Amikor egy aminosav-, illetve fehérje alapú kiegészítőről beszélünk, gyakran hangzik a szabad formájú aminosav és a peptid-kötésű kifejezések. A kérdés persze, hogy melyik a hasznosabb és miért.

A szabad formájú aminosav tulajdonképpen aminosavakat jelentenek szabad, egymáshoz nem kötött formában, mintha a téglákat csak szimplán egymás mellé raknánk. Amikor egy fehérje szervezetünkben megemésztésre kerül, az azt felépítő aminosavak egy része pontosan ilyen egyedi, szabad formára bomlik és jut a véráramba.

A peptid-kötésű aminosavak, ellenben több aminosav összekapcsolódásával létrejövő kisebb nagyobb láncok. Di-peptidek esetépen, kettő, tri-peptidek esetében három aminoisav kapcsolódik össze un. peptid-kötéssel, polipeptidek esetében pedig négy vagy több. A peptid-kötés annak a kötésformának az elnevezése mellyen keresztül az aminosavak egymáshoz kapcsolódni képesek.

A szabad formájú aminosavak klinikai felhasználása gyakori, mikor is intravénásan, infúzión keresztül juttatják azokat a véráramba, ám orális alkalmazásuk nem ilyen egyértelműen előnyös. Hogy melyiket alkalmazzuk, az attól függ mikor és miért. Ha fehérje bevitelünk fokozása a cél és teljes aminosav-spektrumú kiegészítőt kívánunk fogyasztani, akkor egy komplett fehérje kiegészítő, vagy jobb esetben hidrolizátum illetve peptid kötésű aminosav-kiegészítő jelentheti a megoldást. A hidrolizátumok a különféle fehérje készítmények további feldolgozását jelentik. Ennek során különféle katalitikus, azaz lebontást segítő enzimek segítségével rövidebb aminosav láncokra bontják a kiindulási anyagok. Ez a fajta hidrolizis hasonló ahhoz a folyamathoz ami az emésztés során a szervezetünkben is lezajlik. Nagyon lényeges az eljárás minősége, a hidrolizis mértéke. Az eljárás úgy és addig jár pozitív eredménnyel, amíg a fehérje nem károsodik, azaz nem denaturálódik és veszíti el természetes szerkezetét. Az emésztő rendszer a legkönnyebben és leghatékonyabban az ilyen formában nyerhető peptideket hasznosítja. Felszívódásuk jelentősen jobb, közel kétszer olyan gyors, mint akár a teljes fehérjekoncentrátumoké, akár a szabad formájú aminosavaké. A szabad formájú aminosavak fogyasztását korlátozzuk olyan esetekre amikor egy vagy néhány aminosav előnyeit kívánjuk kiaknázni, így például a pótlólagos BCAA bevitelre, edzés előtti energizálóként ható L-tyrosinra, lefekvés előtt az elalvást segítő L-triptofánra vagy épp argininre és lizinre az ammónia-semlegesítéséhez és a növekedési hormon termelés stimulálásához.

A tojásfehérje a tejsavó felbukkanásáig a fehérjekoncentrátumok képzeletbeli trónján ült. Könnyen emészthető, laktózmentes, kiegyensúlyozott összetételű, kiemelkedő biológiai értékű fehérje. Lényeges tényező, hogy a jó minőségű tojásfehérje-koncentrátumok esetén nem a tojásfehérje fehérjerészéről van szó, hanem a teljes tojásból izolált fehérjéről, melynek biológiai értéke lényegesen magasabb, a tojássárgája ugyanis élettani szempontból értékesebb fehérjét tartalmaz.

Az első táplálék-kiegészítőként árult termékek szójafehérje alapúak voltak. A szójafehérjét általában komplett azaz teljes értékű fehérjeként kezelik, ám ez táplálkozástudományi körökben még mindig vitatott. Relatíve magas BCAA és glutamin tartalma, azonban metionin tartama, mely szintén egy esszenciális aminosav különösen alacsony.

A szója fehérjék ennek ellenére sokáig uralták a piacot, alapvetően alacsony költségük és relatíve jól ízesíthetőségük végett. Oldhatóságuk kevéssé jó, a jó minőségű instatntizált termékek is „lisztes” állagúak.
A szójafehérjék ellen előnyös oldalai ellenére, az utóbbi években egyfajta boszorkány üldözés indult. Ennek alapja, hogy tartalmaz olyan úgynevezett izoflavonoidokat melyek ösztrogenikus hatással lehetnek, így erre érzékeny férfi sportolók számára nem a legjobb választás.

A közelmúlt számos publikációja utalt rá, hogy néhány izoflavon negatív hatással lehet az izomfejlődésre. A kapcsolódó tanulmányok szerint a szója ilyen formában csökkenti a fehérjeszintézis ütemét így a protein felhalmozást és beépülést.

Emellett azt is kimutatták, hogy a szója a myoblast termelés és aktivitás inhibitora. Összefoglalva tehát alacsonyabb szintű fehérjeszintézis, csökkent myoblast aktivitás és növekedés. A sor a hormonális hatásokkal folytatható. A szója ugyanis negatív hatást gyakorol a beta-hydroxysteroid dehidrogenáz és az 5-alfa reduktáz nevű enzim aktivitására. Ezen a két enzim csökkent szintje a tesztoszteron termelés csökkenéséhez vezet. És hogy mindez ne legyen elég a szója az androgén receptorok érzékenységét is csökkenti. És a kálvária még itt sem ér véget, ugyanis néhány friss publikáció a szójafogyasztás immunszupresszív, azaz immunrendszert gyengítő hatását is kimutatta. Mind állatokon-, mind embereken végzett kutatások a T-lymphocyta (a fehérvérsejtek egyik fajtája) termelés 80 %-os csökkenését mutatta ki. Női atléták ennek ellenére profitálhatnak belőle lévén könnyíti a menstruációs problémákat, javítja a csontsűrűséget és az anyagcserét.

A kazein a tejfehérje másik frakciója, mely a sajtgyártás során elválló szilárd részt adja. A tej két fehérjefrakciója a kazein és a tejsavó eltérő bioaktív peptideket, és így merőben más fizikai tulajdonságot hordoznak. A legnagyobb különbség az emésztési ráta illetve a felszívódás gyorsasága. A tejsavófehérje gyorsan kiürül a gyomorból és jut a véráramba, míg a kazein egyfajta gélt képezve lassan halad végig az emésztőrendszeren rendszeren és így lassan fokozatosan lép a keringésbe. A tejsavó fehérje tehát egy gyors, nagymérvű ám rövid aminosav beáramlást okoz, ám hozzávetőlegesen 120 perc múltán a kiindulási szintre esik a vérben keringő aminosav-szint. A kazein épp ellenkező tulajdonságokkal rendelkezik. Nem okoz hirtelen nagy mértékű aminosav beáramlást a véráramban, ugyanakkor alkalmas lehet egy alacsonyabb, de hosszabb távon is stabil aminosav-szint biztosítására, a véráramban keringő aminosav-szint még 7 óra múltán is emelkedett szintet mutat.

A kazein glutamin tartalma kiemelkedően magas, s lévén azt peptid formában tartalmazza, így a felszívódása, hasznosulása kiváló. A peptid formájú glutamin biológiai aktivitása mintegy kétszerese a szabad L-glutaminénak. Tartalmaz egy un. kazokinin nevű peptidet, mely egy igen aktív ACE inhiditor, s így vérnyomáscsökkentő hatású. Ugyanakkor BCAA tartalma alacsonyabb, mint az egyéb fehérjefajtáké. Laktózt tartalmaz, így tejcukor érzékenyek számára nem alkalmazható, fogyasztása arra érzékenyek esetén bélrendszeri panaszokat és túlzott gáztermelődést okozhat. A jó minőségű kazein előállítási költsége relatíve drága. A kazein valamilyen kationnal alkotott micellákban stabilizálódik, kiegészítőkként általában háromféle kazeint használhatnak fel kálcium- vagy nátrium-kazeinátot, mely a kazeinnek kálciummal illetve nátriummal alkotott sói, valamint micelláris kazeint. Minőségileg a micelláris kazein a legjobb választás, ám ez legköltségesebb forma. A micelláris kazeint ultraszűrési eljárással szeparálják, mellőzve minden egyéb kémiai behatást, így természetes formájában a legjobb biológiai tulajdonságokat hordozza. A kazeinátok ezzel szemben kémiai reakciók során készülnek el, előállításuk során a savas kazeint bázisokkal semlegesítik, így érve el jobb oldhatóságot és íz-hatást. Ily módon bár nagyon tiszta és magas proteintartalmú végtermékek nyerhetők, a denaturáció azaz a fehérje károsodásának veszélye magas, s így a minőség és bioaktivitás szintje alacsonyabb. A kazein egy meglehetően stabil fehérjefajta, jól ellenáll mind a hő, mind a kémhatás változásoknak.

A hidrolizált tejsavó peptidek jelentik a következő és leginkább bioaktív, s így nagyon hasznos formáját a tejsavó fehérjék családjának. E forma előállítása során a kiindulási anyagot, mely akár koncentrátum akár izolátum lehet, különféle enzimekkel és más katalízist fokozó anyagokkal részlegesen bontják, így rövidebb peptidláncok keletkeznek. E termékek felszívódása gyakorlatilag tökéletes. A felszívódás gyorsasága és hatékonysága emelt szintű, ám megtartva a peptidek szabad aminosavakkal szembeni „információs” előnyét. A jó minőségű fehérje készítmények ilyen hidrolizált peptid tartalma magas lehet, ám előnyeik mellett hátrányos tulajdonságokat is hordoznak. Az egyik az íz. Extrém módon keserűek, még a legelszántabb atléták is csak hatalmas erőfeszítés árán lehetnek képesek akár csak egy kisebb pohárral is elfogyasztani, az ilyen alacsony molekulasúlyú peptidekből. A másik hátulütő a nagyobb mikrofrakciók hiánya, lévén a hidrolizálás során a nagyobb láncok lebomlanak. Míg tehát az aminosav összetétel és mennyiség azonos lehet addig az egyes mikrofrakciók aránya lényegesen kedvezőbb lehet, egy koncentrált vagy izolált termékben.
A harmadik ok amiért kizárólagos alkalmazásukat kerülik az ár, ugyanis különösen költségesek.

A tejsavó fehérjék általánosságban számos előnyös tulajdonsággal rendelkezik. Kiemelkedően magas BCAA (elágazóláncú aminosav) tartalma okán testépítő szempontból a legelőnyösebb fehérjeforrás. Elősegíti a glutathion termelődését, ami szervezetünk egyik legerősebb antioxidánsa. És ami talán a legfontosabb a tejsavó lényegesen gyorsabban ürül a gyomorból és szívódik fel a vékonybélből, mint bármely más protein formula. Az eredmény nagymérvű és gyors aminosav beáramlás a véráramba, ami alapvető jelentőségű lehet egy kimerítő edzés utáni regenerációhoz. Ezen előnye egyben hátránya is lévén a gyors felszívódás növelt anabolizmust jelent, azonban a véráramban jelentkező aminosav csúcs hamar lecseng, így hosszú távú, stabil aminosav szint biztosítására önmagában alkalmatlan. Az egyéb fehérjefajtákhoz mérten relatíve alacsony a glutamin, arginin és fenilalanin tartalma. A jobb minőségű termékek így hozzáadott glutamint mindenképpen, és lehetőleg némi arginint is tartalmaznak. A tejsavó tartalmaz néhány bioaktív quadrapeptidet, melyek a szív- és érrendszer egészségét javítják. Tartalmaz un. laktokinint, mely egy ACE inhibitor, s így vérnyomés csökkentő hatású, emellett bizonyos opioid-szerű hatást kiváltó peptideket (fájdalomncsillapító hatású), antitrombitikus (vérrögképződés gátló hatású), kolesztterinszint-csökkentő és antioxidáns hatású peptideket.

Az izolálás olyan eljárásokat takar melyekkel magasabb fehérje tartalom érhető el, alacsonyabb zsír és nátrium tartalom mellett és közel laktóz-mentes készítmények is előállíthatók.

Az ion cserélt tejsavó fehérjék előállítása során a hőmérséklet, oldószer és kémhatás változás hatására válnak szét a tejsavó összetevői. Az ioncserélés eljárását mintegy 15 éve egy Welsh nevű mérnök alkalmazta először. Az eljárás a különböző töltésű molekulák negatív és pozitív töltésű elektródok közti szétválasztásán alapul. Jellemzően egyfajta gyantát használnak a fehérje rész leválasztására, a ph szint azaz a kémhatás alakításával.
Az eljárás végeredményeként 90 százalék feletti fehérje tartalom érhető el, 1 % alatti laktóz tartalom mellett. S bár az ioncseréléssel kiváló tisztaságú, kiemelkedően magas protein tartalmú fehérje nyerhető. Az eljárás során a fehérje egy része denaturálódhat, s így az értékes mikrofrakciók elpusztulnak, arányuk eltolódik. Egy vizsgálat szerint a béta-laktoglobulin szintje közel 70 %-os lesz, míg az alfa-laktalbumin aránya mintegy 10 %. Az anyatejben a reláció fordított, a béta-laktoglobulin pedig a leginkább allergén frakció. Az ioncseréléssel előállított izolátum emellett gyakorlatilag nem tartalmaz olyan értékes frakciókat, mint a laktoferrint, ami egy erős antivirális (vírus ellenes) és immunerősítő tulajdonságú peptid.

Egy másik technika mikroszűrés, mely olyan eljárásokat takar ahol mikroszkopikus lyukakkal rendelkező membránon vezetik át a kiindulási anyagot. Továbbfejlesztett változata a nano-szűrés amikor a membrán lyukai még kisebb még apróbbak, valahol a nano-tartomány határán. Az eljárás nyomán 85-86 % fehérje tartalom érhető el, 1 % alatti zsírtartalom mellett. Ezen eljárások egyike a védjeggyel levédett CFM metódus. A CFM (kereszt-áramú mikroszűrés) eljárás során egy speciális kerámiaszűrő segítségével választják el a fehérjét a nemkívánatos összetevőktől, nagyon kíméletes eljárás, gyakorlatilag sértetlen mikrofrakciók maradnak hátra, közel laktóz és zsírmentes végtermék állítható elő, magas kalcium és alacsony nátrium tartalommal. A mikroszűrési eljárásokkal némileg magasabb zsír és laktóztartalmú végtermék nyerhető, mint az ioncseréléssel ugyanakkor a tejsavó természetes tulajdonságait és mikrofrakcióit jól konzerválja.

A koncentrálási eljárás során a savót egy ultraszűrési folyamat során az eredeti volumen mintegy 20 százalékára apasztják. Ezt követően alacsony hőmérsékleti tartományban egy diafilteren keresztül vezetve kiszűrhető a zsiradék, laktóz és koleszterin számottevő hányada. A végeredmény az eljárás minőségétől függően 34-89 % proteintartalmú száraz por. A boltok polcaira tejsavófehérje-koncentrátum megnevezéssel kerül, kiváló aminosav összetételű, relatív olcsó és nagyon jól ízesíthető alapanyag. A tudományos kutatások pedig egyre inkább előtérbe helyezik, lévén az eljárás kíméletes nem jár túlzott hő- és sav kezeléssel, ionizációs módosulásokkal, így a fehérje nem denaturálódik, nem károsul, természetes tulajdonságait jól konzerválva.

A nem kellően kíméletes eljárások károsak a fehérjékre, mert módosítják az aminosav párok és triók közötti kötéseket. Ezek a kötések speciális kémiai formákat hoznak létre, melyek az aminosav szekvencia mellett meghatározzák egy fehérje alapvető jellemzőit és így szervezet reakcióit, a fehérje hasznosulás folyamatát. A magas hőmérséklettel vagy túlzott ph (kémhatás) eltolással járó folyamatok tönkreteszik a fehérjében természetes formában előforduló úgynevezett mikrofrakciókat, melyek jótékony hatásai döntőek egy fehérje minőségének, élettani értékének megítélésében. Így e mikrofrakciók felelősek immunfunkciók javulásáért, szabadgyökök semlegesítéséért, étvágy kontrollálásáért. A legnagyobb mikrofrakciók a tejsavóban a béta-laktalbumin, az alfa-laktalbumin, glikomakropeptidek, melyek immunizáló hatásuak, marha-szérum-albumin, immunoglobulinok olyan kisebb frakciók mellett mint a laktoferrin és a laktoperoxidáz.

A tejfehérje két merőben eltérő felépítésű és tulajdonságú frakcióra bontható, kazeinre és tejsavóra.

A tejsavó fehérje az elmúlt évek legnépszerűbb kiegészítőjévé nőtte ki magát. A 90-es évek elején a kutatók felfedezték, hogy a tejsavó nem csupán egy melléktermék, mely a sajtgyártás során keletkezik, hanem kiemelkedő tulajdonságú fehérje részt tartalmaz. A sajtgyártás folyamatában a túrótól elváló savó jellemzői még messze nem ideálisak ekkor a savó 92 % vizet, 0,9 % fehérjét, 6,5 % laktózt és 0,2 % vitamint, ásványi-anyagot és egyéb zsíroldékony tápanyagféleséget tartalmaz. A kellő fehérje tartalom eléréséhez így további feldolgozásra van szükség. Ennek nyomán elkezdtek olyan eljárásokat kifejleszteni mellyel a keletkező nem épp ideális összetételű savó fehérje része leválasztható a nem kívánatos hordozóktól, így a zsiradéktól, laktóztól, nátriumtól.

A tejsavó fehérjék e feldolgozási folyamat jellemzői alapján három csoportba sorolhatók: tejsavó fehérje koncentrátumok, -izolátumok és –hidrolizátumok.