KONCENTRAT, IZOLAT IN HIDROLIZAT SIROTKINIH BELJAKOVIN

Izdelki na osnovi sirotkinih beljakovin a.k.a. »proteini« (ali angleško »whey«) so dandanes v svetu športne prehrane brez dvoma med najbolj prodajanimi in najbolj zastopanimi kategorijami. To seveda ni prav nič presenetljivega, saj je vnos beljakovin bistvenega pomena za ohranjanje in pridobivanje mišične mase, moči, splošne in specifične telesne pripravljenosti ter izgubo telesne maščobe. Sirotkine beljakovine pa so izjemno koristen vir beljakovin, saj imajo glede na delež esencialnih aminokislin najboljši aminokislinski profil v primerjavi z vsemi ostalimi viri beljakovin, hkrati pa so lahko prebavljive ter imajo zelo hitro absorpcijo v naš krvni obtok. Zaradi poplave informacij in ogromne izbire whey izdelkov na trgu, pa je povprečen uporabnik kar nekoliko zmeden glede prednosti in razlik med različnimi izdelki, predvsem na račun sestave.

Verjetno ste že slišali ali kje prebrali, da obstajata koncentrat in izolat sirotkinih beljakovin, pri čemer naj bi bil slednji »boljši«. Pri konkretnih pojasnilih v čem se razlikujeta in zakaj bi bil izolat boljši, pa se takim in drugačnim »strokovnjakom«, ki laično modrujejo o prehranskih dopolnilih, pogosto zatakne. Zatorej je na mestu, da se zmede in dileme naslovi v srži problema – definiciji koncentrata in izolata sirotkinih beljakovin. Koncentrat sirotkinih beljakovin je širok spekter živil, ki lahko vsebuje od 35 pa do 80 odstotkov beljakovin v suhi snovi, preostali delež pa predstavljajo laktoza, mlečne maščobe, minerali in holesterol. Koncentrate sirotkinih beljakovin se seveda označi in klasificira glede na vsebnost beljakovin, veliko whey izdelkov na današnjem trgu športne prehrane tipično vsebuje WPC70 in WPC80 – koncentrat sirotkinih beljakovin z 70- in 80-odstotno vsebnostjo beljakovin. Na drugi strani pa vsebuje izolat sirotkinih beljakovin 90 ali več odstotkov beljakovin ter zelo malo količino mlečnih maščob ter laktoze (1,5g / 100g ali manj). Glavna razlika med koncentrati in izolatom sirotkinih beljakovin je seveda vsebnost beljakovin in posledično vsebnost ostalih mlečnih komponent (za katere je priročno in večina želi, da so čim nižje). Le-to je posledica razlik v postopkih pridobivanja končnega izdelka. Koncentrat sirotkinih beljakovin se pridobi s postopki čiščenja, natančneje z metodo mikrofiltracije tekoče sirotke kot vhodne surovine. Pri tej metodi se uporablja posebne membrane s porami velikosti od 0,1 do 1 mikrometra, preko katerih lahko poleg vode potujejo le vsebovane komponente z manjšo velikostjo kot pora, ko vhodna surovina pod pritiskom prehaja skozi.  Za izolat sirotkinih beljakovin pa se uporabljata metodi ultrafiltracije ter ionsko izmenjevalna kromatografija. Pri ultrafiltraciji se uporablja membrane s še manjšimi porami, in sicer velikosti 0,01 do 0,1 mikrometra. Zaradi tega se doseže boljšo ločbo sirotkinih beljakovin od mlečnih maščob ter laktoze v primerjavi s koncentratom. Ionsko izmenjevalna kromatografija pa temelji na interakcijah med ciljnimi komponentami oziroma molekulami in izmenjevalcem na koloni, saj ima vsak od teh karakterističen naboj. Posledično ta metoda omogoča zelo visoko specifičnost ločbe vsebovanih komponent in posledično sestave končnega produkta.

Na trgu pa danes najdete tudi hidrolizat sirotkinih beljakovin. Slednji nastane z encimsko obdelavo koncentrata sirotkinih beljakovin pri ustreznem pH. Rezultat takega procesa je produkt, ki ima visoko vsebnost kratkih peptidov ter manjši delež prostih aminokislin. Tipično se za hidrolizo koncentrata sirotkinih beljakovin uporablja prebavne encime, ki jih izloča naša trebušna slinavka – tripsin, kimotripsin, karboskipeptidaza A in karboksipeptidaza B. Le-ti cepijo dolge verige sirotkinih beljakovin na peptide z dolžino nad 7 aminokislinskih ostankov, peptide z 4-7 aminokislinskih ostankov ter di- in tripeptide. Di- in tripeptidi sirotkinih beljakovin lahko v celoti preidejo preko črevesne bariere v naš krvni obtok in so biološko aktivni. Kar nekaj raziskav je pokazalo, da lahko med  drugim šibko inhibirajo angiotenzin pretvarjajoči encim (ACE – angiotensin converting enzyme), kateri direktno vpliva na povišanje krvnega pritiska. Vsebnost kratkih peptidov prav tako ponudi še hitrejšo absorpcijo v primerjavi s koncentratom ali izolatom sirotkinih beljakovin, s čimer se poveča tudi delež aminokislin, ki se izogne ekstrakciji v črevesje in jetra.

Slednje pomeni, da večji delež esencialnih aminokislin doseže sistemski krvni obtok. Poleg tega je aplikacija hidrolizata sirotkinih beljakovin v eni izmed študij na podganah rezultirala v višjem akutnem nivoju mišične proteinske sinteze v primerjavi z enako sestavo posameznih prostih aminokislin. Dve študiji na celičnih linijah in izoliranih mišicah pa sta pokazali, da je aplikacija di- in tripeptidov iz hidrolizata siroktinih beljakovin sočasno z aplikacijo glukoze povzročilo višji nivo sinteze mišičnega glikogena v primerjavi s celotnimi sirotkinimi beljakovinami.  

Glede na lastnosti vseh treh opisanih kategorij si jih bo verjetno marsikdo hierarhično razporedil od najboljše do najslabše, vendar tak vidik ni kaj dosti smiseln, ker so specifike posameznika večji dejavnik. Namreč, za pridobivanje mišične mase na primer, ne bo prav nobene izgube, če nekdo uporablja 70 odstotni koncentrat sirotkinih beljakovin. Cenovno je bolj ugoden, seveda pa je potrebno vzeti v zakup nižjo vsebnost beljakovin in višjo vsebnost ogljikovih hidratov in maščob. Nekdo, ki bi rad zaradi karakteristik svoje prehrane imel bolj čist vir beljakovin, bo logično vložil v izolat sirotkinih beljakovin ali pa mešanico izolata in koncentrata. Izolat bo ravno tako smiselna izbira za vse, ki imajo intoleranco na laktozo. Hidrolizat pa bo najbolj prav prišel takim, ki izvajajo velik tedenski volumen treningov in želijo optimizirati mišično regeneracijo in/ali maksimalno hipertrofijo. Torej, ne se spraševati »kaj je boljše?«, temveč »kaj potrebujem?«.

REFERENCE:

Jørgensen C. E., et al. »Optimization of protein fractionation by skim milk microfiltration: Choice of ceramic membrane pore size and filtration temperature« J Dairy Sci., 2016, Aug; 99(8):6164-6179

Morais, H.A., Silvestre, M.P.C., Silva, M.R. et al. »Enzymatic hydrolysis of whey protein concentrate: effect of enzyme type and enzyme:substrate ratio on peptide profile« J Food Sci Technol (2015) 52: 201

Pinto Coelho Silvestre, Marialice & Silva, Mauro & Silva, Viviane & Souza, Mariana & de Oliveira Lopes Junior, Carlos & de Oliveira Afonso, Wendel. (2012). Analysis of whey protein hydrolysates: Peptide profile and ACE inhibitory activity. Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences. 48. 747-757

Kanda A., Nakayama K., Fukasawa T., Koga J., Kanegae M., Kawanaka K., Higuchi M. »Post-exercise whey protein hydrolysate supplementation induces a greater increase in muscle protein synthesis than its constituent amino acid content. Br J Nutr. 2013 Sep 28;110(6):981-7

Park Y.W., Nam M. S., »Bioactive Peptides in Milk and Dairy Products: A Review« Korean J Food Sci Anim Resour. 2015; 35(6): 831–840

Manninen A.H. »Protein hydrolysates in sports nutrition« Nutr Metab (Lond). 2009; 6: 38.