Аминокислоты в качестве пищевой добавки

Концентрированные протеиновые порошки, обычно используемые в качестве пищевых добавок и в пищевой промышленности, доступны во множестве вкусов и форм, включая готовые к употреблению коктейли, батончики, кусочки, овес, гели и порошки, произведенные с использованием сои, молока, гороха или яиц в качестве источник белка. Белковые концентраты создаются путем пропускания источника белка через очень маленький фильтр, который пропускает воду, минералы и другие органические материалы. Белки, которые слишком велики для прохождения через фильтр, собираются, в результате чего получается протеиновый порошок или протеиновый концентрат. Концентраты могут содержать значительное количество углеводов и жиров. Дальнейшая очистка с использованием дополнительной фильтрации или метода, называемого ионообменной или перекрестно-поточной микрофильтрацией. Результатом является образование изолята белка. Изоляты имеют очень низкий уровень углеводов и жиров и почти полностью представляют собой чистый белок. Концентрат соевого белка изготовлен из обезжиренной соевой муки без водорастворимых углеводов, но с клетчаткой. Он содержит примерно 70% белка. Изолят соевого белка – это более очищенная форма соевого белка, в которой удалено большинство небелковых элементов. Это почти 90% чистого белка и очень нейтральный вкус. Концентраты и изоляты соевого белка уже давно используются для различных целей пищевой промышленности, таких как увеличение содержания белка в пищевых продуктах, усиление удержания влаги и действия в качестве эмульгаторов. Концентрат сывороточного протеина содержит 70–85% белка и до 5% лактозы. Люди с непереносимостью лактозы могут испытывать дискомфорт в желудке при потреблении большого количества концентратов сывороточного протеина – проблема, которая устраняется с помощью изолятов сывороточного протеина. Изолят сывороточного протеина быстро усваивается, что делает его популярной добавкой среди спортсменов, пытающихся восстановить мышцы после напряженной тренировки. Аминокислотный состав белковых изолятов сделал их популярными в качестве пищевых добавок. Хотя концентрация серосодержащих аминокислот в изолятах соевого белка низкая, соя содержит высокую концентрацию аминокислот с разветвленной цепью (BCAA).

BCAA концентрируются в мышечной ткани и используются для подпитки работающих мышц и стимуляции синтеза белка. Сывороточные протеины обладают высокой биодоступностью, очень быстро всасываются в организм, а также имеют высокую концентрацию BCAA. Более того, изолят сывороточного протеина является отличным источником лизина, который часто является лимитирующей аминокислотой в зерновых и бобовых. Как и большинство американцев, спортсмены потребляют с пищей более чем достаточно белка, что ставит под сомнение необходимость протеиновых коктейлей. Однако некоторые данные подтверждают идею о том, что протеиновые коктейли превосходят цельные продукты в отношении увеличения мышечной гипертрофии в течение одного часа после интенсивных упражнений.

Коричневый рис – отличный источник белка, содержащий 37% общего белка в виде незаменимых аминокислот и 18% в виде BCAA. Нам не известен всесторонний анализ аминокислотных профилей белкового концентрата или изолята коричневого риса. Таким образом, целью настоящего исследования было сравнение аминокислотного профиля органического белкового концентрата коричневого риса (Oryzatein Ultra Silk-80, Axiom Foods, Лос-Анджелес, Калифорния, США) и изолята белка коричневого риса (Oryzatein Ultra Silk-90 , Axiom Foods, Лос-Анджелес, Калифорния, США) к опубликованным стандартам для сырого и вареного коричневого риса, изолята и концентрата соевого белка, а также изолята и концентрата сывороточного белка.

Материалы и методы

Коммерчески доступные изолят и концентрат рисового белка, приготовленные и продаваемые производителем (Axiom Foods / Growing Naturals, Лос-Анджелес, Калифорния, США), были проанализированы на содержание аминокислот в Covance Laboratories (Мэдисон, Висконсин, США). Образцы включали изолят органического оризатеина Ultra 90, партия № HZN11008-13 (получена 15 февраля 2012 г.), концентрат органического оризатеина Silk 80, партия № HZN11018-22 (12 марта 2012 г.) и изолят органического оризатеина Silk 90, партия № HZN12004-111 (получена 15 мая 2012 г.). В сопроводительных документах в аналитическую лабораторию указано, что размер порции для каждой составляет ~ 34 г. Поскольку продукты уже были в форме порошка, никакой дополнительной подготовки перед анализом не проводили. Продукты хранили при минус 20 ° C до начала анализа, который проводился примерно через неделю после получения каждого образца.

Приготовление и анализ ВЭЖХ аминокислот в изоляте и концентрате рисового белка HPLC.

Перед анализом все образцы были смешаны в соответствии с Covance SOP NA-FDA-156 v.1, в котором описывается проверка образца, чтобы убедиться, что он выглядит однородным, а также смешивание образца перед взвешиванием. Образцы размером ~ 0,1 г гидролизовали в 40 мл 6-н. Соляной кислоты в течение 24 ч при температуре примерно 110 ° C. Добавляли соответствующее количество фенола, чтобы предотвратить галогенирование тирозина. Цистин и цистеин были преобразованы в S-2-карбоксиэтилтиоцистеин путем добавления дитиодипропионовой кислоты и гидролизованы в течение 24 часов в 6-н. HCl. Триптофан гидролизовали из белков (с использованием образца размером ~ 0,2 г) путем нагревания примерно при 110 ° C в 4,2-н. NaOH (в течение 20 ч). Образцы анализировали с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) после дериватизации перед инъекцией. Перед инъекцией первичные аминокислоты были модифицированы O-фталевым альдегидом (OPA), а вторичные аминокислоты – флуоренилметилхлорформиатом (FMOC). Далее изолят очищали ионообменной или перекрестно-поточной микрофильтрацией. Результат анализа Оризатеина-90 представляет собой среднее значение двух анализов. Аминокислотные профили оризатеина-80 и оризатеина-90 сравнивали с опубликованными аминокислотными профилями для сырого , и вареного коричневого риса, изолята соевого белка и концентрат, а также концентрат и изолят сывороточного протеина.

Результаты и выводы

Общее содержание аминокислот в изоляте протеина коричневого риса и их концентрация.

Продукты питания 2014, 3 396 2. Материалы и методы 2.1. Материалы Коммерчески доступные изолят и концентрат рисового белка, приготовленные и продаваемые производителем (Axiom Foods / Growing Naturals, Лос-Анджелес, Калифорния, США), были проанализированы на содержание аминокислот в Covance Laboratories (Мэдисон, Висконсин, США). Образцы включали изолят органического оризатеина Ultra 90, партия № HZN11008-13 (получена 15 февраля 2012 г.), концентрат органического оризатеина Silk 80, партия № HZN11018-22 (12 марта 2012 г.) и изолят органического оризатеина Silk 90, партия № HZN12004-111 (получена 15 мая 2012 г.). В сопроводительных документах в аналитическую лабораторию указано, что размер порции для каждой составляет ~ 34 г. Поскольку продукты уже были в форме порошка, никакой дополнительной подготовки перед анализом не проводили. Продукты хранили при минус 20 ° C до начала анализа, который проводился примерно через неделю после получения каждого образца. 2.2. Приготовление и анализ аминокислот в изоляте и концентрате рисового белка Перед анализом все образцы были смешаны в соответствии с Covance SOP NA-FDA-156 v.1, в котором описывается проверка образца, чтобы убедиться, что он выглядит однородным, а также перемешивание образца перед взвешивание. Образцы размером ~ 0,1 г гидролизовали в 40 мл 6-н. Соляной кислоты в течение 24 ч при температуре примерно 110 ° C. Добавляли соответствующее количество фенола, чтобы предотвратить галогенирование тирозина. Цистин и цистеин были преобразованы в S-2-карбоксиэтилтиоцистеин путем добавления дитиодипропионовой кислоты и гидролизованы в течение 24 часов в 6-н. HCl. Триптофан гидролизовали из белков (с использованием образца размером ~ 0,2 г) путем нагревания примерно при 110 ° C в 4,2-н. NaOH (в течение 20 ч). Образцы анализировали с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии после дериватизации перед инъекцией. Перед инъекцией первичные аминокислоты были модифицированы O-фталевым альдегидом (OPA), а вторичные аминокислоты – флуоренилметилхлорформиатом (FMOC). Далее изолят очищали ионообменной или перекрестно-поточной микрофильтрацией. Результат анализа Оризатеина-90 представляет собой среднее значение двух анализов. Аминокислотные профили оризатеина-80 и оризатеина-90 сравнивали с опубликованными аминокислотными профилями для сырого и вареного коричневого риса, изолята соевого белка и концентрат , а также концентрат и изолят сывороточного протеина.

3. Результаты и обсуждение

3.1. Общее содержание аминокислот в изоляте и концентрация белка из коричневого риса Результаты настоящего исследования показывают, что органический концентрат белка из коричневого риса, оризатеин-80 и его изолят, оризатеин-90, являются отличными источниками общих, незаменимых аминокислот и аминокислот с разветвленной цепью. и сопоставимы с концентратами и изолятами соевого и сывороточного протеина. Общее содержание аминокислот (ТАА) как в концентрате коричневого риса, так и в изоляте составляло приблизительно 78% по массе с 36% незаменимых аминокислот (EAA) и 18% аминокислот с разветвленной цепью (BCAA). Эти профили были очень похожи на профили вареного коричневого риса и сырого коричневого риса, за исключением случая глутаминовой кислоты, которая была на 3% ниже в изоляте и концентрате. Варка не повлияла на аминокислотный профиль коричневого риса.

Сравнение и изменение концентрации аминокислот между источниками коричневого риса, сыворотки и сои.

Изолят оризатеина-90 содержит 79% ТАА по массе, изолят соевого белка содержит 88% ТАА по массе, а изолят сывороточного белка почти на 100% состоит из аминокислот. Аминокислотный профиль и содержание изолята соевого белка были аналогичны таковому у оризатеина-90; оба содержат> 36% EAA и> 17% BCAA . Хотя оризатеин-90 был лучшим источником валина и метионина, изолят соевого белка был лучшим источником лизина. Изолят сывороточного протеина содержит 46% ЕАА и 22% ВСАА и является более богатым источником изолейцина, лейцина, лизина и треонина, но не фенилаланина, по сравнению с оризатеином-90 (рис. 1). Концентрат коричневого риса оризатеин-80 содержит 77% TAA по весу, 36% EAA и 18% BCAA, как и изолят. Аминокислотные профили концентратов соевого и сывороточного белков также были аналогичны их изолятам. Хотя концентрат соевого белка содержит 63% TAA, процент EAA и BCAA аналогичен процентному содержанию Оризатеина-80. Концентрат сывороточного протеина, как и изолят, содержит 99% TAA, 53% EAA и 24% BCAA. Концентрации аминокислот в различных изолятах и ​​концентратах отличаются от концентраций аминокислот в их соответствующих исходных материалах, а именно неочищенном коричневом рисе, обезжиренной соевой муке и коровьем молоке. Концентрации лизина и глутамата уменьшаются, но концентрации метионина, тирозина и цистина увеличиваются в изоляте белка коричневого риса Оризатеин-90 по сравнению с сырым коричневым рисом. Напротив, есть несколько различий в аминокислотных профилях изолята соевого белка и обезжиренной соевой муки (данные не показаны).

Изолят сывороточного протеина имеет более низкие концентрации фенилаланина, пролина и глутамата, но более высокие концентрации треонина, аланина и аспартата по сравнению с коровьим молоком (данные не показаны). Хотя это и не рассматривается в данном анализе и отчете, похоже, что оризатеин-90 может быть полезен по сравнению с изолятами сои и сывороточного белка по нескольким причинам: он не является генетически модифицированным; не содержит лактозы; и не происходит от животного, которое, как известно, лечится гормонами роста, анаболическими стероидами, эстрогенами и другими гормонами, антибиотиками или другими химическими веществами, которые могут повлиять на здоровье человека. Более того, недавнее исследование, сравнивающее действие изолята риса или сывороточного протеина на спортсменов-мужчин сразу после тренировки, не обнаружило различий в ощущении восстановления или болезненности между двумя изолятами.