Kasein entschlüsseln: Der natürliche Nährstoffschatz, der in der Muttermilch verborgen ist

1. Die wichtigsten Proteinbestandteile in der Muttermilch

Kasein, auch Käseprotein, Kaseinogen oder Molkenprotein genannt, ist ein Protein, das in der Milch von Säugetieren reichlich vorhanden ist. Sein bemerkenswertes Merkmal ist seine Säureempfindlichkeit; es wird in einer Umgebung mit einem niedrigeren pH-Wert ausfallen. In der Milch macht Kasein etwa 80 % des Gesamtproteingehalts aus und ist das dominierende Protein; In der Muttermilch beträgt dieser Anteil etwa 30 %, ist zwar geringer als in der Milch, stellt aber dennoch einen zentralen Bestandteil der Säuglingsernährung dar.

Dieses Protein ist in Form von Kaseinmizellen in der Emulsion suspendiert. Jede Mizelle entsteht durch die Polymerisation von etwa 20.000 Kaseinmolekülen und präsentiert sich als kolloidale kugelförmige Partikel mit einem durchschnittlichen Durchmesser von etwa 100 Nanometern. Das derzeit akzeptierte wissenschaftliche Modell der Casein-Mizellenstruktur ist das Holt-Modell (Nanocluster-Modell), das davon ausgeht, dass es innerhalb der Mizelle einen Mikroclusterkomplex gibt, der durch die Verschränkung und Verbindung von Calciumphosphat- und Caseinmolekülen mit einer präzisen und stabilen Struktur gebildet wird.

Aufgrund der Unterschiede in den molekularen Eigenschaften wird Kasein hauptsächlich in vier Typen unterteilt: αs1-CN, αs2-CN, β-CN und κ-CN. Die Molekulargewichte dieser vier Monomere liegen alle im Bereich von 20 kDa bis 25 kDa.

Der Gehalt und das Zusammensetzungsverhältnis von Kasein in der Milch verschiedener Säugetiere weisen erhebliche Unterschiede auf. Muttermilch enthält kein α-CN, während β-CN der Hauptbestandteil ist und etwa 70 % des gesamten Caseingehalts ausmacht; In Kuhmilch ist der Gehalt an αs1-CN am höchsten und macht etwa 45 % des gesamten Kaseins aus. Diese Unterschiede in der Zusammensetzung wirken sich direkt auf die Verdauungseigenschaften und die Anpassungsfähigkeit an die Ernährung aus.

2.Nährstoffreiche Nährstoffe zur Erhaltung des Lebens – Kasein

Kasein ist ein vollständiges Protein, das die 8 essentiellen Aminosäuren für den menschlichen Körper enthält. Seine Aminosäurezusammensetzung ist gut auf die Bedürfnisse des menschlichen Körpers abgestimmt und weist daher einen hohen Nährwert auf. Im Gegensatz zu einigen Proteinen, die für die Verdauung zuvor denaturiert werden müssen, kann Kasein ohne zusätzliche Verarbeitung direkt durch die Protease im menschlichen Körper hydrolysiert werden, was zu einer höheren Effizienz der Verdauung und Absorption führt.

Der einzigartige Vorteil von Kasein liegt in seiner mineralischen Trägerfunktion. Es kann sich mit Metallionen wie Calcium und Eisen, insbesondere Calciumionen, zu löslichen Komplexen verbinden. Diese Eigenschaft bringt zwei Vorteile mit sich: Einerseits verhindert sie, dass Kalzium im sauren oder leicht alkalischen Milieu des Dünndarms unlösliche Niederschläge bildet, und sorgt so für eine wirksame Kalziumretention. Andererseits kann es auch ohne die Beteiligung von Vitamin D die Aufnahme von Kalzium durch die Darmwandzellen fördern und so die Verwertungseffizienz von Mineralien deutlich verbessern.

Für Säuglinge und Kleinkinder ist Kasein eine wesentliche Nährstoffgrundlage im Wachstumsprozess. Es ist nicht nur die Hauptquelle essentieller Aminosäuren, sondern auch ein wichtiger Kanal für die Bereitstellung von Kalzium und Phosphor. Darüber hinaus bildet Kasein im Magen von Säuglingen und Kleinkindern einen weichen Käsebruch, der für deren empfindliches Verdauungssystem besser geeignet ist und eine effiziente Aufnahme von Nährstoffen ermöglicht.

Darüber hinaus kann Casein auch durch Proteasen in verschiedene kleine bioaktive Peptide zerlegt werden. Diese Peptidsegmente besitzen mehrere physiologische Aktivitäten, wie z. B. krebshemmende, antimikrobielle Wirkung, Unterstützung bei der Regulierung des Blutdrucks, Antioxidation, Senkung des Cholesterinspiegels, Regulierung des Gleichgewichts der Darmflora und Verbesserung der Immunfunktion, wodurch ein mehrdimensionaler Schutz für die menschliche Gesundheit gewährleistet wird.

3. Multifunktionale Rohstoffe in der Lebensmittelindustrie

Aufgrund seines reichen Nährwerts und seiner einzigartigen physikalischen und chemischen Eigenschaften hat Kasein seinen Anwendungsbereich im Bereich der Lebensmittelverarbeitung kontinuierlich erweitert und ist zu einem praktischen, multifunktionalen Rohstoff geworden.