پروتئین وی تبادل یونی چیست؟

اگر تا به حال عبارت محبوب‌ترین مکمل‌ها را جستجو کرده باشید، حتماً پروتئین وی به چشم‌تان خورده است. پروتئین وی یکی از پرکاربردترین مکمل‌های موجود در بازار است و دلیل خوبی هم دارد: مؤثر، نسبتاً ارزان و مصرفش راحت است.

تحقیقات نشان می‌دهند که: بدنسازان برای به حداکثر رساندن سنتز پروتئین عضلانی، باید روزانه بین ۱.۶ گرم بر کیلوگرم تا ۲.۲ گرم بر کیلوگرم پروتئین مصرف کنند، بنابراین پودر پروتئین راهی آسان برای رسیدن به این هدف است اما یافتن یک پودر پروتئین با کیفیت بالا می‌تواند دشوار باشد زیرا بازار مکمل‌ها با اطلاعات گیج‌کننده از طریق ادعاهای بازاریابی مختلف اشباع شده است.

شاید دیده‌اید که برخی از شرکت‌های مکمل روی برچسب‌های خود تبلیغ می‌کنند: بدون پروتئین وی تبادل یونی اما این برای مصرف‌کننده چه معنایی دارد و چگونه باید بر انتخاب شما در خرید پروتئین تأثیر بگذارد؟

خلاصه مطلب:

پروتئین وی چگونه ساخته می‌شود؟

اگرچه پروتئین وی به طور کلی یک منبع پروتئین با کیفیت بالا در نظر گرفته می‌شود اما هم‌چنان باید نگران درجه‌بندی و نحوه ساخت آن باشیم. پروتئین شیر به طور طبیعی حاوی مخلوطی از ۸۰% کازئین و ۲۰%پروتئین وی است، بنابراین پروتئین وی باید جدا شود تا یک پودر پروتئین خالص بر پایه پروتئین وی به دست آید.

این اتفاق زمانی می‌افتد که شیر فرآیند پنیرسازی را طی می‌کند و پروتئین وی مایع با استفاده از آنزیم‌های مختلف از دلمه‌های کازئین جدا می‌شود. دلمه‌های کازئین در نهایت پنیر را تشکیل می‌دهند و پروتئین وی مایع خام تحت فراوری‌های اضافی قرار می‌گیرد تا چربی و لاکتوز اضافی آن حذف شود.

شروع با پروتئین وی خام

پروتئین وی خام چیزی فراتر از پروتئین است: دارای چندین ویژگی فیزیکوشیمیایی است که هر یک مزایای منحصر به فرد خود را ارائه می‌دهند. مولکول‌های پروتئینی کلیدی موجود در پروتئین وی خام بتا لاکتوگلوبولین (BLG)، آلفا لاکتالبومین (ALA)، آلبومین سرم گاوی (BSA) و ایمونوگلوبولین‌ها (IgG) هستند.

هم‌چنین پروتئین‌های جزئی در پروتئین وی خام یافت می‌شوند که شامل: لاکتوفرین و لاکتوپراکسیداز هستند. این مواد مغذی فعال بیولوژیکی می‌توانند با فراهم کردن محافظت ایمنی به مبارزه با بیماری‌ها کمک کنند.

آیا فراوری بیشتر می‌تواند برخی از این مزایا را از بین ببرد؟

با این حال، بسته به اینکه پروتئین وی خام چگونه بیشتر فراوری می‌شود، برخی از ایمونوگلوبولین‌های مفید ممکن است از بین بروند یا جدا شوند. به همین دلیل مصرف‌کنندگان باید از روش‌های فراوری پروتئین وی که ممکن است برتر از سایرین باشند آگاه باشند و به برچسب محصول نگاه کنند تا روش را در جدول مواد تشکیل‌دهنده آن مشخص کنند.

خلاصه کلام: اگر برچسب مکمل، نوع فراوری استفاده شده را ذکر نمی‌کند، بهتر است از آن صرف نظر کرده و به محصول دیگری نگاه کنید.

پروتئین وی تبادل یونی شده

برای حذف هرگونه لاکتوز، قند و چربی ناخواسته، پروتئین وی باید پس از جداسازی اولیه از دلمه‌های کازئین، بیشتر فراوری شود. ۲ روش اصلی که پروتئین وی با آن جدا می‌شود، تبادل یونی و فیلتراسیون غشایی هستند.

برخی از شرکت‌های مکمل، ادعاهای بازاریابی مانند: حاوی پروتئین وی تبادل یونی شده نیست را مطرح می‌کنند اما چه مشکلی در استفاده از این فرآیند در مقابل فیلتراسیون غشایی وجود دارد؟ آیا واقعاً در کیفیت محصول نهایی تفاوتی ایجاد می‌کند؟

برای اینکه بفهمیم پروتئین وی تبادل یونی شده خوب است یا بد، ابتدا باید بفهمیم چیست، چگونه کار می‌کند و چرا در تولید پروتئین وی استفاده می‌شود.

تغییر pH با افزودن عوامل شیمیایی، سپس استفاده از بارهای الکتریکی

فراوری تبادل یونی از تغییر pH (با افزودن عوامل شیمیایی) برای امکان‌پذیر ساختن جداسازی پروتئین استفاده می‌کند. این عوامل شیمیایی اضافه شده، مانند: اسید هیدروکلریک و هیدروکسید سدیم، pH و بار الکتریکی پروتئین‌ها را تنظیم می‌کنند و به آن‌ها اجازه می‌دهند تا به رزین‌ها در ظروف جداسازی متصل شوند.

در این فرآیند، ۲ غشای تبادل یونی (آنیون و کاتیون) وجود دارد که زیربخش‌های مختلف پروتئین‌های وی را جذب می‌کنند.

• غشای آنیونی: به بتا لاکتوگلوبولین، آلفا لاکتالبومین و BSA متصل می‌شود.

غشاهای تبادل آنیونی دارای بار مثبت هستند که به بتا لاکتوگلوبولین، آلفا لاکتالبومین و BSA متصل می‌شوند، زیرا آن‌ها در pH پروتئین وی دارای بار منفی هستند.

• غشای کاتیونی: به لاکتوفرین و لاکتوپراکسیداز متصل می‌شود.

غشاهای تبادل کاتیونی دارای بار منفی هستند و به لاکتوفرین و لاکتوپراکسیداز متصل می‌شوند، زیرا آن‌ها در pH پروتئین وی دارای بار مثبت هستند.

پس از آماده‌سازی، پروتئین وی خام فراوری شده با pH از ستونی عبور داده می‌شود که تمایل زیادی به مولکول‌های پروتئینی هدف خود دارد. این باعث می‌شود پروتئین‌ها از سایر درشت‌مغذی‌ها جدا شوند و پروتئین به غشاها می‌چسبند اما کربوهیدرات‌ها و چربی‌ها عبور می‌کنند! بنابراین، شما با محصول نهایی مواجه می‌شوید که پروتئین بسیار بالایی دارد و چربی یا کربوهیدرات کمی دارد یا اصلاً ندارد.

برای آزاد کردن پروتئین وی و بازگرداندن pH به حالت عادی، اسید (یا باز) بیشتری اضافه می‌کنند.

پس از اتمام، pH با افزودن اسید یا باز مخالف (نسبت به آنچه در ابتدا استفاده شد) تنظیم می‌شود تا پروتئین وی به سطح اسیدیته اولیه خود خنثی شود که هم‌چنین آن را از غشای باردار آزاد می‌کند.

این فرآیند به سرعت، کارآمد و ارزان عمل می‌کند اما همان‌طور که می‌توانید از اسیدها و بازهای اضافه شده تصور کنید، معایب و نگرانی‌های مشخصی وجود دارد:

معایب احتمالی پروتئین وی تبادل یونی

اگرچه پروتئین وی تبادل یونی فوق‌العاده نوآورانه به نظر می‌رسد اما کاستی‌های آشکاری در تحقیقات نشان داده شده که باید در نظر گرفته شوند.

اول از همه: افزودن عوامل شیمیایی به شکل اسیدها و بازهای شدید به سادگی برای بسیاری از مصرف‌کنندگان ناخوشایند است.

همان‌طور که قبلاً ذکر شد، پروتئین وی خام مزایای بیشتری نسبت به صرفاً تأمین پروتئین دارد. نشان داده شده که اثرات محافظت‌کننده ایمنی که توسط ایمونوگلوبولین‌های طبیعی موجود در پروتئین وی ارائه می‌شود، با استفاده از تبادل یونی به شدت کاهش می‌یابد.

با این حال، عوامل شیمیایی اضافه شده به مخلوط برای ایجاد تغییر در pH می‌توانند منجر به دناتوره شدن اسیدهای آمینه کلیدی شوند که آن را به روشی کمتر از ایده‌آل برای ایجاد پودر پروتئین با کیفیت بالا تبدیل می‌کند.

تمایل به جزء آلرژن

آنچه در درجه اول پس از استفاده از تبادل یونی باقی می‌ماند، درصد بالایی از بتا لاکتوگلوبولین است اما سایر پروتئین‌ها و ایمونوگلوبولین‌ها هم باقی می‌مانند.

مقادیر بالای بتا لاکتوگلوبولین می‌تواند واکنش‌های آلرژیک شدیدی ایجاد کند که می‌تواند برای برخی افراد مشکل بزرگی باشد.

علاوه بر این، تبادل یونی می‌تواند منجر به تشکیل یک اسید آمینه غیرمعمول به نام لیزینوآلانین شود و این می‌تواند منجر به از دست دادن چندین اسید آمینه طبیعی دیگر موجود در پروتئین وی مانند: لیزین، سیستین، سرین، ترئونین و آلانین شود. مقادیر بیش از حد لیزینوآلانین می‌تواند به طور منفی بر جذب و کیفیت پروتئین و مواد معدنی تأثیر بگذارد.

چه چیزی از آن اسیدها و بازهای اضافه شده باقی می‌ماند؟

در نهایت، اسید و باز اضافه شده قبل و بعد از جداسازی فقط به صفر نمی رسند، آن‌ها واکنش می‌دهند تا آب و نمک بیشتری اضافه کنند که در مخلوط باقی می‌ماند و این به فرض این است که همه آن‌ها به طور کامل واکنش داده‌اند که بعید است. بنابراین ممکن است کمی اسید یا باز باقی مانده باشد.

خلاصه کلام: با پروتئین وی تبادل یونی، ما بسیاری از خوبی‌ها را از دست داده‌ایم و بدی‌های بیشتری را اضافه کرده‌ایم.

بنابراین حتی اگر پروتئین وی تبادل یونی ممکن است همان مقدار پروتئین مبتنی بر نیتروژن را مانند سایر اشکال پروتئین وی داشته باشد و در هدف قرار دادن ترکیبات خاص عالی باشد، فاقد برخی از مواد مغذی اصلی است که می‌تواند چندین مزیت اضافی را فراهم کند.

جایگزین‌های پروتئین وی تبادل یونی

در این مرحله ممکن است از خود بپرسید که: با چه روش‌های دیگری می‌توان پروتئین وی را بدون دناتوره شدن، از دست دادن ایمونوگلوبولین‌های مهم و مواد شیمیایی اضافه شده جدا کرد.

یکی از روش‌های محبوب، فیلتراسیون غشایی است که جداسازی پروتئین وی را با استفاده از فیلترها به جای افزودن عوامل شیمیایی مضر انجام می‌دهد. با فیلتراسیون غشایی، کربوهیدرات‌ها و مواد معدنی موجود در پروتئین وی خام از منافذ فیلترها عبور می‌کنند و آنچه باقی می‌ماند پروتئین وی غیر دناتوره شده است. مشابه تبادل یونی، فیلتراسیون غشایی منجر به بازده بسیار بالایی از پروتئین با کربوهیدرات، چربی یا لاکتوز کم می‌شود.

برخلاف تبادل یونی، فیلتراسیون غشایی پروتئین را دناتوره نمی‌کند، مشخصات اسید آمینه را تغییر نمی‌دهد یا ایمونوگلوبولین‌ها را پشت سر نمی ‌گذارد. این باعث می‌شود فیلتراسیون غشایی روشی برتر برای استفاده در مقابل تبادل یونی باشد.

دلیل اصلی اینکه پروتئین وی تبادل یونی هنوز در بازار موجود است، این است که: روش فراوری سریع‌تر و ارزان‌تری است. این فقط به نفع شرکتی است که پروتئین وی را تولید می‌کند نه مصرف‌کننده، مگر اینکه آن را با قیمتی بسیار ارزان به شما عرضه کنند.

بنابراین، عاقلانه است که قبل از پرداخت پول برای پودر پروتئین خود، تحقیق کنید و بفهمید که چگونه تولید می‌شود.

خلاصه کلام: اگر برچسب نوع فراوری استفاده شده را ذکر نمی‌کند، بهتر است به دنبال محصول دیگری باشید تا زمانی که برند بتواند برای شما توضیح دهد.

حرف آخر

اگرچه پروتئین وی تبادل یونی هنوز حاوی درصد بالایی از پروتئین و مقدار بسیار کمی چربی، لاکتوز و کربوهیدرات است اما فاقد چندین ماده مغذی دیگر است که می‌تواند برای مصرف‌کننده مفید باشد. روش‌های متعدد دیگری وجود دارند که تامین‌کنندگان مواد اولیه برای تولید پروتئین وی استفاده می‌کنند تا اطمینان حاصل کنند که دناتوره نمی‌شود و منجر به تولید محصول نهایی با بیشترین تراکم مواد مغذی می‌شود.

اگر می‌خواهید پول به سختی به دست آمده خود را صرف پودر پروتئین وی کنید، می‌خواهید از تمام مزایایی که می‌تواند ارائه دهد بهره‌مند شوید. بنابراین، باید به دنبال مکملی باشید که از فیلتراسیون غشایی با فراوری سرد به جای پروتئین وی تبادل یونی استفاده می‌کند.