بروتين مصل اللبن

بروتين مصل اللبن هو مزيج من البروتينات المستخلصة من مصل اللبن ، وهو المادة السائلة الناتجة كمنتج ثانوي لصناعة الجبن . تتكون هذه البروتينات من ألفا-لاكتالبومين ، وبيتا-لاكتوغلوبولين ، وألبومين المصل ، والغلوبولينات المناعية . ^{[ 1 ]} يشكل غليكوماكروببتيد أيضًا ثالث أكبر مكون، ولكنه ليس بروتينًا. يُسوَّق بروتين مصل اللبن عادةً كمكمل غذائي بروتيني .

مصل اللبن هو الناتج المتبقي بعد تخثر الحليب أثناء عملية إنتاج الجبن. يمكن أن يحدث التخثر بإضافة حمض أو منفحة . وهو عبارة عن محلول مائي بنسبة 5% من اللاكتوز ، ويحتوي على البروتينات الذائبة في الماء الموجودة في الحليب، بالإضافة إلى بعض الدهون . ^{[ 2 ]} يمكن معالجة مصل اللبن بالتجفيف البسيط، أو يمكن زيادة نسبة البروتين فيه عن طريق إزالة اللاكتوز والدهون والمواد الأخرى غير البروتينية. ^{[ 3 ]}

الطريقة الرئيسية لاستخلاص البروتين من مصل اللبن هي الترشيح الغشائي. يمكن استخدام أحجام مسام مختلفة للأغشية للسماح بمرور مكونات مصل اللبن المختلفة أو احتجازها. يُمرر مصل اللبن عبر "الترشيح الدقيق" الذي يحجب البكتيريا ومذيلات الكازين والدهون، ثم يُمرر عبر "الترشيح الفائق" الذي يحجب البروتينات. يُجفف الجزء الذي لا يمر عبر الترشيح الفائق بالرش للحصول على بروتين مصل اللبن المركز. ^{[ 4 ]} توجد أيضًا طرق أخرى لتركيز البروتين باستخدام أغشية الترشيح. ^{[ 5 ]}

يُعدّ الاستشراب التبادلي الأيوني طريقة رئيسية أخرى لاستخلاص بروتين مصل اللبن. وتشمل الطرق قيد التطوير الاستخلاص المائي ثنائي الطور والفصل المغناطيسي. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

الإنتاج الميكروبي

تم تعديل الميكروبات وراثيًا لإنتاج بروتينات مشابهة أو حتى "مطابقة بيولوجيًا" لمصل اللبن. ^{[ 7 ]} تقدم شركات مختلفة مصل اللبن والجبن المُنتَجين بواسطة الميكروبات؛ ومع ذلك، لا تُحدد أي من هذه الشركات التركيب البروتيني لمنتجاتها، ولكنها تحتوي على بعض الجينات اللازمة لإنتاج بروتينات مصل اللبن. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

يتكون بروتين حليب البقر من حوالي 20% مصل اللبن و80% كازين . ^{[ 10 ]} أما بروتين حليب الأم فيتكون من حوالي 60% مصل اللبن و40% كازين. ^{[ 11 ]} يشكل البروتين في مصل اللبن حوالي 10% من إجمالي المواد الصلبة الجافة فيه. ويتكون هذا البروتين عادةً من خليط من بيتا لاكتوغلوبولين (حوالي 65%)، وألفا لاكتالبومين (حوالي 25%)، وألبومين مصل البقر (حوالي 8%) (انظر أيضًا ألبومين المصل )، والغلوبولينات المناعية . ^{[ 12 ]} يُعد جليكوماكروبيبتيد أو GMP ثالث أكبر جزء من بروتين مصل اللبن المعزول والمستخلص من مصل اللبن الحلو . ومع ذلك، يفتقر GMP إلى البنية الثانوية اللازمة لتصنيفه كبروتين، ويُعتبر سلسلة طويلة من الأحماض الأمينية. جميع هذه الببتيدات قابلة للذوبان في الماء في حالتها الطبيعية.

يتم إنتاج أربعة أنواع رئيسية من بروتين مصل اللبن تجارياً: ^{[ 13 ]}

• تحتوي مركزات بروتين مصل اللبن عادةً على مستويات منخفضة من الدهون والكوليسترول ، وإن لم تكن معدومة . كما أنها تحتوي على الكربوهيدرات على شكل لاكتوز .
• تُعالج بروتينات مصل اللبن المعزولة (WPI) لإزالة الدهون واللاكتوز، ونتيجة لذلك، تحتوي مساحيق WPI عادةً على أكثر من 90% بروتين من حيث الوزن الجاف. ومثل بروتين مصل اللبن المركز (WPC)، تتميز بروتينات WPI بمذاق خفيف وحليبي بعض الشيء.
• هيدروليزات بروتين مصل اللبن (WPH) هي بروتينات مصل اللبن التي خضعت للهضم الجزئي والتحلل المائي لتسهيل استقلابها. وعادةً ما تكون تكلفتها أعلى من بروتين مصل اللبن المركز (WPC) وبروتين مصل اللبن المعزول (WPI). ^{[ 3 ]} قد يكون مصل اللبن عالي التحلل المائي أقل تسبباً للحساسية من أنواع مصل اللبن الأخرى، وذلك بسبب سلاسل الببتيدات الأقصر فيه. ولهذا السبب، يُعد مكوناً شائعاً في تركيبات حليب الأطفال المضادة للحساسية والأغذية الطبية. ^{[ 14 ]}
• يُستخلص بروتين مصل اللبن الطبيعي من الحليب الخالي من الدسم ، بدلاً من جمعه كمنتج ثانوي لإنتاج الجبن . لا يحتوي هذا النوع من مصل اللبن على جليكوماكروبيبتيد، الذي يتكون فقط بعد إضافة المنفحة. ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]}

توجد أدلة تشير إلى أن بروتين مصل اللبن أكثر توافراً حيوياً من الكازين أو بروتين الصويا. ^{[ 18 ] [ 19 ]}

يُسوّق بروتين مصل اللبن عادةً كمكمل غذائي ، ويُباع عادةً على شكل مسحوق يُضاف إلى المشروبات. ^{[ 20 ]} كما يُستخدم بروتين مصل اللبن غالبًا كمُكثّف لتحسين قوام الزبادي وتقليل انفصال الماء فيه . ويُعدّ الزبادي اليوناني ، الذي ازدادت شعبيته في أوائل القرن الحادي والعشرين، غنيًا بالبروتين. ^{[ 21 ]}

يُستخدم مكمل بروتين مصل اللبن بشكل أساسي لنمو العضلات وتطورها. تناول هذا المكمل قبل التمرين لا يُحسّن الأداء الرياضي، ولكنه يُعزز استشفاء البروتين وتكوينه في الجسم بعد التمرين، لأنه يزيد من الأحماض الأمينية الحرة في مخزون الأحماض الأمينية الحرة في الجسم. ^{[ 21 ]} يُساعد النشاط المضاد للأكسدة لبروتين مصل اللبن على تقليل الإجهاد التأكسدي المرتبط بقصور الغدة الدرقية. ^{[ 22 ]} في عام 2010، درست لجنة تابعة للهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية (EFSA) تأثيرات بروتين مصل اللبن على فقدان الوزن (عن طريق فقدان الدهون وزيادة الشعور بالشبع) وبناء القوة والعضلات. وخلصت اللجنة إلى عدم وجود أدلة تدعم أي ادعاءات تتعلق بفقدان الوزن، وأن بروتين مصل اللبن فعال تقريبًا بنفس فعالية مصادر البروتين الأخرى في بناء القوة والعضلات وكتلة الجسم الخالية من الدهون. ^{[ 20 ]}

على الرغم من أن بروتينات مصل اللبن مسؤولة عن بعض أنواع حساسية الحليب ، إلا أن مسببات الحساسية الرئيسية في الحليب هي الكازينات . ^{[ 23 ] [ 24 ]}

يُصنع جبن مصل اللبن، مثل جبن الريكوتا ، من مصل اللبن وهو غني ببروتين مصل اللبن (باستثناء جبن برونوست ). ويشكل بروتين مصل اللبن حوالي 40-45% من محتوى المواد الصلبة في جبن الريكوتا.

• ملاحظات صحية عن بروتين مصل اللبن، مؤرشفة في 1 ديسمبر 2009 على موقع Wayback Machine ، جامعة كاليفورنيا، سان دييغو