Molkenprotein

Bedeutung und Zusammensetzung

Molkenproteine (englisch auch Whey Protein) sind neben den Kaseinen die zweite wichtige Proteinfraktion der Milch von Säugetieren und Hauptbestandteil der Proteine in Molke. Kuhmilch enthält etwa 3,3 % Protein: rund 2,7 % Kasein und 0,6 % Molkenprotein. Menschliche Muttermilch enthält dagegen nur etwa 0,9 % Protein; dort ist der Molkenproteinanteil größer als der Kaseinanteil.

Molkenprotein gilt als komplettes Protein, weil es alle neun essentiellen Aminosäuren enthält. Essentiell bedeutet, dass der Körper diese lebensnotwendigen Aminosäuren nicht selbst herstellen kann und sie mit der Nahrung aufnehmen muss. Zu den Molkenproteinen gehören etwa α-Lactalbumin (ca. 20 %; 0,1 % der Kuhmilch), β-Lactoglobulin (ca. 45 %; 0,25 % der Kuhmilch), Immunglobuline (ca. 10 %), Proteose-Pepton (ca. 20 %) und Serumalbumin (ca. 5 %).

Die Proteine sind hitzeempfindlich und denaturieren beim Erhitzen, das heißt, ihre Struktur verändert sich. Beim Aufkochen von Milch ist besonders β-Lactoglobulin an der Haut auf der Oberfläche beteiligt. Molkenproteine haben zudem einen hohen Anteil verzweigtkettiger Aminosäuren und werden wegen ihrer hohen biologischen Wertigkeit ernährungsphysiologisch als hochwertig eingestuft. Deshalb sind sie ein Hauptbestandteil molkenbasierter Proteinpulver zum Muskelaufbau.

Molkenprotein-Konzentrat

Molkenprotein-Konzentrat ist die einfachste Form und wird hauptsächlich durch Ultrafiltration hergestellt. Es enthält etwa 70 bis 80 % Protein, 6 bis 8 % Kohlenhydrate und 4 bis 7 % Fett.

Weil der Rohstoff in Molkereien einfach herzustellen ist, ist das Konzentrat deutlich günstiger als Molkenprotein-Isolat und -Hydrolysat. Anbieter von Nahrungsergänzungsmitteln verwenden es daher als erste Wahl für ihre Produkte.

Molkenprotein-Isolat

Für Molkenprotein-Isolat gibt es zwei Verfahren. Beim Ionentauschverfahren werden Molkenproteine an einem Ionentauscher adsorbiert und anschließend eluiert; die Proteinpräparation enthält dadurch mehr Salze.

Bei der Mikrofiltration werden keine Salze eingesetzt. Sie ermöglicht eine besonders hohe Reinheit: Das Isolat enthält etwa 90 bis 96 % Protein sowie jeweils weniger als 1 % Fett, Kohlenhydrate und Laktose. Wegen seiner praktischen Laktosefreiheit ist es besonders für Personen mit Laktoseintoleranz geeignet.

Hydrolysat als Nahrungsmittel

Molkenprotein-Hydrolysat (WPH, von englisch „whey protein hydrolysate“) entsteht durch Hydrolyse. Dabei werden Proteinketten in kleine Fragmente, also Peptide und Aminosäuren, aufgespalten. Dadurch soll es schneller und leichter resorbiert werden. Laut Artikel verursacht das leicht aufnehmbare Protein keinen Magendruck und keine schwefelhaltigen Gase im Dickdarm. Ein höherer Hydrolysegrad bedeutet ein hochwertigeres und teureres Protein; angegeben wird er in dH (degree of Hydrolysation).

Als Nachteil wurde oft ein bitterer Geschmack genannt. Als bittere Peptide wurden YGLF, IPAVF, LLF und YPFPGPIPN identifiziert; sie stammten aus α-Lactalbumin, β-Lactoglobulin, Serumalbumin und β-Casein. Deshalb wurde WPH vor allem in Aminosäuretabletten und -kapseln verwendet. Es wird auch in geringen Anteilen mit hochwertigen Proteinen zu Mehrkomponenten-Proteinen gemischt, um Kosten sowie Kombinationen aus Geschmack, Verträglichkeit und Eiweißanteil zu beeinflussen. Je höher der WPH-Anteil mit freien Peptiden und Aminosäuren, desto hochwertiger ist das Nahrungsmittel.

Ein Boiling-Test besteht darin, Pulver mit kochend heißem Wasser zu übergießen. Nicht aufgespaltenes rohes Protein führt dabei zur Klumpenbildung wie bei der Ricottakäse-Herstellung. Nicht jedes als WPH beworbene Produkt enthält tatsächlich niedermolekulares WPH. Wegen leichter Verdaulichkeit, schneller Magenpassage und guter Resorbierbarkeit eignet sich WPH als Sportgetränk. Bio-fermentierte Molken-/Milchproteine werden zu 100 % aufgespalten und schmecken nicht bitter; bei schonender vollständiger enzymatischer Aufspaltung ist WPH frei von Protein und Laktose und enthält über 20 % BCAA. Es wird als Pulver in Shakes, Speisen, Käse, Nudeln, Backwaren, Broten oder Backmitteln verwendet.

WPH in Körperpflegeprodukten

In Körperpflegeprodukten erscheint WPH in der INCI-Liste als „hydrolyzed whey/milk protein“. Proteinfreies WPH besteht zu etwa 80 % aus Peptiden und zu etwa 20 % aus freien Aminosäuren (free amino acids, FAA).

Peptide und Aminosäuren bilden zusammen mit Hautpeptiden einen natürlichen Abwehr- oder Schutzmantel auf der Haut. Dieser soll Tenside daran hindern, in die Haut einzudringen und Barriere-Lipide zu zerstören, sodass die Hautfeuchte besser erhalten bleibt. Die Peptide sind außerdem oberflächenaktiv: Sie glätten das Haar und können dadurch Glanz und Kämmbarkeit verbessern.

Fermentiertes Molkenprotein

Bei fermentiertem Molkenprotein werden Proteinketten ähnlich wie bei WPH in Peptide aufgespalten, die schneller und leichter resorbiert werden. Die Aufspaltung erfolgt natürlich, zum Beispiel mit Kefirkulturen; dann wird das Produkt auch Kefir Whey genannt. Es kann als fermentiertes Molkenprotein-Konzentrat oder als -Isolat hergestellt werden.

Anders als Molkenprotein-Hydrolysat hat fermentiertes Molkenprotein keinen bitteren Geschmack und kann auf gewohnte Weise konsumiert werden. Es ist laktosefrei und kann lebendige Bifidobakterien enthalten, die zu einer besseren Bekömmlichkeit führen.