Le proteine in polvere

Il seguente articolo è stato realizzato dal reparto Ricerca & Sviluppo Moldes Srl, partner 2021 dell’European Sport Nutrition Society.

Le proteine in polvere sono sicuramente uno degli integratori più studiati ed utilizzati nel mondo dello sport. Tuttavia, spesso ci si dimentica che “proteine in polvere” è una definizione altamente generica che, qualora non specifichi la fonte proteica costituente il prodotto, indica poco o nulla riguardo questo integratore.
Prima di poter discutere riguardo le proteine in polvere dobbiamo pertanto chiederci a quale tipo di proteina (in polvere) ci stiamo riferendo: proteine del siero di latte, caseine, proteine della carne, proteine dell’uovo, proteine della soia, ecc…
Tratteremo ora nel dettaglio le due categorie più famose e che hanno come punto in comune il latte vaccino:

• Proteine del siero del latte
• Caseine

Proteine del Siero del Latte (a rilascio veloce)

Conosciute anche come Whey Protein (dall’inglese “whey” > “siero”) sono senza dubbio quelle più diffuse ed utilizzate dagli sportivi.
Si tratta delle proteine contenute nella frazione liquida del latte vaccino, definita siero di latte (che si separa dalla cagliata durante la caseificazione…).
Le principali frazioni proteiche del siero di latte sono le β-lattoglobuline (~65%), le α-lattoalbumine (~ 25%) e le Siero-albumine (~ 8%).I passaggi di filtrazione che consentono la separazione delle proteine contenute nel siero da tutti gli altri componenti presenti nel siero stesso (lattosio, sali minerali, tracce di lipidi) sono determinanti e definiscono il tipo di prodotto che si andrà ad ottenere.
È così possibile ottenere due diversi tipi di proteine del siero:

Proteine Concentrate
Ottenute attraverso ultrafiltrazione del siero di latte, presentano un contenuto proteico pari al 75-80% della massa ottenuta; si tratta del processo di filtrazione “più grossolano”, pertanto il prodotto finito conserva quote basse ma comunque significative di grassi e carboidrati.

Proteine Isolate
Al termine del processo di ultrafiltrazione il siero di latte viene sottoposto ad ulteriori processi di filtrazione ancor “più selettivi” (microfiltrazione a flusso incrociato/scambio ionico), che mirano ad “isolare” il più possibile la frazione proteica dagli altri componenti del siero. Il prodotto finito risulta costituito da una percentuale proteica non inferiore al 90% della massa.

Le matrici proteiche ottenute (sia che si tratti di concentrate che di isolate) possono essere ulteriormente trattate, subendo anche processi di idrolisi enzimatica artificiale, che conducono alla scissione dei legami peptidici presenti tra gli aminoacidi, producendo, di fatto, molecole di dimensioni molto più piccole (peptidi) con diversi pesi molecolari all’interno della miscela.

Il grado di idrolisi è anch’esso variabile e generalmente risulta compreso tra i 4 ed i 50 punti percentuali.
Si possono quindi ottenere:

• Proteine Concentrate Idrolizzate
• Proteine Isolate Idrolizzate

Rispetto alle non-idrolizzate, queste varianti sono le proteine del siero del latte più facilmente digeribili e più rapidamente assorbibili (in particolare le proteine isolate-idrolizzate che hanno apporti di carboidrati e grassi quasi nulli).
L’idrolisi enzimatica riduce inoltre il potenziale allergenico (inferiore rispetto a proteine intere).
Queste proteine vengono pertanto utilizzate anche in contesti di nutrizione clinica (malassorbimento proteico).

Caratteristiche delle Whey

• Contengono naturalmente tutti gli aminoacidi essenziali¹ ed un notevole quantitativo di aminoacidi a catena ramificata².
• Il valore biologico è pari a 104.
• Hanno il più alto indice insulinico³ (rispetto ad altre fonti proteiche) e si può affermare che questa frazione proteica sia il principale fattore insulinotropico⁴ presente nel latte.
• L’assorbimento è nel complesso stimato essere piuttosto rapido (in particolare per le isolate-idrolizzate); tuttavia, è doveroso ricordare che le tempistiche di assorbimento sono dipendenti da individuo ad individuo ed in funzione di ogni possibile condizione fisiologica (digiuno/assunzione di altri nutrienti, osmolarità bevanda, mineralizzazione dell’acqua, …).
• Inoltre, anche la matrice proteica stessa influenza le tempistiche di digestione ed assorbimento: una proteina concentrata, che conserva maggiori quote di grassi rispetto a proteine isolate, avrà maggiori tempi di digestione (e conseguenti più lenti tempi di assorbimento).
• Le proteine “isolate” hanno un basso contenuto di lattosio.

Caseine (a rilascio lento)

A partire dal latte vaccino, anche le caseine (che costituiscono circa l’80 % della frazione proteica del latte) vengono estratte attraverso ultrafiltrazione e/o microfiltrazione, isolando questa frazione proteica dagli altri componenti del latte.

Le matrici proteiche ottenute (ed i relativi prodotti finali) possono essere divisi in:

• Caseina Micellare
  È la forma nativa delle caseine (poiché nel latte le caseine appaiono proprio come micelle) ed è povera di carboidrati e grassi.
• Caseinato di Calcio
  Si tratta di caseina a cui si addiziona calcio (sotto forma di sali) per incrementarne sia la digeribilità che la solubilità, in particolare quando la materia prima non risulti essere altamente qualitativa.
• Caseine Idrolizzate
  Si tratta di supplementi proteici contenenti caseine che hanno subito processi di idrolisi enzimatica rendendole molto simili alle proteine del siero del latte idrolizzate, pur mantenendo un profilo aminoacidico diverso da quest’ultime.

Caratteristiche delle Caseine

• Vengono definite “proteine lente”: forniscono un lento e graduale rilascio di aminoacidi (apporto costante di aminoacidi fino a 7-8 ore post assunzione⁵, grazie alla capacità di formare una sorta di coagulo a livello dello stomaco.
• Hanno un bassissimo indice insulinico⁶ e generalmente contengono quantità maggiori di glutammina, arginina e fenilalanina, se comparate alle proteine del siero.

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Bibliografia

1. Barth & Behnke U. [Nutritional physiology of whey and whey components]. Nahrung. 1997 Feb;41(1):2-12.
2. Rieu et al. Increased availability of leucine with leucine-rich whey proteins improves postprandial muscle protein synthesis in aging rats. Nutrition. 2007 Apr;23(4):323-31. Epub 2007 Mar 23.
3. Nilsson et al. Glycemia and insulinemia in healthy subjects after lactose- equivalent meals of milk and other food proteins: the role of plasma amino acids and incretins. 2004, American Journal of Clinical Nutrition, Vol. 80, No. 5, 1246-1253
4. Power O, Hallihan A, Jakeman P. Human insulinotropic response to oral ingestion of native and hydrolysed whey protein. Amino Acids. 2009 Jul;37(2):333-9. doi: 10.1007/s00726-008-0156-0. Epub 2008 Aug 5. PMID: 18679613.
5. Boirie et al., Slow and fast dietary proteins differently modulate postprandial protein accretion, in Proc Natl Acad Sci USA, 94 (26), 23 dicembre 1997, pp. 14930-5.
6. Hoppe et al. Differential effects of casein versus whey on fasting plasma levels of insulin, IGF-1 and IGF-1/IGFBP-3: results from a randomized 7-day supplementation study in prepubertal boys. European Journal of Clinical Nutrition (2009) 63, 1076–1083; doi:10.1038.