Les caséines représentent la fraction protéique du lait la plus abondante, dont la teneur en azote est divisée en quatre composants :
- caséines : famille de phosphoprotéines qui constituent la principale fraction protéique du lait (environ 2/3 des substances azotées présentes dans celui de vache). Ils constituent la fraction protéique insoluble du lait, qui précipite (coagule) à pH 4,6 et/ou du fait de l'ajout de présure.Ils sont donc indispensables dans les procédés de fabrication du fromage (dont est issu le fromage). valeur biologique grâce à l'excellente composition en acides aminés essentiels.
- Protéines de lactosérum (ou whey protein ou whey protein) : elles sont abondantes dans le lactosérum résiduel de la fabrication du fromage et se distinguent par leur très haute valeur biologique.Elles constituent la fraction protéique soluble du lait à pH 4,6 et représentent 17% de la teneur totale en azote du lait de vache Pendant le chauffage du lait, les protéines de lactosérum sont dénaturées tandis que les micelles de caséine ne subissent que de petites modifications.
- Protéines à activité enzymatique (antibactérienne comme le lysozyme, immunologique comme les immunoglobulines et la lactoperoxydase, trophique comme la lactoferrine qui favorise l'absorption du fer, digestive comme la protéase et la lipase...). Ces protéines n'ont pas une finalité purement nutritionnelle, mais pour leurs actions contribuent à l'amélioration de l'état de santé.
- Azote non protéique : l'urée est le principal composé azoté non protéique du lait ; ses valeurs dépendent de l'état de santé de l'animal.
Bon sources de caséines elles sont représentées par les fromages affinés, tandis que les protéines de lactosérum abondent dans les produits laitiers fabriqués avec du lactosérum, comme la ricotta. Les deux fractions protéiques sont également présentes dans de nombreux suppléments protéiques.
Caractéristiques nutritionnelles des caséines
APPROFONDISSEMENT
Dans le lait, les caséines se trouvent principalement sous forme de micelles, de gros agrégats de protéines sphériques dispersés dans la masse de lait avec la partie hydrophile tournée vers l'extérieur et la partie hydrophobe concentrée dans le "noyau" interne. Connaître ces aspects est important pour comprendre les différents propriétés des suppléments de caséine.
Les micelles de caséine sont le résultat de l'association d'autres particules sphériques plus petites, les sous-micelles.Chaque sous-micelle est composée de nombreuses molécules de caséine, qui ne sont pourtant pas toutes identiques.En fait, 4 protéines différentes sont connues : αs1-caséine, αs2 - la caséine, la caséine et la caséine k. Les trois premières sont fortement hydrophobes et ont tendance à précipiter en présence de calcium ; la caséine k est plutôt constituée de deux parties différentes, une plus hydrophobe et une plus hydrophile : la partie hydrophobe de k-caséine s'intègre parfaitement aux autres caséines, tandis que la partie hydrophile se tourne vers l'extérieur de la micelle, au contact du milieu liquide environnant ; ainsi se forme une sorte de bouclier qui protège les autres caséines du contact avec les ions calcium (qui les ferait tomber.) Ce bouclier est également chargé négativement, ce qui fait que les différentes micelles se repoussent.
A l'intérieur de la micelle sont incorporées de petites quantités de lactose et de sels minéraux tels que le calcium et le phosphore, qui ont pour fonction de stabiliser la structure. A l'extérieur on trouve à la place le lactosérum, contenant du lactose, des protéines de lactosérum et des ions organiques de petites dimensions.
La taille des micelles varie selon le type de lait ; dans celui d'une femme, par exemple, ils ont un diamètre plus petit que celui du lait de vache et cela rend la caséine humaine plus digeste. Les protéases de l'estomac, en effet, doivent décomposer ces micelles avant d'attaquer et de digérer les protéines concentrées à l'intérieur ; en ce sens, l'augmentation de la surface spécifique (micelles plus petites) facilite l'action digestive. De même, dans l'industrie laitière, des micelles plus petites signifient des caillés plus rapides et plus épais.
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, s'agrègent et forment le caillé.Avec l'acidification, cependant, la charge est perdue -négatif des micelles avec tendance conséquente à l'agrégation.
VALEUR BIOLOGIQUE
Du point de vue de la composition en acides aminés, les caséines sont riches en proline et en acides aminés phosphorylés, 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 pas 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 complet, les acides aminés manquants dans les caséines sont compensés par la richesse en acides aminés soufrés des protéines de lactosérum.
L'athlète qui prend des suppléments de protéines de caséine ne doit pas s'inquiéter de la carence relative en AA sulfuriques, car il est nécessaire de considérer l'apport protéique de l'alimentation dans son ensemble au lieu de se concentrer sur le seul aliment porteur.Les acides aminés soufrés sont bien représentés dans les poissons. et la viande, surtout dans les tissus conjonctifs, qui abondent généralement dans l'alimentation du sportif.
DIGESTIBILITÉ "
En raison de leur nature et de leur tendance à former des micelles (qui sont très résistantes à la chaleur et à la déshydratation, elles peuvent donc être trouvées dans les suppléments protéiques), les caséines sont connues pour représenter une source de protéines « à absorption lente ». Par rapport aux protéines de lactosérum, les caséines sont donc digérées et absorbées plus lentement, assurant une entrée plus retardée des acides aminés dans la circulation sanguine. Pour la même raison, à même dosage, ils ont un index insulinique plus faible et un pouvoir rassasiant plus important.
De toutes ces prémisses découle le conseil de prendre les suppléments de caséine en dehors de l'entraînement et/ou avant de se coucher pour le repos nocturne, afin de stimuler la synthèse des protéines et limiter les phénomènes cataboliques induits par le jeûne nocturne prolongé.
Par rapport aux protéines de lactosérum, les caséines ont tendance à donner des solutions plus visqueuses et collantes (solubilité plus faible).
Le graphique montre le taux d'absorption plus lent des acides aminés de caséine par rapport aux protéines de lactosérum. Elle a été réalisée en mesurant l'aspect circulant de la leucine radiomarquée (13C Leucine) après l'administration d'un repas de caséine ou de whey protéine radiomarquée.La barre horizontale montre les intervalles de temps dans lesquels les différences entre les deux protéines sont significatives.
Source : Boirie Y, Dangin M et al. Les protéines lentes et rapides modulent différemment l'accrétion postprandiale de protéines. Proc Natl Acad Sci USA, 1997 ; 94 : 14930-5.
CONTENU EN MINÉRAUX
La concentration en calcium est plus élevée dans les caséines que dans les protéines de lactosérum. Cependant, beaucoup dépend des techniques d'extraction adoptées.
Caséinate de calcium (ou caséinate de calcium)
Un caséinate est une caséine rendue soluble (dans l'eau) par addition d'alcali ; cette solution est ensuite séchée par atomisation ou sur 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 les suppléments de caséinate de calcium, les caséines de lait écrémé sont ensuite précipitées avec des acides jusqu'à leur point isoélectrique (pH 4,6) ; Un lavage répété à l'eau et de nouvelles précipitations acides sont ensuite effectués 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 se transforme en un liquide visqueux. solution de caséinate de calcium, puis séchée sur cylindres ou par un procédé appelé séchage par pulvérisation.
À l'instar des protéines de lactosérum obtenues par échange d'ions, le caséinate de calcium présente un haut degré de pureté ; en fait, il contient un pourcentage de protéines plus élevé, une plus grande solubilité dans l'eau, moins de matières grasses, moins de lactose et moins de sodium. Pour ces caractéristiques, il devrait donc avoir une digestibilité plus rapide, tandis que les aspects négatifs découlent de la dénaturation partielle des protéines induite par les traitements chimiques.
Caséines micellaires
Ils sont obtenus grâce à l'utilisation de filtres physiques, semi-perméables ou sélectifs aux ions, dont le type influence le degré de "pureté" du supplément de caséine. De manière similaire aux protéines de lactosérum, 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 (entendu comme le pourcentage résiduel de graisses, lactose et sels minéraux) ; en général, les protéines micellaires représentent une source de protéines moins pure que le caséinate de calcium, caractérisé par des pourcentages plus élevés de graisse, de lactose et de sodium. Cependant, il est à noter que l'amélioration des techniques de production conduira vraisemblablement à une réduction de l'écart par rapport au caséinate de calcium en peu de temps, atteignant des niveaux de pureté pouvant être superposés avec l'avantage de la non-dénaturation des protéines. La principale valeur des caséines micellaires provient en effet de la conservation de la structure micellaire d'origine, qui préserve sa fonction biologique (au lieu d'être altérée par les procédés chimiques utilisés pour obtenir le caséinate de calcium). L'ajout de lécithine de soja peut améliorer sa solubilité, ce qui donne des produits généralement appelés caséines micellaires instantanées.
Caséines hydrolysées
Ces suppléments sont obtenus en soumettant les caséines à une digestion enzymatique, qui rompt les liaisons peptidiques des protéines, les réduisant en fragments plus rapidement digestibles et absorbables. De cette façon, de nombreuses caractéristiques distinctives des caséines sont perdues par rapport aux protéines de lactosérum : les temps de digestion sont réduits (théoriquement) et le stimulus insulinique augmente, donc la seule différence substantielle reste le profil en acides aminés.Même si ces affirmations ne semblent pas faire un tour du point de vue théorique, ce qui semble évident à partir de la physiologie du métabolisme des protéines n'est pas toujours confirmé par les études scientifiques ; par exemple, certaines études ont montré que les hydrolysats de caséine et de protéines de lactosérum ne semblent pas présenter de différences significatives en termes de temps de digestion/d'absorption par rapport aux protéines entières.
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.
Valeurs extrapolées à partir des fiches techniques de certaines matières premières utilisées pour la production des suppléments de caséine et de protéines de lactosérum associés : 1Caséinate de calcium 385 - NZMP Fronterra ; 2 Caséinate de calcium 41638 DMV; Poudre d'isolat de protéine de lait 3 micelles MPI85 Benseng Foodsupplement BV; 4Carbery Isolac Instant.
