Alimentos Funcionales. Fuentes Naturales de
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CIDCA UNLPUNLP -CONICET ALIMENTOS FUNCIONALES. FUNCIONALES FUENTES NATURALES DE PEPTIDOS BIOACTIVOS Maria Cristina Añon CIDCA CONICET - UNLP La Plata, Argentina Componentes mp presentes p en alimentos m funcionales Azúcares de baja energía Fibra dietética Ácidoss grasos Ácid r s s insaturados Fitoesteroles Vitaminas y minerales Antioxidantes Probióticos Proteínas Propiedades Nutricionales materia y aas esenciales m Propiedades P pi d d F Funcionales n i n l de hidratación, espumantes, emulsificantes, gelificantes, etc. Propiedades Biológicas ingredientes g potenciales p que q promueven la salud del consumidor Proteínas bioactivas en leche Acción protectora Inmunoglobulinas Inmunoglobulinas, lactoferrina, transferrina, proteosa-peptona Factores de crecimiento Enzimas Lactoperoxidasa, lisozima, xantioxidasa, glucosaoxidasa, l id etc. t EGF, TGF, IGF-1 Hormonas Calcitonina, insulina, Calcitonina insulina prolactina,relaxina, etc. Metabolismo lipídico Estudios E d clínicos lí en humanos h – Meta M Meta-análisis ál Efecto de dietas a base de proteínas de soja 5 0 -5 -10 -15 cholesterol LDL HDL TG Anderson et al. (1995) ¿Cuál es el mecanismo responsable? Cultivo celular de hepatoma humano Hep G2 + globulina 7S Activación de receptores LDL- Captura y degradación de LDL en f(dosis) Subunidades α ´y y α de β β-conglicinina g PÉPTIDO Lovati et al. (1989, 1992, 1996, 2000) Péptidos bioactivos • Son péptidos derivados de proteínas de la dieta que ejercen un beneficio a nivel fisiológico independiente de su función ó nutricionall Características de los péptidos p p bioactivos En general poseen entre 3 y 20 aas, con aas característicos Actúan como moduladores y compuestos p regulatorios g Su actividad es función de la composición de aas y de la secuencia En la base BIOPEP se encuentran registrados 1968 péptidos bioactivos de distinto origen Caracteristicas de algunos tipos de biopeptidos Antioxidantes Antitromboticos Hi Hipocolesterolemicos l l i Antiobesidad y antitumoral Alta cantidad de His y aa hidrofóbicos Ile, Lys, Asp Baja B j relacion l i Met/Gly y Lys/Arg alto contenido de aa hidrofobicos Péptidos largos Liberación de péptidos encriptados Proceso de digestión in vivo Hidrólisis enzimática in vitro A ió d Acción de microorganismos i i Combinación de procedimientos h i d r ó l i s i s Etapas a seguir en el estudio d bi de biopéptidos é tid Obtención de péptidos Búsqueda de la actividad biológica Ensayos de simulación e in vitro Separación y caracterización del o los péptidos responsables de la actividad Ensayos de actividad in vivo y en humanos Peptidos bioactivos en productos lacteos fermentados Maduración de quesos Parmigiano, manchego, muzzarella, gouda, emmental, t l entre t otros t Actividad ACE Fosfopeptidos Leches acidas, yogur dahi yogur, Inmunomodulación Act. antimicrobiana Kohoronen y col. 2006 Biopéptidos de origen lácteo Antimicrobianos Casecidina, Casecidina casocidina isracidina kappacina lactoferricina Opiodes Casomorfinas exorfina agonistas αlactorfina l t fi βlactorfina casoxinas antagonistas lactoferroxinas T Transportadores d Poseen aa básicos que f forman un b bucle l d de α-hélice en C ter SerP-SerP-SerP-Glu-Glu la carga g los hace resistentes a proteólisis Antitrombóticos Met-Ala-Ile-Pro-Pro-Lys-Lys-Asn-Gln-Asp-Lys secuencia semejante al γ-fibrinógeno Casoplatelinas inhiben agregación de plaquetas Se determinó la presencia de péptidos antitrombóticos en plasma de recién nacidos y en estómago, duodeno y sangre de adultos Inmunomoduladores Estimulan la actividad de los fagocitos y modulan la función de los linfocitos Antihipertensivos Casoquininas l t lactoquininas i i inhibidores de ACE Sistema ACE REGULACION DE L PRESIÓN LA PRE ÓN ARTERIAL Inhibidores de ACE captopril, enalpril,etc. enalpril,etc. g I angiotensina decapéptido Se previene la degradación de bradiquina q q que es vasodilatador ACE angiotensina g II octapéptido aumenta la p presión por p vasoconstricción afecta la síntesis y l liberación ó de d aldosterona ld Actividad antihipertensiva Longitud de péptidos activos : 2-15 aa Péptidos Pé tid s activos ti s poseen Pro en el Cterminal y residuos hidrofóbicos en el extremo N-terminal Actividad ACE de hidrolizados de caseina y suero de leche Hidrólisis con pepsina+ tripsina IC50 51 a 580 µM Captopril 0.007 µm Pihlanto Leppala 1998 Actividad ACE de hidrolizados de soja j péptidos de soja 80 b ACE Inhibition (%) b Pancreatina 60 c Ensayos “in vitro” Wendy et al 2005 60 c c 40 z 40 y 20 20 a, w Modelos animales b x 0 0 0 30 60 90 120 150 180 Digestion time (min) Péptidos de menor MM y más hidrofóbicos fueron más activos Degree of Hydrolysis (% %) 9 fermentación 9 digestión in vitro 80 Pepsina Alimentos fermentados tempeh y natto hidrólisis con distintas proteasas Simulación del proceso digestivo Separación de péptidos (HPLC, (HPLC espectroscopía de masa) Determinación de actividades biológicas Pé A (natto-pronasa) IC50 - Ih ACE - 0.2 ± 0.1 μM Pép. Pép. p E (tempeth-prot. riñon) IC50 - Ih ACE - 0.6 ± 0.1 μM y actividad antioxidante Pép. p G (ídem anterior) IC50 - ac. antitrombótica - 9.8 ± 0.9 μM Gibbs et al 2003 Ensayos de simulación in sílico IKP LEP Inhibición de la Actividad ACE Péptidos sintéticos – Ensayo in vitro captopril VIKP ALEP Comparación de IC50 C Comparación ió IC50 Matrices en las que se han detectado péptidos bioactivos Antitumorall Antioxidante Antitrombótica Hipocolesterolémica Hipotrigliceridémica p g m Antihipertensiva Antiobesidad Antimicrobiana Inmunomodulatoria Conceptos claves en la definición de un alimento funcional ¾ ell concepto t d de aportar t b beneficios fi i s para la salud es central ¾ la naturaleza del alimento ser o asemejarse a un alimento tradicional ¾ el nivel de función más allá de la función nutricional ¾ el perfil de consumo debe ser parte de la dieta normal Doyon y Labrecque 2008 Fronteras del universo de los alimentos funcionales Efecto fisiológico medicamento Cura Función aumentada Alimento funcional R d Reducción ió d de riesgo i Alimento enriquecido q nutricional + Equilibrio Necesidades básicas Alimento básico Intensidad funcional Intensidad mínima Doyon y Labrecque 2008 Alimentos funcionales hipotensores Otros alimentos funcionales disponibles en el mercado Producto Empresa Alimento Efecto Bio-PURE GMP Davisco, USA Glicomacropeptido antitrombotico Hidrolizado de proteínas , Cholesteblock Kyowa Hakko Peptidos de soja unido a PL Soft drink antimicrobiano anticariogénico hipocolesterolé mico Evolus – Double effect – 2008 Leche fermentada con L. helvéticus efecto Controla la presión sanguínea Reduce el colesterol plasmático Componentes: esteroles de origen vegetal y biopeptidos (VPP y IPP) Se realizaron ensayos in vitro, in vivo y pruebas b con h humanos Esquema q de los estudios realizados con humanos Datos obtenidos Producción de péptidos bioactivos Aproximación tecnológica Preparación p de los péptidos p p Hidrólisis química o enzimática in vivo e in vitro Ingeniería genética – Biopharming Tecnología de DNA recombinante ( é d llargos)) (péptidos Caracterización de péptidos bioactivos Separación y purificación Determinación de p propiedades p fisicoquímicas q Evaluación de la bioactividad in vitro e in vivo Consideraciones a tener en cuenta para los alimentos funcionales con biopéptidos p p 9 Complejidad de la matriz del alimento. Interacción del o los biopéptidos con otros componentes 9 Efecto de las condiciones de procesamiento 9 Cambios durante el período de vida útil Algunos ejemplos Producto fermentado – cambio del contenido de péptidos tratamiento térmico Desnaturalización Desfosforilación, D f f il ió ej. de caseína Destino de los biopéptidos Alimento funcional conteniendo biopéptidos digestión absorción ¿es afectado? transporte ¿llega ll en la l concentración adecuada ? ¿un único ¿ ú i punto t de d acción ió o puntos múltiples? Desafíos futuros para obtener alimentos funcionales con biopéptidos Desarrollo de alimentos m funcionales f sin efectos f colaterales de los biopéptidos adicionados y retener su estabilidad durante el período de vida útil Liberación y obtención Efecto Sitio de acción PROBLEMAS A SORTEAR: degradación durante la digestión, mala absorción, baja concentración en sangre o el tejido específico, específico modificación de actividad por el procesamiento o interacción con otros ingredientes
