Produção e caracterização química e fisiológica de caseinofosfopeptídeos de leite bovino

Abstract

Resumo: Introdução: caseinofosfopeptídeos são formados in vivo durante a digestão da caseínae podem ser produzidos in vitro por hidrólise enzimática. Esses peptídeos têm sidoapontados por sua bioatividade, podendo ser úteis em alimentos com alegações depropriedades funcionais ou produtos farmacologicamente ativos. Objetivos: avaliar aspropriedades funcionais fisiológicas de peptídeos obtidos por hidrólise enzimática deconcentrados protéicos de leite bovino. Para atingir esse objetivo, foram elaboradosfosfopeptídeos a partir de caseinato de sódio. Métodos: os fosfopeptídeos foramcaracterizados do ponto de vista físico-químico e bioquímico.O processamento dospeptídeos foi realizado no Laboratório de Pesquisa e Pós-Graduação do Departamentode Nutrição da Universidade Federal do Paraná. Os peptídeos foram produzidos pelahidrólise tríptica do caseinato de sódio comercial, Lactonat (HV), seguida deprecipitação ácida, agregação mineral e precipitação com etanol ouultrafiltração/diafiltração. Resultados: os produtos obtidos foram liofilizados edenominados CPP-A, CPP-Be CPP-C. Esses produtos se caracterizam como umamistura de peptídeos derivados da hidrólise das caseínas aS1. aS2.§ e K. análise dacomposição centesimal demonstrou os seguintes resultados (em base úmida): CPP-A,64,28%+0,60 de proteínas e 19,06+0,03% de cinzas; CPP-B, 67,59+0,38% deproteínas, 29,23+0,14% de cinzas; CPP-C, 84,85+0,56% de proteínas, 16,14+0,0003%de cinzas. O rendimento final dos produtos foi de 11,56%, 19% e 45,57%respectivamente parao CPP-A, CPP-Be CPP-C.A análise de aminoácidos revelouredução significativa no teor de fenilalanina para o CPP-A, com redução de 71,89% emrelação ao caseinato de sódio. Foram obtidas as seguintes relações molares nacaracterização dos produtos: serina/fósforo, 0,973moI/moI no CPP-A, 0,515moI/moI noCPP-B e 0,680moI/moI no CPP-C; nitrogênio/fósforo, 8,082moI/moI no CPP-A,7,79moI/moI no CPP-Be 16,73moI/moI no CPP-C; nitrogênio/serina, 8,306moI/moI noCPP-A, 15,128moI/moI no CPP-B e 24,611moI/moI no CPP-C. Os peptídeosapresentaram percentuais relativamente elevados de solubilidade tanto em água comoem solução salina de tampão-fosfato, pH 7,4. O CPP-C inibiu o crescimento deStaphylococcus aureus, Escherichia coli e Salmonella typhimurium em quase todas asconcentrações testadas.A Lysteria monocytogenes foi inibida por todos os peptídeostestados. Os peptídeos CPP-A e CPP-B não alteraram a resposta normal dosmacrófagos, indicando que sua administração não prejudica a resposta imune inata.Aliberação de IL-6 após administração de dose de 5mg/kg de lipopolissacarídeo viaintraperitoneal foi significativamente reduzida para os animais que receberam dieta com0,14g/rato/dia de CPP-A porum período de 22 dias. Os níveis de IL-6 também seapresentaram reduzidos (p=0,000255) nos animais que receberam o CPP-A viaintraperitoneal, concomitante à administração de LPS. Conclusões: a comprovação daausência de respostas citotóxicas pelos CPP-A e CPP-B, bem como seu potencialefeito protetor da saúde pode ser visto como uma contribuição importante naformulação de novos alimentos na alegação de propriedade funcional ou de saúde emrótulos de alimentos.

Abstract: Introduction: casein phosphopeptides can be liberated in vivo by normal digestion ofcasein as well as could be produced in vitro by enzymatic hydrolysis. These peptideswere suggested to have biological activity, to be useful in food or pharmaceuticalapplications. Objective: to study the functional and biological properties of milk proteinpeptides obtained by enzymatic hydrolysis. For this purpose, phosphopeptides wereobtained from sodium caseinate. Methods: peptides were physicochemical andbiochemically characterized. Casein phosphopeptides were produced at the Researchand Post-Graduation Laboratory of the Department ofNutrition at the Federal Universityof Parana, Brazil. They were produced by tryptic hydrolysis of commercial sodiumcaseinate, followed by acid precipitation, mineral aggregation, ethanol precipitationor/and ultrafiltration and diafiltration. The products were lyophilized and named CPP-A,CPP-B and CPP-C. Results: these products were characterized peptide mixtures,derived from hydrolysis of aS1. aS2, § and K caseins. The centesimal compositionanalysis demonstrated the following results (wet basis): CPP-A, 64.28%+0.60 of proteinsand 19.06+0.03% of ashes; CPP-B, 67.59+0.38% of proteins, 29.23+0.14% of ashes;CPP-C, 84.85+0.56% of proteins, 16.14+0.0003% of ashes. The final yield of theproducts for CPP-A, CPP-B andCPP-C respectively was 11.56%, 19% and 45.57%.The amino acid analysis disclosed significant reduction in phenylalan in for the CPP-A,with reduction of 71.89% in relation to sodium caseinate. The following molar ratios wereobtained in the characterization of the products: Ser/P, 0.973moI/mol in the CPP-A,0.515moI/mol in the CPP-B and0.680moI/mol in the CPP-C; N/P, 8.082moI/mol in theCPP-A, 7.79moI/mol in the CPP-Band16.73moI/mol in the CPP-C; N/Ser, 8.306moI/molin the CPP-A, 15.128moI/mol in the CPP-B and24.611moI/mol in the CPP-C. Caseinphosphopeptides presented relatively high percentages of solubility in water as in salinesolution of PBS, pH 7.4. When tested against Escherichia coli, CPP-A displaysantimicrobial activity at 0.2mg/mL and 1mg/mL. CPP-C inhibited Staphylococcusaureus,Escherichia coli and Salmonella typhimurium growth at different concentrations. Alltested peptides inhibited Lysteria monocytogenes growth. CPP-A andCPP-B did notmodify the response of macrophages, indicating that its administration does not harmthe innate immune response. The IL-6 release after administration of 5mg/kg ofintraperitoneal LPS was significantly reduced for the animals that had received a dietwith 0.14g/rat/day from CPP-A for22 days. The IL-6 levels were also reduced(p=0,000255) in the animals that had received the intraperitoneal CPP-A, concomitantthe LPS administration. Conclusions: the proven absence of cytotoxic response forCPPA and CPP-B, as well as its potential health-protective effect can be regarded as animportant contribution for the food industry, justifying the allegation of functional healthproperty in food labels.