Utilización de proteasas de Cynara scolymus L. para la obtención de péptidos bioactivos a partir de ovoalbúmina, caseína y leche.

Abstract

Recientemente, las proteínas alimentarias, además de por su papel nutricional básico en la dieta, han sido reconocidas como fuente de péptidos bioactivos. Dichos péptidos se encuentran encriptados dentro de la estructura primaria de la proteína y pueden ser liberados mediante hidrólisis enzimática. El creciente interés por el desarrollo de alimentos funcionales en beneficio de la salud del consumidor, ha hecho que en las últimas décadas haya aumentado la investigación en la obtención de péptidos bioactivos a partir de diferentes matrices proteicas y sus correspondientes métodos de producción. La utilización de proteasas aspárticas procedentes de los estigmas de las flores maduras de alcachofa para la obtención de enzimas en la producción de péptidos bioactivos, supondría el aprovechamiento de un residuo agrícola de una especie vegetal de gran importancia socio-económica a nivel regional. En el trabajo desarrollado durante la presente tesis, se ha llevado a cabo la caracterización de la actividad enzimática de los extractos de flor de alcachofa para la producción de péptidos a partir de proteínas lácteas y ovoalbúmina. Por otro lado, se ha analizado la actividad in vitro inhibidora de la enzima convertidora de antiogentisa-I (IECA-I), antioxidante y antimicrobiana de hidrolizados peptídicos obtenidos a partir de caseína bovina, ovoalbúmina y leche entera de vaca y cabra. Por último, se ha llevado a cabo la identificación de los péptidos que han demostrado bioactividad presentes en los distintos hidrolizados. Los hidrolizados de caseína bovina y ovoalbúmina contenían péptidos con actividad inhibidora de la ECA-I y actividad antioxidante in vitro, apreciándose la importancia de los péptidos de bajo peso molecular en la bioactividad observada y siendo el tiempo de hidrólisis un factor importante en la producción de dichos hidrolizados. Los hidrolizados de ovoalbúmina mostraron una mayor bioactividad respecto a los hidrolizados de caseína bovina. Los hidrolizados de leche bovina y caprina obtenidos con extracto de flor de alcachofa mostraron mayor actividad in vitro que los obtenidos a partir de cuajo animal. Los hidrolizados de leche de vaca obtenidos con extracto de flor de alcachofa, mostraron mayor actividad antioxidante frente al radical DPPH y actividad quelante del hierro (II) que los hidrolizados de leche de cabra. Por otra parte, los tratamientos de pasteurización y congelación de la leche afectaron ligeramente en la bioactividad de los péptidos presentes en los hidrolizados obtenidos con el extracto de flor de alcachofa. Durante la identificación por LC-MS de los péptidos presentes en los distintos hidrolizados, se han encontrado gran número de péptidos con secuencias cuya bioactividad ha sido demostrada en estudios previos. Se ha constatado por tanto, que el extracto soluble en agua de flor de alcachofa es adecuado para la obtención de péptidos bioactivos a partir de proteínas de la leche y el huevo.

Recently, dietary proteins, in addition to their basic nutritional role in the diet, have been recognized as a source of bioactive peptides. Such peptides are encoded within the primary structure of the protein and can be released by enzymatic hydrolysis. The growing interest in the development of functional foods for the benefit of consumer health has led to the recent increase in research on the production of bioactive peptides from different protein matrices and production methods. The use of aspartic proteases from the stigmas of mature artichoke flowers to obtain hydrolytic enzymes in the production of bioactive peptides would involve the utilization of an agricultural residue of a plant species of great socio-economic importance at the regional level. In the work developed during the thesis, the characterization of the enzymatic activity of artichoke flower extracts has been carried out for the production of peptides from dairy proteins and ovalbumin. On the other hand, the in vitro ACE inhibitory, antioxidant and antimicrobial activity of the peptidic hydrolysates obtained from bovine casein, ovalbumin and whole cow and goat milk were analyzed. Finally, the identification of the peptides that have demonstrated bioactivity present in the different hydrolysates has been carried out. Bovine casein and ovalbumin hydrolysates contain peptides with ACE-I inhibitory and antioxidant activity in vitro. Within these results, low molecular weight peptides and the hydrolysis time were the most important factor in the production of such hydrolysates. Ovalbumin hydrolysates showed greater bioactivity with respect to bovine casein hydrolysates. The hydrolysates of bovine and caprine milk obtained with artichoke flower extract showed higher in vitro activity than those obtained from animal rennet. The hydrolysates of cow's milk obtained with artichoke flower extract showed higher antioxidant activity against the DPPH radical and iron (II) chelating activity than the hydrolysates of goat milk. On the other hand, pasteurization and freezing treatments of the milk slightly affected the bioactivity of the peptides present in the hydrolysates obtained with the artichoke flower extract. In addition, during the LC-MS identification of the peptides present in the different hydrolysates, a large number of peptides have been found with sequences whose bioactivity has been demonstrated in previous studies. It has been found, therefore, that the water-soluble extract of artichoke flower is suitable for the production of bioactive peptides from milk and egg proteins.