Kaseine stellen die am häufigsten vorkommende Proteinfraktion der Milch dar, deren Stickstoffgehalt in vier Komponenten unterteilt ist:
- Kaseine: Familie der Phosphoproteine, die die Hauptproteinfraktion der Milch bilden (etwa 2/3 der stickstoffhaltigen Substanzen der Kuh). Sie stellen die unlösliche Proteinfraktion der Milch dar, die bei pH 4,6 und / oder durch die Zugabe von Lab ausfällt (koaguliert) und daher bei der Käseherstellung (aus der Käse gewonnen wird) unerlässlich ist biologische Wertigkeit durch die hervorragende Zusammensetzung essentieller Aminosäuren.
- Molkenproteine (oder Molkenprotein oder Molkenprotein): Sie sind reich an Molkerückständen bei der Käseherstellung und zeichnen sich durch ihre sehr hohe biologische Wertigkeit aus. Sie bilden die lösliche Proteinfraktion der Milch bei pH 4,6 und machen 17% der Gehalt Gesamtstickstoff der Kuhmilch Beim Erhitzen der Milch werden die Molkenproteine denaturiert, während sich die Caseinmizellen nur geringfügig verändern.
- Proteine mit enzymatischer Aktivität (antibakteriell wie Lysozym, immunologisch wie Immunglobuline und Lactoperoxidase, trophisch wie Lactoferrin, das die Aufnahme von Eisen begünstigt, verdauungsfördernd wie Protease und Lipase ...) Diese Proteine haben keinen rein ernährungsphysiologischen Zweck, sondern für ihr Handeln trägt zur Verbesserung des Gesundheitszustandes bei.
- Nicht-eiweißhaltiger Stickstoff: Harnstoff ist die wichtigste nicht-eiweißhaltige Stickstoffverbindung in der Milch; seine Werte hängen vom Gesundheitszustand des Tieres ab.
Gut Quellen von Kaseinen sie werden durch gereiften Käse repräsentiert, während Molkeproteine in Molkeprodukten wie Ricotta reichlich vorhanden sind. Die beiden Proteinfraktionen sind auch in vielen Proteinpräparaten enthalten.
Ernährungseigenschaften von Caseinen
VERTIEFUNG
In Milch findet man Kaseine meist in Form von Mizellen, großen kugelförmigen Proteinaggregaten, die in der Milchmasse verteilt sind, wobei der hydrophile Teil nach außen zeigt und der hydrophobe Teil im inneren „Kern“ konzentriert ist. Diese Aspekte zu kennen ist wichtig, um die Unterschiede zu verstehen. Eigenschaften von Kaseinpräparaten.
Die Caseinmicellen sind das Ergebnis der Assoziation anderer kleinerer kugelförmiger Partikel, den Submicellen. Jede Submicelle besteht aus vielen Caseinmolekülen, die jedoch nicht alle gleich sind. Tatsächlich sind 4 verschiedene Proteine bekannt: αs1-Casein, αs2 - Casein, β-Casein und k-Casein Die ersten drei sind stark hydrophob und neigen dazu, in Gegenwart von Calcium auszufallen; k-Casein besteht stattdessen aus zwei verschiedenen Teilen, einem hydrophoberen und einem hydrophileren: dem hydrophoben Teil k-Casein integriert sich perfekt in die anderen Caseine, während sich der hydrophile Teil in Kontakt mit der umgebenden flüssigen Umgebung zur Außenseite der Mizelle hin dreht; so wird eine Art Schutzschild gebildet, der die anderen Caseine vor dem Kontakt mit Calciumionen schützt (was würden sie fallen lassen.) Auch dieser Schild ist negativ geladen, wodurch sich die verschiedenen Micellen gegenseitig abstoßen.
Im Inneren der Mizelle sind geringe Mengen Laktose und Mineralsalze wie Calcium und Phosphor eingearbeitet, die die Funktion der Strukturstabilisierung haben, außen findet sich stattdessen die Molke, die Laktose, Molkeproteine und organische Ionen kleiner Abmessungen enthält.
Die Größe der Mizellen variiert je nach Milchsorte; bei einer Frau haben sie beispielsweise einen kleineren Durchmesser als Kuhmilch, was das menschliche Kasein besser verdaulich macht. Tatsächlich müssen die Magenproteasen diese Micellen abbauen, bevor sie die in ihnen konzentrierten Proteine angreifen und verdauen können; in diesem Sinne erleichtert die Vergrößerung der spezifischen Oberfläche (kleinere Mizellen) die Verdauung. In ähnlicher Weise bedeuten kleinere Mizellen in der Milchindustrie schnelleren, dickeren Bruch.
Durch die Zugabe von Lab (proteolytische Enzyme) wird das k-Casein in zwei Teile gespalten, seine Schutzwirkung geht verloren und die verschiedenen Caseine aggregieren, anstatt sich gegenseitig abzustoßen, und bilden den Quark. Beim Ansäuern geht jedoch die Ladung verloren .-negativ der Micellen mit entsprechender Aggregationstendenz.
BIOLOGISCHER WERT
Aus Sicht der Aminosäurezusammensetzung sind Caseine reich an Prolin und phosphorylierten Aminosäuren, während sie relativ arm an schwefelhaltigen Aminosäuren (insbesondere Cystin) sind. Aus diesem Grund haben sie einzeln betrachtet eine gute, aber keine optimale biologische Wertigkeit. Stattdessen enthalten sie größere Mengen an Glutamin, Arginin und Phenylalanin als Molke. Interessant ist in diesem Zusammenhang noch einmal die "Weisheit" der Natur, denn in der Vollwertkost werden die fehlenden Aminosäuren in den Kaseinen durch den Reichtum an schwefelhaltigen Aminosäuren der Molkenproteine ausgeglichen.
Der Sportler, der Casein-Proteinpräparate zu sich nimmt, sollte sich keine Sorgen über den relativen Mangel an schwefelhaltigen AAs machen, da es notwendig ist, die Proteinaufnahme der Nahrung als Ganzes zu betrachten, anstatt sich auf die einzelne Trägernahrung zu konzentrieren.Schwefelaminosäuren sind in Fischen gut vertreten und Fleisch, besonders im Bindegewebe, das im Allgemeinen in der Ernährung des Sportlers reichlich vorhanden ist.
VERDAULICHKEIT"
Aufgrund ihrer Natur und Neigung zur Micellenbildung (die sehr hitze- und dehydrierungsbeständig sind, so dass sie in Proteinergänzungen zu finden sind) sind Caseine bekanntermaßen eine "langsam absorbierende" Proteinquelle. Im Vergleich zu Molkenproteinen werden Caseine daher langsamer verdaut und absorbiert, was einen verzögerten Eintritt von Aminosäuren in den Blutkreislauf gewährleistet. Aus dem gleichen Grund haben sie bei gleicher Dosierung einen niedrigeren Insulinindex und eine größere Sättigungskraft.
Aus all diesen Prämissen leitet sich der Rat ab, Kaseinpräparate außerhalb des Trainings und / oder vor dem Schlafengehen zur Nachtruhe einzunehmen, um die Proteinsynthese zu stimulieren und die katabolen Phänomene zu begrenzen, die durch verlängertes Nachtfasten verursacht werden.
Im Vergleich zu Molkenproteinen neigen Caseine dazu, viskosere und klebrigere Lösungen zu ergeben (geringere Löslichkeit).
Die Grafik zeigt die langsamere Absorptionsrate von Casein-Aminosäuren im Vergleich zu Molkenprotein. Es wurde durch Messung des zirkulierenden Aussehens von radiomarkiertem Leucin (13C Leucin) nach der Verabreichung einer Mahlzeit von Casein oder radioaktiv markiertem Molkenprotein durchgeführt.Der horizontale Balken zeigt die Zeitintervalle, in denen die Unterschiede zwischen den beiden Proteinen signifikant sind.
Quelle: Boirie Y, Dangin M et al. Langsame und schnelle Proteine modulieren die postprandiale Proteinakkretion unterschiedlich. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1997, 94: 14930–5.
INHALTE IN MINERALIEN
Die Calciumkonzentration ist bei Caseinen höher als bei Molkenproteinen. Vieles hängt jedoch von den verwendeten Extraktionstechniken ab.
Calciumcaseinat (oder Calciumcaseinat)
Ein Caseinat ist ein Casein, das (in Wasser) durch Zugabe von Alkali löslich gemacht wird; diese Lösung wird anschließend im Sprühtrocknungsverfahren oder auf Zylindern getrocknet.
Bei neutralem oder saurem pH-Wert sind Caseine relativ unlöslich in Wasser und daher leicht von anderen Milchproteinen, Laktose und Mineralstoffen trennbar.
Zur Herstellung der Calciumcaseinatzusätze werden die Magermilchcaseine anschließend mit Säuren bis zu ihrem isoelektrischen Punkt (pH 4,6) gefällt; Anschließend wird durch wiederholtes Waschen mit Wasser und erneute Säurefällungen der Überschuss an Laktose und Salzen entfernt.An diesem Punkt wird das ausgefällte Casein durch Zugabe einer Calciumhydroxidlösung und Dampfeindüsung einem pH-Anstieg unterzogen, der sich in ein zähflüssiges Lösung von Calciumcaseinat, dann auf Zylindern getrocknet oder durch ein Verfahren namens Sprühtrocknung.
Ähnlich wie die durch Ionenaustausch gewonnenen Molkenproteine weist Calciumcaseinat einen hohen Reinheitsgrad auf; Tatsächlich enthält es einen höheren Proteinanteil, eine bessere Löslichkeit in Wasser, weniger Fett, weniger Laktose und weniger Natrium. Für diese Eigenschaften sollte es daher eine schnellere Verdaulichkeit aufweisen, während die negativen Aspekte von der teilweisen Proteindenaturierung durch chemische Behandlungen herrühren.
Mizellare Kaseine
Sie werden durch die Verwendung von physikalischen, semipermeablen oder ionenselektiven Filtern gewonnen, deren Art den "Reinheitsgrad" des Casein-Supplements beeinflusst. Ähnlich wie bei Molkeproteinen sind zwei Haupttechniken bekannt, Mikrofiltration und Ultrafiltration. Die Selektivität dieser Filtrationsverfahren (begünstigt durch Kräfte wie Druck, elektrisches Potential oder Konzentration) bestimmt den Reinheitsgrad (verstanden als Restanteil an Fetten, Laktose und Mineralsalzen); Im Allgemeinen stellen mizellare Proteine eine weniger reine Proteinquelle dar als Calciumcaseinat, gekennzeichnet durch höhere Anteile an Fett, Laktose und Natrium. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die Verbesserung der Produktionstechniken wahrscheinlich innerhalb kurzer Zeit zu einer Verringerung der Lücke bezüglich Calciumcaseinat führen wird, wobei Reinheitsgrade erreicht werden, die mit dem Vorteil der Nichtdenaturierung des Proteins überlagert werden können. Der Hauptwert von mizellaren Kaseinen ergibt sich in der Tat aus der Erhaltung der ursprünglichen mizellaren Struktur, die ihre biologische Funktion bewahrt (stattdessen durch die chemischen Prozesse verändert wird, die verwendet werden, um Kalziumkaseinat zu erhalten). Die Zugabe von Sojalecithin kann seine Löslichkeit verbessern, was zu Produkten führt, die allgemein als Instant-mizellare Kaseine bezeichnet werden.
Hydrolysierte Kaseine
Diese Nahrungsergänzungsmittel werden erhalten, indem die Kaseine einer enzymatischen Verdauung unterzogen werden, die die Peptidbindungen der Proteine aufbricht und sie in schneller verdauliche und resorbierbare Fragmente reduziert. Auf diese Weise gehen viele der charakteristischen Eigenschaften von Caseinen im Vergleich zu Molkenproteinen verloren: Verdauungszeiten werden (theoretisch) verkürzt und der Insulinreiz erhöht, daher bleibt der einzige wesentliche Unterschied das Aminosäureprofil.Auch wenn diese Aussagen aus theoretischer Sicht keine Wende zu machen scheinen, wird das, was aufgrund der Physiologie des Proteinstoffwechsels naheliegend erscheint, nicht immer durch wissenschaftliche Studien bestätigt; zum Beispiel haben einige Studien gezeigt, dass sowohl Casein- als auch Molkenproteinhydrolysate keine signifikanten Unterschiede in Bezug auf die Verdauungs- / Absorptionszeiten im Vergleich zu ganzen Proteinen aufweisen.
Hydrolysierte Kaseine haben bessere Löslichkeitseigenschaften und viel höhere Kosten.
Abschließend vergleichen wir in der Tabelle die Nährwerte und das Aminosäureprofil von Calciumcaseinat, mizellaren Caseinen und Molkenproteinen.
Werte aus den Datenblättern einiger Rohstoffe, die für die Herstellung der entsprechenden Kasein- und Molkenprotein-Ergänzungen verwendet werden: 1Calcium Caseinat 385 - NZMP Fronterra; 2 Calciumcaseinat 41638 DMV; 3 Mizellen-Milchproteinisolat-Pulver MPI85 Benseng Foodsupplement BV; 4Carbery Isolac Instant.
