Kazeini predstavljajo najbolj bogato beljakovinsko frakcijo mleka, katere vsebnost dušika je razdeljena na štiri komponente:
- kazeini: družina fosfoproteinov, ki predstavljajo glavno beljakovinsko frakcijo mleka (približno 2/3 dušikovih snovi, prisotnih v kravji). Sestavljajo netopno beljakovinsko frakcijo mleka, ki se obori (koagulira) pri pH 4,6 in / ali zaradi dodajanja sirila. Zato so bistvenega pomena v postopkih izdelave sira (iz katerega se pridobiva sir). Casin se ponaša z dobrim biološko vrednost zaradi odlične sestave esencialnih aminokislin.
- Sirotkine beljakovine (ali sirotkine beljakovine ali sirotkine beljakovine): vsebujejo ostanke sirotke pri izdelavi sira in se odlikujejo po zelo visoki biološki vrednosti. Sestavljajo topno beljakovinsko frakcijo mleka pri pH 4,6 in predstavljajo 17% vsebnost celotnega dušika kravjega mleka Med segrevanjem mleka se beljakovine sirotke denaturirajo, kazeinske micele pa se le malo spremenijo.
- Beljakovine z encimsko aktivnostjo (antibakterijske, kot je lizocim, imunološke, kot so imunoglobulini in laktoperoksidaza, trofične, kot je laktoferin, ki spodbuja absorpcijo železa, prebavne kot proteaze in lipaze ...). Te beljakovine nimajo zgolj prehranskega namena, ampak njihova dejanja prispevajo k izboljšanju zdravstvenega stanja.
- Ne-beljakovinski dušik: sečnina je glavna beljakovinska dušikova spojina v mleku; njene vrednosti so odvisne od zdravstvenega stanja živali.
Dobro viri kazeina zastopani so v staranih sirih, beljakovine sirotke pa so bogate z mlečnimi izdelki, proizvedenimi s sirotko, kot je rikota. Obe beljakovinski frakciji sta prisotni tudi v številnih beljakovinskih dopolnilih.
Prehranske značilnosti kazeinov
GLUBLJENJE
V mleku se kazeini večinoma nahajajo v obliki micelov, velikih sferičnih beljakovinskih agregatov, razpršenih v mlečni masi s hidrofilnim delom navzven in hidrofobnim delom, koncentriranim v notranjem "jedru". Poznavanje teh vidikov je pomembno. Da bi razumeli različne lastnosti dodatkov kazeina.
Mizele kazeina so posledica združevanja drugih manjših sferičnih delcev, podceličarjev. Vsaka submicelija je sestavljena iz številnih molekul kazeina, ki pa niso vse enake. Pravzaprav so znani 4 različni proteini: αs1-kazein, αs2 -kazein, β-kazein in k-kazein.Prvi trije so močno hidrofobni in se ponavadi oborijo v prisotnosti kalcija; k-kazein je namesto tega sestavljen iz dveh različnih delov, enega bolj hidrofobnega in enega bolj hidrofilnega: hidrofobnega dela k -kazeina se odlično integrira z drugimi kazeini, medtem ko se hidrofilni del obrne proti zunanji strani micela, v stiku z okoliškim tekočim okoljem; tako nastane nekakšen ščit, ki druge kazeine ščiti pred stikom s kalcijevimi ioni (ki bi povzročila njihov padec.) Ta ščit je tudi negativno nabit in zaradi tega se različne micele medsebojno odbijajo.
Znotraj micela so vključene majhne količine laktoze in mineralnih soli, kot sta kalcij in fosfor, ki stabilizirajo strukturo, na zunanji strani pa najdemo sirotko, ki vsebuje laktozo, beljakovine sirotke in organske ione majhnih dimenzij.
Velikost micelov se razlikuje glede na vrsto mleka; pri ženskah imajo na primer manjši premer kot kravje mleko, zaradi česar je človeški kazein bolj prebavljiv. Želodčne proteaze morajo pravzaprav razbiti te micele, preden napadajo in prebavijo beljakovine, koncentrirane v njih; v tem smislu povečanje specifične površine (manjše micele) olajša prebavni učinek. Podobno v mlečni industriji manjše micele pomenijo hitrejšo, debelejšo skuto.
Z dodatkom sirila (proteolitičnih encimov) se k-kazein razbije na dva dela, njegovo zaščitno delovanje se izgubi in različni kazeini se namesto da se odbijajo, se združijo in tvorijo skuto. S kisanjem pa se naboj izgubi . -negativna za micele s posledično nagnjenostjo k agregaciji.
BIOLOŠKA VREDNOST
Z vidika aminokislinske sestave so kazeini bogati s prolinom in fosforiliranimi aminokislinami, medtem ko so z žveplovimi aminokislinami (zlasti cistinom) relativno revni. Zaradi tega imajo posamično dobro, a ne optimalno biološko vrednost. Namesto tega vsebujejo večje količine glutamina, arginina in fenilalanina kot sirotka. V zvezi s tem je zanimivo še enkrat opozoriti na "modrost" narave, saj se v celotni hrani aminokisline, ki jih primanjkuje v kazeinih, nadomestijo z bogastvom aminokislin žvepla v beljakovinah sirotke.
Športnik, ki jemlje beljakovine z dodatkom kazeina, ne bi smel skrbeti za relativno pomanjkanje žveplovih AA, saj je treba upoštevati vnos beljakovin v prehrani kot celoto, namesto da se osredotočimo na hrano z enim samim nosilcem.Žveplove aminokisline so dobro zastopane v ribah in meso, zlasti v vezivnem tkivu, ki ga v prehrani športnika na splošno veliko.
PREVERJIVOST "
Zaradi svoje narave in nagnjenosti k tvorbi micelov (ki so zelo odporne na toploto in dehidracijo, zato jih najdemo v beljakovinskih dopolnilih) je znano, da kazeini predstavljajo "počasi absorbirajoč" vir beljakovin. V primerjavi s beljakovinami sirotke se zato kazeini prebavljajo in absorbirajo počasneje, kar zagotavlja bolj zakasnjen vstop aminokislin v krvni obtok. Iz istega razloga imajo pri istem odmerku nižji indeks insulina in večjo moč sitosti.
Iz vseh teh premis izhaja nasvet, da kazein ne jemljete s treninga in / ali pred spanjem za nočni počitek, da bi spodbudili sintezo beljakovin in omejili katabolične pojave, ki jih povzroča dolgotrajno nočno postenje.
V primerjavi s sirotkinimi beljakovinami dajejo kazeini bolj viskozne in lepljive raztopine (manjša topnost).
Graf prikazuje počasnejšo stopnjo absorpcije kazeinskih aminokislin v primerjavi s sirotkino beljakovino. Opravljen je bil z merjenjem videza radioaktivno označenega levcina (13C levcina) po zaužitju obroka kazeina ali radioaktivno označene beljakovine sirotke. Vodoravna vrstica prikazuje časovne intervale, v katerih so razlike med obema beljakovinama znatne.
Vir: Boirie Y, Dangin M et al. Počasne in hitre beljakovine različno modulirajo priraščanje beljakovin po obroku. Proc Natl Acad Sci USA, 1997; 94: 14930-5.
VSEBINA V MINERALIH
Koncentracija kalcija je v kazeinih višja kot v beljakovinah sirotke. Veliko pa je odvisno od sprejetih tehnik ekstrakcije.
Kalcijev kazeinat (ali kalcijev kazeinat)
Kazeinat je kazein, topen (v vodi) z dodatkom alkalije; to raztopino nato posušimo s postopkom sušenja s pršenjem ali na jeklenkah.
Pri nevtralnem ali kislem pH so kazeini relativno netopni v vodi in jih je zato enostavno ločiti od drugih mlečnih beljakovin, laktoze in mineralov.
Za proizvodnjo dodatkov kalcijevega kazeinata se kazeini posnetega mleka nato oborijo s kislinami do njihove izoelektrične točke (pH 4,6); Nato se ponovno odstrani presežek laktoze in soli z večkratnim izpiranjem z vodo in novimi kislimi oborinami. Na tej točki z dodajanjem raztopine kalcijevega hidroksida in vbrizgavanjem pare se oborjeni kazein poveča pH, ki se spremeni v viskozen raztopino kalcijevega kazeinata, nato posušijo na jeklenkah ali s postopkom, imenovanim sušenje s pršenjem.
Podobno kot beljakovine sirotke, pridobljene z ionsko izmenjavo, se kalcijev kazeinat ponaša z visoko stopnjo čistosti; pravzaprav vsebuje večji odstotek beljakovin, večjo topnost v vodi, manj maščob, manj laktoze in manj natrija. Zaradi teh lastnosti bi morala biti zato hitrejša prebavljivost, medtem ko negativni vidiki izhajajo iz delne denaturacije beljakovin, ki jo povzroči kemična obdelava.
Micelarni kazeini
Pridobivajo se z uporabo fizikalnih, polprepustnih ali ionsko selektivnih filtrov, katerih vrsta vpliva na stopnjo "čistosti" dodatka kazeina. Podobno kot sirotkine beljakovine sta znani dve glavni tehniki, mikrofiltracija in ultrafiltracija. Selektivnost teh filtracijskih procesov (naklonjena silam, kot so tlak, električni potencial ali koncentracija) določa stopnjo čistosti (razumljeno kot preostali odstotek maščob, laktoze in mineralnih soli); na splošno micelarni proteini predstavljajo manj čist vir beljakovin kot kalcijev kazeinat, za katerega je značilen večji odstotek maščob, laktoze in natrija. Vendar je treba opozoriti, da bo izboljšanje proizvodnih tehnik v kratkem času verjetno privedlo do zmanjšanja vrzeli glede kalcijevega kazeinata, pri čemer bo doseglo stopnjo čistosti, ki jo je mogoče nadgraditi s prednostjo ne-denaturacije beljakovin. Glavna vrednost micelarnih kazeinov v resnici izhaja iz ohranjanja prvotne micelarne strukture, ki ohranja svojo biološko funkcijo (namesto tega se spreminja s kemičnimi procesi, uporabljenimi za pridobivanje kalcijevega kazeinata). Dodatek sojinega lecitina lahko izboljša njegovo topnost, zaradi česar nastanejo izdelki, ki se na splošno imenujejo instant micelarni kazeini.
Hidrolizirani kazeini
Te dodatke dobimo z encimsko razgradnjo kazeinov, ki razgradi peptidne vezi beljakovin in jih zmanjša na hitreje prebavljive in absorpcijske fragmente. Na ta način se v primerjavi s sirotkino beljakovino izgubijo številne značilne lastnosti kazeinov: čas prebave se skrajša (teoretično) in dražljaj insulina poveča, zato edina bistvena razlika ostaja profil aminokislin. Tudi če se zdi, da te izjave ne s teoretičnega vidika se zdi, da kar se zdi očitno glede na fiziologijo presnove beljakovin, znanstvene študije ne potrjujejo vedno; na primer, nekatere študije so pokazale, da hidrolizati beljakovin kazeina in sirotke ne kažejo bistvenih razlik v pogoji prebave / absorpcije v primerjavi z nedotaknjenimi beljakovinami.
Hidrolizirani kazeini imajo boljše topne lastnosti in veliko višje stroške.
Za zaključek v tabeli primerjamo hranilne vrednosti in aminokislinski profil kalcijevega kazeinata, micelarnih kazeinov in sirotkinih beljakovin.
Vrednosti, ekstrapolirane iz podatkovnih listov nekaterih surovin, uporabljenih za proizvodnjo sorodnih dodatkov kazeina in sirotkinih beljakovin: 1 kalcijev kazeinat 385 - NZMP Fronterra; 2 kalcijev kazeinat 41638 DMV; 3 Micelni mlečni beljakovinski izolat v prahu MPI85 Benseng Foodsupplement BV; 4Carbery Isolac Instant.
