Purificación de péptidos bioactivos, con actividades antioxidante, antihipertensiva e hipoglucemiante in vitro, a partir del Tarwi (Lupinus mutabilis)

Abstract

La presente investigación tuvo como objetivo concentrar y purificar a los péptidos de un hidrolizado proteico de tarwi (HPT), mediante técnicas de ultrafiltración y cromatografía de filtración en gel, en función a su actividad antioxidante (AA) y propiedades antihipertensiva (inhibición de la enzima convertidora de la angiotensina I, ECA) e hipoglucemiante (inhibición de la enzima dipeptidil peptidasa IV, DPP-IV) a través de la medida del valor de su IC50, así como su caracterización a nivel de peso molecular mediante electroforesis SDS-PAGE. El hidrolizado fue obtenido a partir de la hidrólisis en dos etapas de la proteína del tarwi con las enzimas Alcalasa (60 min) seguido de Neutrasa (180 min) a 50 ºC. El HPT luego de pasar por ultrafiltración empleando membranas de cut off de 10 y 3 kDa, dio por resultado un permeado < 3 kDa con valores de AA de 1.89 μmol TE/mg proteína y valores IC50 para la ECA y DPP-IV de 0.11 mg/mL y 3.71 mg/mL, respectivamente. El permeado al pasar por cromatografía de filtración en gel, utilizando Biogel P-2, fue divido en un total de cuatro fracciones (F I - F IV), donde la última fracción (F IV) exhibió la más alta AA (6.41 μmol TE/g proteína) y bajo valor IC50 para la ECA y DPP-IV (0.06 y 0.32 mg/mL, respectivamente). Luego de la electroforesis, los péptidos que conforman las dos últimas fracciones; F III y F IV, mostraron rangos de pesos moleculares, que oscilaban entre los más bajos, de ~ 15 kDa hasta < 1kDa, lo que justificaría los mejores valores alcanzados en las propiedades antioxidante, antihipertensiva e hipoglucemiante, evaluadas, resaltando la fracción IV. Los resultados obtenidos indican que el hidrolizado proteico de tarwi evaluado presenta péptidos multifuncionales; en este sentido, puede ser considerado en su forma entera o purificada como un potencial ingrediente natural en la elaboración de alimentos funcionales y/o en nutracéuticos.

The objective of this research was to concentrate and purify the peptides of a tarwi protein hydrolyzate (HPT), employing ultrafiltration techniques and gel filtration chromatography, based on their antioxidant activity (AA) and antihypertensive properties (inhibition of the enzyme converting angiotensin I, ACE) and hypoglycemic (inhibition of the enzyme dipeptidyl peptidase IV, DPP-IV) through the measurement of its IC50 value, as well as its characterization at the molecular weight level employing SDS-PAGE electrophoresis. The hydrolyzate was obtained from the hydrolysis in two stages of the tarwi protein with the enzymes Alcalase (60 min) followed by Neutrase (180 min) at 50 ºC. HPT after ultrafiltration using 10 and 3 kDa cut-off membranes, resulted in a permeate < 3 kDa with AA values of 1.89 μmol TE/mg protein and IC50 values for ACE and DPP IV of 0.11 mg/ mL and 3.71 mg/mL, respectively. The permeate passing through gel filtration chromatography, using Biogel P-2, was divided into a total of four fractions (F I - F IV), where the last fraction (F IV) exhibited the highest AA (6.41 μmol TE/ g protein) and low IC50 value for ACE and DPP-IV (0.06 and 0.32 mg/mL, respectively). After electrophoresis, the peptides that make up the last two fractions; F III and F IV, showed molecular weight ranges, which ranged from the lowest, from ~ 15 kDa to < 1kDa, which would justify the best values achieved in the antioxidant, antihypertensive and hypoglycemic properties, evaluated, highlighting fraction IV. The results obtained indicate that the evaluated tarwi protein hydrolyzate has multifunctional peptides, and can be considered in its whole or purified form as a potential natural ingredient in the production of functional foods and/or nutraceuticals.