Historia kazeiny: jak suplement zyskał popularność

Kazeina to jeden z najstarszych „składników” ludzkości: używano jej na długo przed pojawieniem się samego słowa „proteina”. Ale jako odrębny suplement sportowy pojawiła się stosunkowo niedawno — i dzięki konkretnym pracom naukowym, a nie tylko marketingowi. Redakcja prześledziła drogę kazeiny od serowarni i przemysłu chemicznego po puszkę „nocnego białka”.

Kazeina przed sportem: ser, klej i tworzywo

Kazeina stanowi około 80% białek mleka krowiego. Jej główną cechą fizykochemiczną jest zdolność do tworzenia skrzepów pod działaniem kwasu lub enzymu podpuszczki. To właśnie na tym opiera się serowarstwo, znane od tysiącleci: ludzie używali kazeiny, nawet nie wiedząc o jej istnieniu jako odrębnej substancji.

Jako związek chemiczny kazeinę zaczęto opisywać w XIX wieku, gdy chemicy nauczyli się wydzielać białka mleczne poprzez wytrącanie kwasowe. Otrzymany proszek szybko znalazł zastosowanie poza kuchnią: klej kazeinowy stosowano w stolarstwie i budowie samolotów na początku XX wieku, farby kazeinowe — w malarstwie i budownictwie.

Pod koniec XIX wieku z kazeiny i formaldehydu stworzono jedno z pierwszych tworzyw półsyntetycznych — galalit. Robiono z niego guziki, grzebienie, długopisy i ozdoby. Później galalit wyparły polimery syntetyczne, ale fakt ten dobrze ilustruje, jak pospolitym materiałem przemysłowym była kazeina.

Zastosowanie spożywcze kazeinianów — rozpuszczalnych soli kazeiny — rozszerzyło się w połowie XX wieku, gdy przemysł spożywczy zaczął stosować je jako emulgatory, zagęszczacze i źródło białka w mieszankach dla niemowląt, żywieniu medycznym i produktach dla osób o zwiększonym zapotrzebowaniu na białko.

Białko mleczne we wczesnym kulturystyce

Pierwsze proszki białkowe dla sportowców pojawiły się w latach 50. XX wieku w USA. Wytwarzano je głównie z suszonego odtłuszczonego mleka, mąki sojowej czy białka jaja, czyli kazeina była już w nich obecna jako główna część białka mlecznego, ale nie była pozycjonowana osobno.

Kulturyści „złotej ery” lat 60. i 70. aktywnie spożywali mleko, ser i mleko w proszku jako dostępne źródła białka. Popularne w tamtych czasach zalecenia „pić galon mleka dziennie” dla przyrostu masy faktycznie oznaczały duży dopływ kazeiny, choć nikt wtedy nie mówił o szybkości wchłaniania.

Serwatkę w tamtych latach uważano za produkt uboczny serowarstwa, który nierzadko po prostu wylewano. Sytuacja zmieniła się wraz z rozwojem filtracji membranowej w latach 70. i 80., która pozwoliła otrzymywać koncentraty i izolaty białka serwatkowego. Historię tej przemiany opisuje przegląd Smithersa (2008) o wymownym tytule „od ścieku do złota”.

W latach 80. i 90. rynek żywienia sportowego podzielił się na „serwatkę” i „białko mleczne”. Kazeinę postrzegano wówczas jako tańszą i mniej „modną” alternatywę, która gorzej się rozpuszcza i daje cięższe w smaku koktajle.

Rok 1997: białka „wolne” i „szybkie”

Przełomowym momentem stała się praca francuskiej grupy Boirie i współautorów, opublikowana w 1997 roku w czasopiśmie PNAS. Badacze porównali, jak zmienia się poziom aminokwasów we krwi i przemiana białkowa po spożyciu serwatki i kazeiny. Serwatka dawała szybki i wysoki, ale krótki szczyt aminokwasów, podczas gdy kazeina — niższy, lecz znacznie dłuższy wzrost.

Autorzy zaproponowali termin białka „wolne” i „szybkie” przez analogię do węglowodanów. Przyczyna różnic tkwi w fizyce: w kwaśnym środowisku żołądka kazeina ścina się w zbity skrzep, a jej wyjście do jelita ulega spowolnieniu. Serwatka zaś pozostaje rozpuszczalna i szybko przechodzi dalej.

Ważnym szczegółem badania było to, że kazeina silniej hamowała rozpad białka w organizmie, podczas gdy serwatka silniej stymulowała jego syntezę. Późniejsza praca Dangina i współautorów (2001) potwierdziła, że sama szybkość trawienia jest niezależnym czynnikiem wpływającym na zatrzymanie białka przez organizm.

Wyniki te bardzo szybko przejął przemysł. Na rynku pojawiły się osobne puszki kazeiny micelarnej z pozycjonowaniem „antykataboliczny” i „białko na noc”. To właśnie od końca lat 90. kazeina przekształciła się w samodzielną kategorię żywienia sportowego.

Druga fala: białko przed snem

W ciągu lat 2000. idea „nocnej kazeiny” opierała się głównie na logice: jeśli białko wchłania się powoli, powinno „karmić” mięśnie podczas snu. Bezpośrednich badań u ludzi było mało. Sytuację zmieniła holenderska grupa Luca van Loona z Uniwersytetu w Maastricht.

W 2012 roku Res i współautorzy wykazali, że 40 g kazeiny, przyjęte przed snem po wieczornym treningu, jest skutecznie trawione i wchłaniane w nocy, a także podwyższa nocną syntezę białka mięśniowego. Było to pierwsze bezpośrednie potwierdzenie, że organizm „wykorzystuje” białko spożyte przed snem.

W 2015 roku Snijders i współautorzy przeprowadzili 12-tygodniowe badanie z treningiem siłowym: grupa, która otrzymywała suplement białkowy z kazeiną przed snem, uzyskała większy przyrost masy mięśniowej i siły w porównaniu z placebo. Co prawda całkowite spożycie białka w grupach nie było jednakowe, co autorzy i krytycy uwzględniają przy interpretacji.

Prace te przekształciły ideę marketingową w hipotezę naukową z pewnymi dowodami. Późniejsze przeglądy (Trommelen i van Loon, 2016; Snijders et al., 2019) podsumowały dane i doszły do wniosku, że białko przed snem to korzystna strategia, szczególnie gdy uzupełnia, a nie zastępuje dzienne spożycie białka.

Co z historii kazeiny warto wiedzieć dziś

Popularność kazeiny to rzadki przykład, gdy suplement „zrobiły” konkretne publikacje naukowe. Jednocześnie historia pokazuje i typową pułapkę: przemysł często wyolbrzymia wnioski z badań, przekształcając ostrożne „może być korzystne” w „konieczne dla wzrostu mięśni”.

Podstawowe lekcje historii kazeiny można sprowadzić do kilku tez:

• szybkość wchłaniania białka rzeczywiście wpływa na dynamikę aminokwasów we krwi, ale dla końcowego wyniku ważniejsza jest całkowita dobowa ilość białka;
• „wolna” kazeina i „szybka” serwatka nie konkurują, lecz uzupełniają się nawzajem;
• efekt białka przed snem jest najbardziej widoczny wtedy, gdy człowiek trenuje i otrzymuje za mało białka w ciągu dnia;
• zwykłe produkty — twaróg, jogurt grecki, mleko — również są źródłami kazeiny.

Stanowisko Międzynarodowego Towarzystwa Żywienia Sportowego (Jäger et al., 2017) uznaje przyjmowanie 30–40 g kazeiny przed snem za strategię, która może podwyższać nocną syntezę białka, ale podkreśla nadrzędność całkowitej normy dobowej. Tym samym naukowa podstawa popularności kazeiny jest realna, choć skromniejsza, niż obiecuje reklama.

Co ciekawe, współczesne formy kazeiny — kazeina micelarna, kazeinian wapnia, hydrolizat kazeiny — mają różną szybkość wchłaniania. Hydrolizat w ogóle traci efekt „powolności”, więc do zastosowania „nocnego” logiczne jest wybieranie właśnie formy micelarnej.

Wnioski redakcji

Kazeina przeszła drogę od surowca do sera i przemysłowego kleju po jeden z najbardziej znanych suplementów sportowych. Kluczową rolę odegrały w tym dwie fale naukowe: koncepcja wolnych i szybkich białek z 1997 roku oraz badania nad białkiem przed snem z lat 2010.

Prace te dały kazeinie realne uzasadnienie fizjologiczne, ale nie uczyniły jej niezastąpioną. Głównym czynnikiem wyniku nadal pozostają treningi, wystarczająca kaloryczność i całkowita ilość białka w diecie.

Zrozumienie historii pomaga trzeźwo oceniać marketing: kazeina to przydatne narzędzie, a nie „tajna broń”.

Polecamy również przeczytać nasze materiały „Kazeina a sen”, „Jak wybrać dobrej jakości kazeinę: na co patrzeć na etykiecie” oraz „Historia gainera: jak suplement zyskał popularność”.

Bibliografia

1. Boirie Y, Dangin M, Gachon P, et al. Slow and fast dietary proteins differently modulate postprandial protein accretion. Proc Natl Acad Sci USA. 1997;94(26):14930–14935.
2. Dangin M, Boirie Y, Garcia-Rodenas C, et al. The digestion rate of protein is an independent regulating factor of postprandial protein retention. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2001;280(2):E340–E348.
3. Res PT, Groen B, Pennings B, et al. Protein ingestion before sleep improves postexercise overnight recovery. Med Sci Sports Exerc. 2012;44(8):1560–1569.
4. Snijders T, Res PT, Smeets JS, et al. Protein ingestion before sleep increases muscle mass and strength gains during prolonged resistance-type exercise training in healthy young men. J Nutr. 2015;145(6):1178–1184.
5. Trommelen J, van Loon LJC. Pre-sleep protein ingestion to improve the skeletal muscle adaptive response to exercise training. Nutrients. 2016;8(12):763.
6. Smithers GW. Whey and whey proteins — from 'gutter-to-gold'. Int Dairy J. 2008;18(7):695–704.
7. Jäger R, Kerksick CM, Campbell BI, et al. International Society of Sports Nutrition Position Stand: protein and exercise. J Int Soc Sports Nutr. 2017;14:20.
8. Fox PF, Uniacke-Lowe T, McSweeney PLH, O'Mahony JA. Dairy Chemistry and Biochemistry. 2nd ed. Springer; 2015.