acad Sci สหรัฐอเมริกา 1997; 94: 14930-5

เนื้อหาในแร่ธาตุ

ความเข้มข้นของแคลเซียมในเคซีนสูงกว่าในเวย์โปรตีน อย่างไรก็ตาม มากขึ้นอยู่กับเทคนิคการสกัดที่นำมาใช้

แคลเซียมเคซิเนต (หรือแคลเซียมเคซิเนต)

เคซีนเป็นเคซีนที่ทำละลายได้ (ในน้ำ) โดยการเติมอัลคาไล สารละลายนี้จะถูกทำให้แห้งโดยใช้กระบวนการพ่นแห้งหรือบนกระบอกสูบ

ที่ pH เป็นกลางหรือเป็นกรด เคซีนค่อนข้างไม่ละลายในน้ำ ดังนั้นจึงแยกออกได้ง่ายจากโปรตีนนม แลคโตส และแร่ธาตุอื่นๆ

ในการผลิตอาหารเสริมแคลเซียมเคซิเนต เคซีนนมพร่องมันเนยจะถูกตกตะกอนด้วยกรดจนถึงจุดไอโซอิเล็กทริก (pH 4.6) จากนั้นล้างด้วยน้ำและการตกตะกอนของกรดใหม่เพื่อขจัดแลคโตสและเกลือส่วนเกิน ณ จุดนี้ เมื่อเติมสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์และไอน้ำเข้าไป เคซีนที่ตกตะกอนจะถูกเพิ่มค่า pH ซึ่งจะเปลี่ยนเป็นความหนืด สารละลายของแคลเซียมเคซีเนต แล้วทำให้แห้งบนกระบอกสูบหรือผ่านกระบวนการที่เรียกว่าสเปรย์แห้ง

เช่นเดียวกับเวย์โปรตีนที่ได้จากการแลกเปลี่ยนไอออน แคลเซียมเคซีเนตมีความบริสุทธิ์สูง ในความเป็นจริง มันมีเปอร์เซ็นต์โปรตีนที่สูงขึ้น ความสามารถในการละลายในน้ำมากขึ้น ไขมันน้อยลง แลคโตสน้อยลง และโซเดียมน้อยลง สำหรับลักษณะเหล่านี้ ดังนั้นจึงควรมีการย่อยได้เร็วกว่า ในขณะที่ด้านลบนั้นมาจากการเสียสภาพของโปรตีนบางส่วนที่เกิดจากการบำบัดทางเคมี

ไมเซลล่า เคซีน

ได้มาจากการใช้ตัวกรองทางกายภาพ กึ่งซึมผ่านได้ หรือกรองด้วยไอออน ซึ่งเป็นประเภทที่มีอิทธิพลต่อระดับ "ความบริสุทธิ์" ของอาหารเสริมเคซีน ในทำนองเดียวกันกับเวย์โปรตีน รู้จักเทคนิคหลักสองวิธีคือ ไมโครฟิลเตรชันและอัลตราฟิลเตรชัน การคัดเลือกของกระบวนการกรองเหล่านี้ (ได้รับการสนับสนุนจากแรง เช่น แรงดัน ศักย์ไฟฟ้า หรือความเข้มข้น) กำหนดระดับของความบริสุทธิ์ (เข้าใจว่าเป็นเปอร์เซ็นต์ที่เหลือของไขมัน แลคโตส และเกลือแร่) โดยทั่วไป โปรตีนไมเซลลาร์เป็นแหล่งโปรตีนบริสุทธิ์น้อยกว่าแคลเซียมเคซิเนต โดยมีเปอร์เซ็นต์ไขมัน แลคโตส และโซเดียมสูงกว่า อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าการปรับปรุงเทคนิคการผลิตอาจนำไปสู่การลดช่องว่างในส่วนที่เกี่ยวกับแคลเซียมเคซิเนตภายในระยะเวลาอันสั้น ไปถึงระดับของความบริสุทธิ์ที่สามารถซ้อนทับได้ด้วยข้อดีของการไม่แปลงสภาพของโปรตีน คุณค่าหลักของไมเซลลาร์เคซีนเกิดขึ้นจริงจากการอนุรักษ์โครงสร้างไมเซลลาร์ดั้งเดิม ซึ่งคงไว้ซึ่งการทำงานทางชีววิทยาของมัน (แทนที่จะถูกเปลี่ยนแปลงโดยกระบวนการทางเคมีที่ใช้เพื่อให้ได้แคลเซียมเคซีเนต) การเติมเลซิตินจากถั่วเหลืองสามารถปรับปรุงความสามารถในการละลายได้ ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์โดยทั่วไปเรียกว่าไมเซลลาร์เคซีนทันที

เคซีนไฮโดรไลซ์

อาหารเสริมเหล่านี้ได้มาจากการนำเคซีนไปสู่การย่อยด้วยเอนไซม์ ซึ่งทำลายพันธะเปปไทด์ของโปรตีน ลดลงเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยที่ย่อยง่ายและดูดซึมได้เร็วกว่า ด้วยวิธีนี้ คุณลักษณะเฉพาะหลายอย่างของเคซีนจะหายไปเมื่อเทียบกับเวย์โปรตีน: เวลาย่อยอาหารจะลดลง (ตามทฤษฎี) และการกระตุ้นอินซูลินเพิ่มขึ้น ดังนั้น ความแตกต่างที่สำคัญเพียงอย่างเดียวคือโปรไฟล์ของกรดอะมิโน แม้ว่าข้อความเหล่านี้จะไม่ปรากฏ ทวนจากมุมมองทางทฤษฎี สิ่งที่ดูเหมือนชัดเจนตามสรีรวิทยาของการเผาผลาญโปรตีนนั้นไม่ได้รับการยืนยันจากการศึกษาทางวิทยาศาสตร์เสมอไป ตัวอย่างเช่น การศึกษาบางชิ้นแสดงให้เห็นว่าทั้งเคซีนและเวย์โปรตีนไฮโดรไลเสตดูเหมือนจะไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญใน เงื่อนไขการย่อยอาหาร / เวลาการดูดซึมเมื่อเทียบกับโปรตีนที่ไม่เสียหาย

เคซีนไฮโดรไลซ์มีลักษณะการละลายได้ดีกว่าและมีราคาสูงกว่ามาก

โดยสรุป ในตารางเราเปรียบเทียบคุณค่าทางโภชนาการและโปรไฟล์กรดอะมิโนของแคลเซียมเคซิเนต ไมเซลลาร์เคซีน และเวย์โปรตีน

ข้อมูลโภชนาการ x 100g แคลเซียมเคซีเนต A1 แคลเซียมเคซีเนต B2 MICELLAR CASEINS 3 เซรั่มโปรตีน4 มูลค่าพลังงาน kcal 390 373 372 - kj 1620 1550 1581 - โปรตีน * NS 92,1 90,3 81 92 คาร์โบไฮเดรต NS 0,62 0,2 6 <0.1 ไขมัน NS 1,5 1 1 <1 เกลือแร่ NS 3.9 3.5 สูงสุด 9 3.50 โซเดียม มก. 5 15 100 150 ฟุตบอล มก. 1380 1450 2600 500 กรดอะมิโนที่จำเป็น ไอโซลิวซีน NS 5,3 5.8 4.7 5 ลิวซีน NS 9,4 10.1 8.7 9.67 ไลซีน NS 8,0 8.3 7.4 9.06 เมไทโอนีน NS 3,0 3.0 3.3 2.22 ฟีนิลอะลานีน NS 5,2 5.4 4.7 3.04 ทรีโอนีน NS 4,3 4.6 4.3 7.22 ทริปโตเฟน NS 1,3 1.4 1.2 1.96 วาลีน NS 6,7 7.4 6.0 4.91 กรดอะมิโนที่ไม่จำเป็น อะลานีน NS 3.0 3.1 2.9 5.31 อาร์จินีน NS 3.8 3.8 3.4 1.91 ปีก่อนคริสตกาล แอสปาร์ติก NS 7.1 7.3 6.7 11.48 ซีสทีน NS 0.7 0.4 0.5 2.42 ปีก่อนคริสตกาล กลูตามิก NS 22.3 22.3 21.2 16.71 ไกลซีน NS 1.9 1.9 1.7 1.7 ฮิสติดีน NS 2.8 3.2 2.7 1.4 โพรลีน NS 11 10.5 10.1 5.85 ซีรีน NS 5.8 6.3 5.3 5.24 ไทโรซีน NS 5.8 5.8 5.1 2.82

ค่าที่คาดการณ์ได้จากเอกสารข้อมูลของวัตถุดิบบางชนิดที่ใช้ในการผลิตอาหารเสริมเคซีนและเวย์โปรตีนที่เกี่ยวข้อง: 1Calcium Caseinate 385 - NZMP Fronterra; 2 แคลเซียมเคซิเนต 41638 DMV; 3 Micelles โปรตีนนมผงไอโซเลต MPI85 Benseng Foodsupplement BV; 4Carbery Isolac ทันที