English   español  
Por favor, use este identificador para citar o enlazar a este item: http://hdl.handle.net/10261/152008
Compartir / Impacto:
Estadísticas
Add this article to your Mendeley library MendeleyBASE
Visualizar otros formatos: MARC | Dublin Core | RDF | ORE | MODS | METS | DIDL
Título

Estudio de péptidos alimentarios con actividades biológicas relacionadas con la función intestinal

Otros títulosFood peptides with biological activities related to instentinal functions
AutorMartínez-Maqueda, D.
DirectorRecio, Isidra ; Hernández-Ledesma, Blanca
Fecha de publicación2013
EditorCSIC-UAM - Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación (CIAL)
Resumen[ES]: El epitelio gastrointestinal está protegido por una capa, denominada mucus, cuya producción puede estar regulada por diferentes componentes alimentarios. Un péptido derivado de la caseína, la β-casomorfina 7, ha demostrado influencia en la producción del mucus intestinal a través de la estimulación de la secreción y la expresión génica de las mucinas, principales constituyentes macromoleculares, mediante un mecanismo opioide. En esta Tesis Doctoral, se estudió el efecto sobre la producción de mucinas, en células caliciformes intestinales humanas HT29-MTX, de distintos péptidos alimentarios con probada o probable afinidad hacia receptores µ y δ-opioides, algunos de ellos identificados en simulaciones gastrointestinales. Adicionalmente, se ensayaron un hidrolizado obtenido a partir de un concentrado de proteínas de suero (WPC) enriquecido en β-lactoglobulina y un hidrolizado de caseínas y, que contenían algunos de los péptidos seleccionados. El hidrolizado de WPC mostró una actividad significativa sobre la producción de mucinas, incrementando su secreción y sobreexpresando MUC5AC, el gen de la principal mucina secretada en las células HT29-MTX. Este efecto fue parcialmente justificado por la presencia en el hidrolizado del péptido opioide β-lactorfina (YLLF), el cual estimuló la secreción de mucinas pero no modificó la expresión del gen MUC5AC. El hidrolizado de caseínas mostró una potente actividad estimulante sobre la producción de mucinas, que puede provenir de los fragmentos 143-149 (AYFYPEL) y 144-149 (YFYPEL) de la αs1-caseína, aunque ambos péptidos inducían un menor efecto cuando se ensayaron separadamente. Por tanto, otros péptidos o componentes de los hidrolizados podrían participar en sus actividades observadas sobre la síntesis de mucinas. Con el objetivo de elucidar si los péptidos con efecto estimulante sobre la producción de mucinas, pero sin actividad opioide descrita, podrían interaccionar con los receptores opioides, se llevaron a cabo experimentos con íleon de cobayo. Como resultado se demostró, por primera vez, que los fragmentos 144-149 (YFYPEL) y 144-148 (YFYPE) de la αs1-caseína presentan actividad opioide. No obstante, el péptido YFYPE no provocó sobreexpresión de MUC5AC en las células HT29-MTX, por lo que podría considerarse la mediación de mecanismos adicionales. El fortalecimiento del mucus también desempeña un papel crucial en la defensa de la mucosa gástrica. Por ello, se evaluaron las propiedades antiulcerogénicas de los hidrolizados de caseína y WPC en un modelo de úlceras inducidas por etanol en ratas. Ambos hidrolizados exhibieron una eficaz protección frente a las lesiones gástricas inducidas por etanol. La actividad antiulcerogénica del hidrolizado de WPC se encontró mediada por la acción de los grupos sulfhidrilos (SH) activos, ya que disminuía el efecto del hidrolizado al tratar el animal con el agente bloqueante de los grupos sulfidrilo N-etilmaleimida. Por otra parte, se está estudiando el suplemento de la dieta con proteínas de suero para el control de la diabetes tipo 2, cuya actividad podría estar mediada por la inhibición de la enzima dipeptidil-peptidasa (DPP-IV).
Por ello, se evaluó la β-lactoglobulina como una fuente de péptidos con capacidad inhibitoria de esta enzima. El hidrolizado de WPC enriquecido en β-lactoglobulina produjo una importante inhibición de la actividad de la DPP-IV y se identificaron por primera vez dos secuencias de la β-lactoglobulina, concretamente los fragmentos 78-82 (IPAVF) y 78-83 (IPAVFK), como potentes inhibidores de la enzima DPP-IV. El péptido IPAVF demostró una notable actividad inhibitoria, con un valor de IC50 de 44.7 µM. En conclusión, dos hidrolizados de proteínas lácteas y una serie de péptidos derivados podrían ser prometedores en el desarrollo de alimentos funcionales para la mejora de la protección del epitelio en enfermedades gastrointestinales y para el control de la diabetes tipo 2.
[EN]: The gastrointestinal lumen is strategically covered by a protective layer, known as mucus, and its production can be modulated by different food components. β- Casomorphin 7, a casein-derived peptide, has been shown to modify the dynamics of intestinal mucus by increasing the secretion and expression of mucins, the major macromolecular constituent, through an opioid mechanism. In this Thesis, several milkderived peptides with proved or probable ability to bind µ- and δ-opioid receptors, some of them identified in simulated gastrointestinal digestions, besides two hydrolysates from casein and a whey protein concentrate (WPC) rich in β-lactoglobulin that contain some of the selected peptides, were investigated in HT29-MTX human intestinal goblet-like cells. The WPC hydrolysate exhibited a significant activity with increased mucin secretion and stimulated expression of MUC5AC, the major secreted mucin gene in HT29-MTX cells. This effect was partially supported by the presence in the hydrolysate of the opioid β-lactorphin (YLLF), which demonstrated influence on mucin secretion although not in gene expression. The casein hydrolysate showed a remarkable activity that may result from the αs1-casein fragments 143-149 (AYFYPEL) and 144-149 (YFYPEL), although both peptides induced a lower effect separately. Therefore, other peptides or components of the hydrolysates could participate in the observed activities. In order to elucidate if peptides with effect on mucin production, but not reported opioid activity, could bind opioid receptors, experiments with guinea-pig ileum preparations were performed. Interestingly, αs1-casein fragments 144-149 (YFYPEL) and 144-148 (YFYPE) showed opioid activity for the first time. However, YFYPE exhibited no significant effect on MUC5AC expression, so the mediation of additional pathways should be considered. Mucus strengthening also plays an important role in the gastric mucosa defence. Thus, antiulcerative properties of the WPC and casein hydrolysates were evaluated in an ethanol-induced ulcer model in rats. Both hydrolysates showed effective gastric protection against the induced lesions. The antiulcerative activity of the WPC hydrolysate was mediated
by the action of sulfhydryl (SH) groups, as revealed the lack of protective effect after in vivo SH blockage by N-ethylmaleimide. Moreover, diet supplementation with whey proteins is currently considered an alternative and promising treatment of type 2 diabetes, in part due to the observed inhibition of dipeptidyl peptidase IV enzyme (DPP-IV). β- lactoglobulin was evaluated as source of DPP-IV inhibitory peptides. The WPC hydrolysate showed an important inhibition of DPP-IV activity and two β-lactoglobulin fragments, 78-82 (IPAVF) and 78-83 (IPAVFK), were identified for the first time as potent DPP-IV inhibitory peptides, especially IPAVF with an IC50 of 44.7 µM. In conclusion, milk protein hydrolysates and derived peptides could be promising for the development of functional foods to improve epithelium protection in gastrointestinal diseases and the management of type 2 diabetes.
DescripciónMemoria presentada por el Licenciado en Ciencias Químicas Daniel Martínez Maqueda, para optar al grado de Doctor en Ciencia y Tecnología de Alimentos con Mención de Doctorado Europeo en el Departamento de Química-Física Aplicada de la Universidad Autónoma de Madrid y realizada en el Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación CSIC-UAM.
URIhttp://hdl.handle.net/10261/152008
Aparece en las colecciones: (CIAL) Tesis
Ficheros en este ítem:
Fichero Descripción Tamaño Formato  
peptidoinstentinal.pdf8,58 MBAdobe PDFVista previa
Visualizar/Abrir
Mostrar el registro completo
 


NOTA: Los ítems de Digital.CSIC están protegidos por copyright, con todos los derechos reservados, a menos que se indique lo contrario.