Proteíny sú veľké biomolekuly (makromolekuly) zložené z jedného alebo viacerých dlhých reťazcov aminokyselinových zvyškov, ktoré sú kľúčové pre väčšinu biologických funkcií. Keďže proteíny obsahujú veľa biologických informácií, extrahujú sa na analytické účely, ako je proteomický výskum, či na komerčné využitie v športovej výžive.
Bradfordov test, Lowryho test a test kyseliny bicinchoninovej (BCA) sú bežné metódy používané na následné stanovenie koncentrácie proteínov v laboratórnej praxi.
Vedecké metódy izolácie a purifikácie proteínov
Purifikácia nadexprimovaného proteínu tvorí kľúčovú fázu produkcie čistého rekombinantného proteínu. Prvým krokom k purifikácii akejkoľvek molekuly z biologického materiálu je rozrušenie bunkovej steny a cytoplazmatickej membrány (disrupcia buniek). Poznáme niekoľko spôsobov disrupcie buniek:
- Mechanické: Homogenizácia v trecej miske alebo zložitejších aparatúrach (napr. Potterov homogenizátor).
- Chemické: Použitie silných detergentov alebo rozpúšťadiel.
- Enzymatické: Pôsobenie enzýmov na bunkové steny (napr. lyzozým pre baktérie).
- Ultrazvukové: Využitie ultrazvukových homogenizátorov pre efektívnu lýzu buniek.
Po uvoľnení proteínov do roztoku treba zamedziť pôsobeniu enzýmov - proteáz, ktoré by tieto proteíny mohli samovoľne degradovať. Preto sú dôležitou zložkou každého roztoku inhibítory proteáz.
Sonikujte na lýzu buniek E. coli pred purifikáciou proteínov
Separácia a precipitácia
Homogenát obsahuje bunkový debris a rozpustný materiál. Použitím viacerých cyklov centrifugácie s odlišnými rýchlosťami a časom vieme separovať určité frakcie. Proteíny je ďalej často potrebné selektívne vyzrážať (precipitovať) z heterogénneho roztoku. Najpoužívanejšou chemikáliou je síran amónny, ktorý spôsobuje postupné vysoľovanie (salting-out efekt) proteínov.
Dialýza roztoku proteínu je následne metóda na odstránenie nízkomolekulových chemických látok, ktoré by mohli negatívne ovplyvňovať ďalšie purifikačné kroky alebo biologické vlastnosti proteínu.
Srvátkový proteínový izolát (WPI) v športovej výžive
Srvátkový proteínový izolát (WPI - Whey Protein Isolate) patrí medzi najčistejšie a najrýchlejšie stráviteľné zdroje bielkovín. Vzniká z tekutej srvátky - vedľajšieho produktu pri výrobe syra. Ak sa pýtate, čo je izolát, ide o proteín, ktorý prešiel procesom filtrácie, vďaka čomu sa odstránia nepotrebné zložky a zostane iba čistá bielkovinová frakcia.
Z hľadiska spracovania existuje niekoľko metód:
- Iónová výmena: Pomerne lacný produkt s minimom laktózy a tuku.
- CFM (Krížová mikrofiltrácia): Najmodernejší spôsob spracovania, kde surovina prúdi krížom, čo zabezpečuje vysokú kvalitu výsledného izolátu.
- Hydrolýza: Najkvalitnejší, ale aj najdrahší spôsob spracovania, kde sú bielkoviny čiastočne naštiepené pre lepšiu stráviteľnosť.
| Typ proteínu | Hlavná charakteristika |
|---|---|
| WPI | Vysoký obsah bielkovín (cca 90%), minimum tuku a laktózy. |
| CWPI | Clear Whey - číry nápoj po rozpustení, osviežujúci variant. |
Srvátkový izolát patrí medzi najčistejšie formy srvátkového proteínu a vďaka svojmu zloženiu sa často využíva v období po tréningu. Obsahuje všetky esenciálne aminokyseliny (EAA), vrátane BCAA - leucínu, izoleucínu a valínu, ktoré sú kľúčové pre regeneráciu a syntézu svalových bielkovín.