Suppléments de caséine - Caséines de calcium, micellaires et hydrolysées de caséine

Les caséines représentent la fraction protéique la plus abondante du lait, dont la teneur en azote est divisée en quatre composants:

• caséines : famille de phosphoprotéines constituant la fraction protéique prédominante du lait (environ 2/3 des substances azotées présentes chez la vache). Ils constituent la fraction protéique insoluble du lait qui précipite (coagule) à pH 4, 6 et / ou en ajoutant de la présure. Ils sont donc fondamentaux dans le processus de fabrication du fromage (à partir duquel le fromage est obtenu). Les maisons ont une bonne valeur biologique en raison de l'excellente composition en acides aminés essentiels.
• Protéines de lactosérum (ou protéines de lactosérum ou protéines de lactosérum): abondent dans les résidus de lactosérum provenant de la fabrication du fromage et se distinguent par leur très haute valeur biologique. Ils constituent la fraction protéique soluble du lait à pH 4, 6 et représentent 17% de la teneur totale en azote du vaccin. Pendant le chauffage du lait, les protéines de lactosérum sont dénaturées, tandis que les micelles de caséine ne subissent que de petites modifications.
• Protéine à activité enzymatique (antibactérienne comme le lysozyme, immunologique comme les immunoglobulines et la lactopéroxydase, trophique comme la lactoferrine qui favorise l'absorption du fer, digestive comme la protéase et la lipase ...). Ces protéines ne sont pas purement nutritives, mais leurs actions contribuent à améliorer l'état de santé.
• Azote non protéique : l'urée est le principal composé de lait azoté non protéique; ses valeurs dépendent de l'état de santé de l'animal.

Les fromages affinés représentent de bonnes sources de caséine, tandis que les protéines de lactosérum regorgent de produits laitiers à base de lactosérum, comme la ricotta. Les deux fractions protéiques sont également présentes dans de nombreux compléments protéiques.

Caractéristiques nutritionnelles des caséines

APPROFONDISSEMENT

Dans le lait, les caséines se trouvent principalement sous forme de micelles, gros agrégats de protéines sphériques dispersés dans la masse laiteuse, la partie hydrophile étant tournée vers l'extérieur et la partie hydrophobe concentrée dans le "noyau" interne. Il est important de connaître ces aspects en général pour comprendre les différentes propriétés des suppléments de caséine.

Les micelles de caséine sont le résultat de l'association d'autres particules sphériques plus petites, les submicelles. Chaque sous-cellule est composée de nombreuses molécules de caséine, qui ne sont pas toutes identiques. En fait, 4 protéines différentes sont connues: αs1-caséine, αs2-caséine, β-caséine et k-caséine. Les trois premiers sont fortement hydrophobes et ont tendance à précipiter en présence de calcium; la k-caséine est plutôt composée de deux parties différentes, l'une plus hydrophobe et l'autre plus hydrophile: la partie hydrophobe de la k-caséine s'intègre parfaitement aux autres caséines, tandis que la partie hydrophile se tourne vers l'extérieur du micelle, au contact avec le milieu liquide environnant; cela forme une sorte de bouclier qui protège les autres caséines du contact avec les ions calcium (ce qui les ferait tomber). De plus, ce bouclier est chargé négativement et les différentes micelles se repoussent.

À l'intérieur de la micelle, de petites quantités de lactose et de sels minéraux sont incorporées, telles que le calcium et le phosphore, qui ont pour fonction de stabiliser la structure. En dehors d'eux, on trouve le lactosérum, qui contient du lactose, des protéines de lactosérum et de petits ions organiques.

La taille des micelles varie selon le type de lait; chez les femmes, par exemple, leur diamètre est inférieur à celui du lait de vache, ce qui rend la caséine humaine plus digérable. Les protéases de l'estomac doivent en effet séparer ces micelles avant d'attaquer et de digérer les protéines qui y sont concentrées; en ce sens, l'augmentation de la surface spécifique (petites micelles) facilite l'action digestive. De même, dans le secteur laitier, les petites micelles signifient un caillé plus riche et plus rapide.

Avec l'ajout de présure (enzymes protéolytiques), la k-caséine est cassée en deux, son action protectrice est perdue et les différentes caséines au lieu de se repousser se rejoignent et forment le caillé. Avec l'acidification, cependant, la charge négative des micelles est perdue, avec pour conséquence une tendance à l'agrégation.

VALEUR BIOLOGIQUE

Du point de vue de la composition en acides aminés, les caséines sont riches en acides aminés phosphorylés et en proline, alors qu'elles sont relativement pauvres en acides aminés soufrés (notamment la cystine). Pour cette raison, considérés individuellement, ils ont une valeur biologique bonne mais non optimale. Au lieu de cela, ils contiennent de plus grandes quantités de glutamine, d'arginine et de phénylalanine que le lactosérum. À cet égard, il est intéressant de noter une fois de plus la "sagesse" de la nature, étant donné que dans l’aliment entier, les acides aminés déficients en caséines sont compensés par la richesse en acides aminés soufrés des protéines de lactosérum.

Le sportif qui prend les compléments protéiques à base de caséine ne devrait toutefois pas s'inquiéter du manque relatif d'AA sulfuré, car il est nécessaire de considérer globalement l'apport en protéines du régime plutôt que de s'attarder sur la source d'alimentation unique. Les acides aminés sulfurés sont bien représentés dans le poisson et la viande, en particulier dans les tissus conjonctifs, qui abondent généralement dans le régime alimentaire du sportif.

DIGESTIBILITE '

Précisément en raison de leur nature et de leur tendance à former des micelles (qui sont très résistantes à la chaleur et à la déshydratation, on peut donc les trouver dans les suppléments de protéines), les caséines sont réputées pour représenter une source de protéines à "absorption lente". Par rapport aux protéines de lactosérum, les caséines sont donc digérées et absorbées plus lentement, ce qui permet une admission plus dilatée des acides aminés dans le sang. Pour la même raison, avec le même dosage, ils ont un indice d'insuline inférieur et un pouvoir rassasiant plus important.

Tous ces principes suggèrent de retirer les suppléments de caséine de l’entraînement et / ou avant de s’endormir pour la nuit, afin de stimuler la synthèse des protéines et de limiter les phénomènes cataboliques induits par le jeûne nocturne prolongé.

Comparées aux protéines de lactosérum, les caséines ont tendance à donner des solutions plus visqueuses et collantes (moins de solubilité).

CONTENU EN MINÉRAUX

La concentration en calcium est plus élevée dans la caséine que dans les protéines sériques. Cela dépend toutefois beaucoup des techniques d'extraction adoptées.

Caséine Football (ou Football Caseinate)

Une caséinate est une caséine rendue soluble (dans l'eau) par addition d'alcalin; cette solution est ensuite séchée par pulvérisation ou sur des cylindres.

À pH neutre ou acide, les caséines sont relativement insolubles dans l'eau et sont donc facilement séparables des autres protéines du lait, du lactose et des minéraux.

Pour produire des suppléments de caséinate de calcium, les caséines du lait écrémé sont ensuite précipitées avec des acides jusqu'au point isoélectrique relatif (pH 4, 6); puis on répète le lavage à l'eau et on utilise de nouvelles précipitations acides pour éliminer l'excès de lactose et de sels. À ce stade, en ajoutant une solution d'hydroxyde de calcium et en injectant de la vapeur, la caséine précipitée est soumise à une augmentation de pH qui la transforme en une solution visqueuse de caséinate de calcium, puis séchée sur des cylindres ou par un procédé appelé séchage par atomisation.

Semblable aux protéines sériques obtenues par échange d’ions, le caséinate de calcium a un degré de pureté élevé; en fait, il contient un pourcentage plus élevé de protéines, une plus grande solubilité dans l’eau, moins de matières grasses, moins de lactose et moins de sodium. Pour ces caractéristiques, il devrait donc présenter une digestibilité plus rapide, tandis que les aspects négatifs découlent de la dénaturation partielle de la protéine induite par des traitements chimiques.

Caséines micellaires

Ils sont obtenus par l’utilisation de filtres physiques, semi-perméables ou sélectifs aux ions, dont le type influe sur le degré de "pureté" de l’intégrateur de caséine. De manière similaire aux protéines sériques, deux techniques principales sont connues, la microfiltration et l’ultrafiltration. La sélectivité de ces procédés de filtration (favorisée par des forces telles que la pression, le potentiel électrique ou la concentration) détermine le degré de pureté (entendue par le pourcentage résiduel de matières grasses, de lactose et de sels minéraux); En général, les protéines micellaires représentent une source de protéines moins pure que le caséinate de calcium, caractérisée par des pourcentages plus élevés de matières grasses, de lactose et de sodium. Il convient toutefois de noter que l'amélioration des techniques de production conduira probablement bientôt à une réduction de l'écart par rapport au caséinate de calcium, atteignant des niveaux de pureté se chevauchant avec l'avantage des protéines non dénaturantes. Le principal avantage des caséines micellaires provient de la conservation de la structure micellaire d'origine, qui préserve sa fonction biologique (altérée par les processus chimiques utilisés pour obtenir le caséinate de calcium). L'ajout de lécithine de soja peut améliorer sa solubilité, ce qui permet d'obtenir des produits généralement appelés caséines micellaires instantanées.

Caséines idrolisées

Ces compléments sont obtenus en soumettant les caséines de digestion enzymatique, qui coupent les liaisons peptide-protéine en les réduisant en fragments plus rapidement digestibles et absorbables. De nombreuses caractéristiques distinctives des caséines sont perdues par rapport aux protéines sériques: les temps de digestion sont réduits (théoriquement) et le stimulus de l'insuline augmente, la seule différence substantielle reste donc le profil des acides aminés. Même si ces affirmations ne semblent pas faire pli du point de vue théorique, ce qui semble être évident sur la base de la physiologie du métabolisme des protéines n’est pas toujours confirmé par des études scientifiques; par exemple, certains travaux ont montré que les hydrolysats de caséine et de sodium ne semblaient pas présenter de différences significatives en termes de temps de digestion / absorption par rapport aux protéines intactes.

Les caséines hydrolysées ont de meilleures caractéristiques de solubilité et un coût beaucoup plus élevé.

Pour conclure, dans le tableau, nous comparons les valeurs nutritionnelles et le profil en acides aminés du caséinate de calcium, des caséines micellaires et des protéines de lactosérum.