مكملات الكازين - كازينات الكالسيوم والميسيلار والكازين المتحلل بالماء

يمثل الكازين الجزء البروتيني الأكثر وفرة في الحليب ، والذي ينقسم محتواه من النيتروجين إلى أربعة مكونات:

• الكازين: عائلة من البروتينات الفوسفاتية التي تشكل الجزء البروتيني الرئيسي في الحليب (حوالي ثلثي المواد النيتروجينية الموجودة في البقرة). إنها تشكل جزء البروتين غير القابل للذوبان من الحليب ، والذي يترسب (يتخثر) عند درجة الحموضة 4.6 و / أو بسبب إضافة المنفحة. لذلك فهي ضرورية في عمليات صنع الجبن (التي يتم الحصول على الجبن منها). القيمة البيولوجية بفضل التركيب الممتاز للأحماض الأمينية الأساسية.
• بروتينات مصل اللبن (أو بروتين مصل اللبن أو بروتين مصل اللبن): تكثر في بقايا مصل اللبن من صناعة الجبن وتتميز بقيمتها البيولوجية العالية جدًا ، وتشكل جزء البروتين القابل للذوبان في الحليب عند درجة الحموضة 4.6 وتمثل 17٪ من محتوى النيتروجين الكلي في حليب البقر أثناء تسخين الحليب ، يتم تغيير طبيعة بروتينات مصل اللبن بينما تخضع مذيلات الكازين لتغييرات طفيفة فقط.
• بروتينات ذات نشاط إنزيمي (مضاد للجراثيم مثل الليزوزيم ، مناعي مثل الغلوبولين المناعي ولاكتوبيروكسيديز ، التغذية مثل اللاكتوفيرين الذي يفضل امتصاص الحديد ، الهضمي مثل البروتياز والليباز ...). هذه البروتينات ليس لها غرض غذائي بحت ، ولكن من أجل أفعالهم تساهم في تحسين الحالة الصحية.
• النيتروجين غير البروتيني: اليوريا هي مركب النيتروجين الرئيسي غير البروتيني في الحليب ؛ وتعتمد قيمها على الحالة الصحية للحيوان.

حسن مصادر الكازين يتم تمثيلها بالجبن المعتق ، بينما تكثر بروتينات مصل اللبن في منتجات الألبان المنتجة بمصل اللبن ، مثل الريكوتا. يوجد جزئين من البروتين أيضًا في العديد من مكملات البروتين.

الخصائص الغذائية للكازين

عمق

يوجد الكازين في الحليب في الغالب على شكل مذيلات ، وهي عبارة عن تجمعات بروتينية كروية كبيرة منتشرة في كتلة الحليب مع الجزء المحب للماء باتجاه الخارج والجزء الكارثي للماء يتركز في "اللب" الداخلي. معرفة هذه الجوانب مهم. لفهم الجوانب المختلفة خصائص مكملات الكازين.

مذيلات الكازين هي نتيجة ارتباط جسيمات كروية أخرى أصغر ، الخلايا الفرعية.تتكون كل خلية فرعية من العديد من جزيئات الكازين ، لكنها ليست كلها متشابهة. في الواقع ، هناك 4 بروتينات مختلفة معروفة: αs1-casin و αs2-casin و β-casin و k-casin. الثلاثة الأولى كارهة للماء بشدة وتميل إلى الترسب في وجود الكالسيوم ؛ بدلاً من ذلك ، يتكون الكازين من جزأين مختلفين ، أحدهما كاره للماء والآخر محب للماء: الجزء الكارهة للماء من الكازين يتكامل تمامًا مع الكازين الآخر ، بينما يتحول الجزء المحب للماء نحو الجزء الخارجي من المذيلة ، على اتصال مع البيئة السائلة المحيطة وهكذا يتم تكوين نوع من الدرع الذي يحمي الكازينات الأخرى من التلامس مع أيونات الكالسيوم (مما قد يتسبب في ترسبها). علاوة على ذلك ، فإن هذا الدرع مشحون بشكل سلبي وهذا يتسبب في تنافر المذيلات المختلفة لبعضها البعض.

يوجد داخل الميسيل كميات صغيرة من اللاكتوز والأملاح المعدنية مثل الكالسيوم والفوسفور ، والتي لها وظيفة تثبيت البنية ، وفي الخارج نجد مصل اللبن الذي يحتوي على اللاكتوز وبروتينات مصل اللبن والأيونات العضوية ذات الأبعاد الصغيرة.

يختلف حجم المذيلات حسب نوع الحليب. في جسم المرأة ، على سبيل المثال ، يكون قطرها أصغر من قطر حليب البقر وهذا يجعل الكازين البشري أكثر قابلية للهضم. في الواقع ، يجب على بروتياز المعدة أن يكسر هذه المذيلات قبل مهاجمة وهضم البروتينات المركزة بداخلها ؛ وبهذا المعنى ، فإن زيادة السطح المحدد (المذيلات الأصغر) تسهل عمل الجهاز الهضمي. وبالمثل ، في صناعة الألبان ، تعني المذيلات الصغيرة خثارة أسرع وأكثر سمكًا.

مع إضافة المنفحة (الإنزيمات المحللة للبروتين) ، يتم تكسير الكازين k إلى قسمين ، ويفقد تأثيره الوقائي ، وتتجمع الكازينات المختلفة وتشكل الخثارة بدلاً من أن تتنافر. -سلبية من المذيلات مع ما يترتب على ذلك من ميل للتجمع.

القيمة البيولوجية

من وجهة نظر تكوين الأحماض الأمينية ، فإن الكازين غني بالبرولين والأحماض الأمينية الفسفورية ، في حين أنها فقيرة نسبيًا في الأحماض الأمينية الكبريتية (خاصة السيستين). لهذا السبب ، عند النظر إليها بشكل فردي ، لها قيمة بيولوجية جيدة ولكنها ليست مثالية. بدلاً من ذلك ، تحتوي على كميات أكبر من الجلوتامين والأرجينين والفينيل ألانين مقارنة بمصل اللبن. في هذا الصدد ، من المثير للاهتمام أن نلاحظ مرة أخرى "حكمة" الطبيعة ، بالنظر إلى أنه في الطعام كله يتم تعويض الأحماض الأمينية التي تفتقر إلى الكازين عن طريق الثراء في الأحماض الأمينية الكبريتية لبروتينات مصل اللبن.

لا ينبغي للرياضي الذي يتناول مكملات بروتين الكازين أن يقلق بشأن النقص النسبي في حمض الكبريتيك ، لأنه من الضروري مراعاة تناول البروتين في النظام الغذائي ككل بدلاً من التركيز على الغذاء الناقل الوحيد. الأحماض الأمينية الكبريتية ممثلة جيدًا في الأسماك واللحوم ، وخاصة في الأنسجة الضامة ، والتي تزخر عمومًا بالنظام الغذائي للرياضيين.

قابلية الهضم "

نظرًا لطبيعتها وميلها إلى تكوين مذيلات (شديدة المقاومة للحرارة والجفاف ، لذلك يمكن العثور عليها في مكملات البروتين) ، من المعروف أن الكازين يمثل مصدر بروتين "بطيء الامتصاص". مقارنة ببروتينات مصل اللبن ، يتم هضم الكازين وامتصاصه بشكل أبطأ ، مما يضمن تأخير دخول الأحماض الأمينية إلى مجرى الدم. للسبب نفسه ، وبنفس الجرعة ، لديهم مؤشر أنسولين أقل وقدرة إشباع أكبر.

من كل هذه المقدمات تستمد النصيحة بأخذ مكملات الكازين بعيدًا عن التدريب و / أو قبل الذهاب إلى الفراش للراحة الليلية ، من أجل تحفيز تخليق البروتين والحد من الظواهر التقويضية التي يسببها الصيام الليلي لفترات طويلة.

بالمقارنة مع بروتينات مصل اللبن ، يميل الكازين إلى إعطاء محاليل لزجة ولزجة أكثر (قابلية ذوبان أقل).

يوضح الرسم البياني معدل امتصاص أبطأ للأحماض الأمينية الكازين مقارنة ببروتين مصل اللبن. تم إجراؤه عن طريق قياس المظهر المنتشر لليوسين المسمى إشعاعياً (13C Leucine) بعد تناول وجبة من الكازين أو بروتين مصل اللبن المشع ، يوضح الشريط الأفقي الفترات الزمنية التي تكون فيها الفروق بين البروتينين كبيرة.
المصدر: Boirie Y، Dangin M et al. تعدل البروتينات البطيئة والسريعة بشكل مختلف تراكم البروتين بعد الأكل. بروك ناتل أكاد سسي USA ، 1997 ؛ 94: 14930-5.

المحتوى في المعادن

يكون تركيز الكالسيوم في الكازين أعلى منه في بروتينات مصل اللبن. ومع ذلك ، يعتمد الكثير على تقنيات الاستخراج المعتمدة.

كازينات الكالسيوم (أو كازينات الكالسيوم)

الكازينيت عبارة عن كازين قابل للذوبان (في الماء) بإضافة القلويات ؛ ثم يتم تجفيف هذا المحلول باستخدام عملية التجفيف بالرش أو على اسطوانات.

عند درجة الحموضة المحايدة أو الحمضية ، يكون الكازين غير قابل للذوبان نسبيًا في الماء وبالتالي يمكن فصله بسهولة عن بروتينات الحليب الأخرى واللاكتوز والمعادن.

لإنتاج مكملات كازينات الكالسيوم ، يتم بعد ذلك ترسيب كازين الحليب منزوع الدسم بالأحماض حتى نقطة تساوي الطاقة الكهربية (الرقم الهيدروجيني 4.6) ؛ يتم بعد ذلك إجراء غسيل متكرر بالماء وترسبات حمض جديدة للتخلص من فائض اللاكتوز والأملاح. عند هذه النقطة ، عند إضافة محلول هيدروكسيد الكالسيوم وحقن البخار ، يتعرض الكازين المترسب لزيادة الأس الهيدروجيني الذي يتحول إلى مادة لزجة. محلول كازينات الكالسيوم ، ثم يجفف على اسطوانات أو من خلال عملية تسمى التجفيف بالرش.

على غرار بروتينات مصل اللبن التي يتم الحصول عليها عن طريق التبادل الأيوني ، يتميز كازينات الكالسيوم بدرجة عالية من النقاء ؛ في الواقع ، يحتوي على نسبة بروتين أعلى وقابلية أكبر للذوبان في الماء ودهون أقل ولاكتوز أقل وصوديوم أقل. بالنسبة لهذه الخصائص ، يجب أن يكون لها قابلية هضم أسرع ، في حين أن الجوانب السلبية مستمدة من التمسخ الجزئي للبروتين الناجم عن العلاجات الكيميائية.

الكازين ميسيلار

يتم الحصول عليها من خلال استخدام مرشحات فيزيائية أو شبه منفذة أو انتقائية للأيونات ، يؤثر نوعها على درجة "نقاء" مكمل الكازين. على غرار بروتينات مصل اللبن ، هناك طريقتان رئيسيتان معروفتان ، وهما الترشيح الدقيق والترشيح الفائق. تحدد انتقائية عمليات الترشيح هذه (التي تفضلها قوى مثل الضغط أو الجهد الكهربائي أو التركيز) درجة النقاء (تُفهم على أنها النسبة المئوية المتبقية من الدهون واللاكتوز والأملاح المعدنية) ؛ بشكل عام ، تمثل بروتينات الميسيلار مصدر بروتين أقل نقاء من كازينات الكالسيوم ، وتتميز بنسب أعلى من الدهون واللاكتوز والصوديوم. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن تحسين تقنيات الإنتاج من المحتمل أن يؤدي إلى تقليل الفجوة فيما يتعلق بكازينات الكالسيوم في غضون فترة زمنية قصيرة ، والوصول إلى مستويات النقاء التي يمكن فرضها مع ميزة عدم تمسخ البروتين. تنبع القيمة الرئيسية لكازين الميسيلار في الواقع من الحفاظ على التركيب الميسيلار الأصلي ، والذي يحافظ على وظيفته البيولوجية (بدلاً من ذلك يتم تغييره بواسطة العمليات الكيميائية المستخدمة للحصول على كازينات الكالسيوم). يمكن أن تؤدي إضافة ليسيثين الصويا إلى تحسين قابليته للذوبان ، مما ينتج عنه منتجات يشار إليها عمومًا باسم كازين ميسيلار فوري.

الكازين المتحلل

يتم الحصول على هذه المكملات عن طريق تعريض الكازين للهضم الأنزيمي ، مما يؤدي إلى تكسير الروابط الببتيدية للبروتينات ، مما يقلل منها إلى أجزاء سريعة الهضم وقابلة للامتصاص. وبهذه الطريقة ، يتم فقدان العديد من الخصائص المميزة للكازين مقارنة ببروتينات مصل اللبن: يتم تقليل أوقات الهضم (نظريًا) ويزيد منبه الأنسولين ، وبالتالي يبقى الاختلاف الجوهري الوحيد هو ملف تعريف الأحماض الأمينية. حتى لو كانت هذه العبارات لا تبدو كذلك من وجهة النظر النظرية ، ما يبدو واضحًا استنادًا إلى فسيولوجيا التمثيل الغذائي للبروتين لا يتم تأكيده دائمًا من خلال الدراسات العلمية ؛ على سبيل المثال ، أظهرت بعض الدراسات أن كلاً من الكازين وبروتين مصل اللبن المائي لا يبدو أنهما يمثلان اختلافات كبيرة في شروط الهضم / الامتصاص مقارنة بالبروتينات السليمة.

تتميز الكازينات المتحللة بالماء بخصائص ذوبان أفضل وتكلفة أعلى بكثير.

في الختام ، في الجدول ، نقارن القيم الغذائية ومظهر الأحماض الأمينية لكازينات الكالسيوم وكازين ميسيلار وبروتينات مصل اللبن.

المعلومات الغذائية × 100 جرام كاسينات الكالسيوم A1 الكالسيوم CASEINATE B2 MICELLAR CASEINS 3 بروتين المصل 4 قيمة الطاقة سعر حراري 390 373 372 - كيلوجول 1620 1550 1581 - بروتين * ز 92,1 90,3 81 92 الكربوهيدرات ز 0,62 0,2 6 <0.1 الدهون ز 1,5 1 1 <1 املاح معدنية ز 3.9 3.5 9 كحد أقصى. 3.50 صوديوم ملغ 5 15 100 150 كرة القدم ملغ 1380 1450 2600 500 الأحماض الأمينية الأساسية إيزولوسين ز 5,3 5.8 4.7 5 ليسين ز 9,4 10.1 8.7 9.67 ليسين ز 8,0 8.3 7.4 9.06 ميثيونين ز 3,0 3.0 3.3 2.22 فينيل ألانين ز 5,2 5.4 4.7 3.04 ثريونين ز 4,3 4.6 4.3 7.22 التربتوفان ز 1,3 1.4 1.2 1.96 فالين ز 6,7 7.4 6.0 4.91 الأحماض الأمينية غير الأساسية ألانين ز 3.0 3.1 2.9 5.31 أرجينين ز 3.8 3.8 3.4 1.91 قبل الميلاد الأسبارتيك ز 7.1 7.3 6.7 11.48 سيستين ز 0.7 0.4 0.5 2.42 قبل الميلاد الجلوتاميك ز 22.3 22.3 21.2 16.71 جليكاين ز 1.9 1.9 1.7 1.7 الهيستيدين ز 2.8 3.2 2.7 1.4 برولين ز 11 10.5 10.1 5.85 سيرين ز 5.8 6.3 5.3 5.24 تيروزين ز 5.8 5.8 5.1 2.82

تم استقراء القيم من أوراق البيانات لبعض المواد الخام المستخدمة لإنتاج الكازين ذي الصلة ومكملات بروتين مصل اللبن: 1Calcium Caseinate 385 - NZMP Fronterra ؛ 2 كازينات الكالسيوم 41638 DMV ؛ 3 مسحوق عزل بروتين الحليب Micelles MPI85 Benseng Foodsupplement BV ؛ 4Carbery Isolac Instant.