Avaliação da atividade antioxidante de peptídeos provenientes de hidrolisados de soro de leite em células intestinais Caco-2

Abstract

As células intestinais são continuamente expostas a fatores exógenos, como as espécies reativas de oxigênio (EROs), os quais podem ser gerados no lúmen intestinal em decorrência da interação entre os compostos digestivos. Um desequilíbrio na produção e no sistema antioxidante pode promover o estresse oxidativo e contribuir para o desenvolvimento de desordens gastrointestinais, como doenças inflamatórias do intestino e câncer de cólon. Peptídeos derivados de alimentos tem sido estudado devido as suas propriedades antioxidantes e seu potencial para prevenção de doenças associadas ao estresse oxidativo, contudo, pouco avaliadas em sistemas biológicos celulares. Portanto, este trabalho propõe avaliar a atividade antioxidante de digeridos peptídicos derivados do soro do leite sobre células intestinais Caco-2. Utilizando um protocolo de digestão in vitro (INFOGEST) obtivemos um grau de hidrólise de 35,2%, com formação de peptídeos de baixa massa molecular (< 600 Da) avaliados por FPLC. A hidrofobicidade superficial dos peptídeos obtidos foi média, apesar da composição da amostra apresentar aminoácidos majoritariamente de características hidrofóbicas e ácidas. A atividade antioxidante dos peptídeos após a digestão duplicou quando comparamos aos resultados do isolado proteico, pelos métodos de capacidade antioxidante ABTS, DPPH e ORAC. O hidrolisado foi avaliado em células Caco-2 estimuladas com peróxido de hidrogênio. Foi observado que o hidrolisado diminuiu a produção de EROs, aumentou a atividade antioxidante por meio da quantificação da SOD e glutationa. As células Caco-2 não responderam à secreção de óxido nítrico. O sequenciamento dos peptídeos identificou 12 sequências provenientes de β-lactoglobulina, 11 sequências da β-caseína e 1 sequência da α-lactoalbumina. A maior parte das sequências apresentaram os aminoácidos lisina e valina na região N-terminal e tirosina na região C-terminal, que são conhecidos por exibir propriedades antioxidantes. Esse estudo sugere que os peptídeos do soro de leite formados durante a digestão gástrica apresentam atividade antioxidante, sem a necessidade de hidrólise prévia com enzimas exógenas para aplicação em suplementos. A principal contribuição do estudo foi a demonstração da atividade antioxidante dos peptídeos do soro de leite na manutenção das células da barreira gastrointestinal, potencialmente prevenindo patologias oxidativas que afetam o sistema digestivo.

Intestinal cells are continuously exposed to reactive oxygen species (ROS) generated in the intestinal lumen. An imbalance in the production and antioxidant system can promote oxidative stress and generate gastrointestinal disorders such as inflammatory bowel diseases and colon cancer. Food-derived peptides have been studied for their antioxidant properties and their potential to prevent diseases associated with oxidative stress. Therefore, this work proposes to evaluate the antioxidant activity of whey-derived peptide hydrolysates on Caco-2 intestinal cells. Using an in vitro digestion protocol (INFOGEST) we obtained a degree of hydrolysis of 35.2%, with formation of low molecular mass peptides (< 600 Da) evaluated by FPLC. The hydrophobicity of the obtained peptides was medium, with the majority peptides having hydrophobic and acidic characteristics. Sequencing of the peptides was performed where we identified bioactive peptides with 12 sequences from β lactoglobulin, 11 sequences from β-casein and 1 sequence from a-lactalbumin. The antioxidant activity of the peptides after digestion doubled when compared to the results of the protein isolate, by ABTS, DPPH and ORAC antioxidant capacity methods. After in vitro evaluation, the hydrolysate was evaluated in Caco-2 cells and with hydrogen peroxide oxidant stimulus it was observed that the hydrolysate decreased the production of reactive oxygen species, increased the antioxidant activity by SOD quantification and blocked the reduction of glutathione. Caco-2 cells did not respond to nitric oxide secretion. This study suggests that whey peptides formed during gastric digestion exhibit biological antioxidant activity, without the need for prior hydrolysis with exogenous enzymes for supplement application. The main contribution of the study was the demonstration of the antioxidant activity of whey peptides in maintaining gastrointestinal barrier cells, potentially preventing oxidative pathologies affecting the digestive system.