Inhibición de la Enzima Convertidora de Angiotensina I con hidrolizados proteicos de Jatropha curcas / Angiotensin I-Converting Enzyme inhibition with protein hydrolysates from Jatropha curcas / Inibição da Enzima Conversora de Angiotensina I com hidrolisados proteicos de Jatropha curcas

Se evaluó la actividad inhibitoria in vitro de los hidrolizados proteínicos obtenidos a partir de la harina desgrasada y del aislado proteínico provenientes del grano de Jatropha curcas L. sobre la actividad de la enzima convertidora de angiotensina I (ECA-1), con la finalidad de emplearlos en un futuro para la formulación de alimentos funcionales. Los hidrolizados fueron obtenidos empleando alcalasa y el sistema enzimático pepsina-pancreatina. Se calculó la concentración media inhibitoria (IC50) para medir el grado de inhibición de la actividad enzimática de ECA-1. Fueron seleccionados los hidrolizados con el menor tiempo de hidrólisis (60 min) para evaluar la bioactividad, dado que las cinéticas de hidrólisis enzimática de la harina desgrasada y del aislado proteínico no encontraron diferencias significativas en el grado de hidrólisis para los tiempos de reacción en cada sistema (60, 90 y 120 min). Los valores de IC50 que presentaron el mejor efecto de inhibición sobre la ECA-I fueron 2,8 y 7,0 µg/mL, obtenidos a partir del aislado proteínico con la enzima alcalasa y con el sistema secuencial pepsina-pancreatina, respectivamente. Los hidrolizados de J. curcas podrían ser incorporados en la elaboración de alimentos funcionales y ser aplicados en tratamientos para personas con hipertensión por su efecto inhibitorio sobre la ECA-I.

In vitro angiotensin I-converting enzyme (ACE) inhibitory activity was evaluated in protein hydrolysates from defatted meal and protein isolate from Jatropha curcas L. Seed, in order to determine their potential inclusion in functional food formulation. Hydrolysates were produced using Alcalase® or a sequential pepsin-pancreatin enzymatic system. Mean inhibitory concentration (IC50) was used to measure the degree of ACE enzymatic activity inhibition. Bioactivity was evaluated in the hydrolysates with the lowest hydrolysis time (60 min) given that no differences in degree of hydrolysis in terms of reaction time in each system were observed (60, 90 and 120 min) in the enzymatic hydrolysis kinetics for the defatted meal and protein isolate. The protein isolate exhibited the highest inhibitory effect, as seen in the IC50 values: 2.8 µg/mL in the alcalase system and 7.0 µg/mL in the pepsin-pancreatin system. Hydrolysates from J. curcas seed exhibit ACE inhibition and could be incorporated into functional foods or treatments for those suffering hypertension.

Foi avaliada a atividade inibitória in vitro dos hidrolisados proteicos obtidos a partir da farinha desengordurada e do isolado proteico provenientes do grão de Jatropha curcas L. sobre a atividade da enzima conversora de angiotensina I (ECA-1), com o objetivo de utilizá-los num futuro para a formulação de alimentos funcionais. Os hidrolisados foram obtidos usando alcalase e o sistema enzimático pepsina-pancreatina. Foi calculada a concentração média inibitória (IC50) para medir o grau de inibição da atividade enzimática da ECA-1. Foram selecionados os hidrolisados com o menor tempo de hidrólise (60 min.) para avaliar a bioatividade visto que as cinéticas de hidrólise enzimática da farinha desengordurada e do isolado proteico não encontraram diferenças significativas no grau de hidrólise para os tempos de reação para cada sistema (60, 90 e 120 min.). Os valores de IC50 que apresentaram o melhor efeito de inibição sobre a ECA-I foram 2.8 e 7.0 µg/mL obtidos a partir do isolado proteico com a enzima alcalase e com o sistema sequencial pepsina-pancreatina respectivamente. Os hidrolisados de J. curcas poderiam ser incorporados na elaboração de alimentos funcionais e ser aplicados em tratamentos para pessoas com hipertensão por seu efeito inibitório sobre a ECA-I.

Analysis of whey protein hydrolysates: peptide profile and ACE inhibitory activity

The aim of this study was to prepare enzymatic hydrolysates from whey protein concentrate with a nutritionally adequate peptide profile and the ability to inhibit angiotensin-converting enzyme (ACE) activity. The effects of the type of enzyme used (pancreatin or papain), the enzyme:substrate ratio (E:S ratio=0.5:100, 1:100, 2:100 and 3:100) and the use of ultrafiltration (UF) were investigated. The fractionation of peptides was performed by size-exclusion-HPLC, and the quantification of the components of the chromatographic fractions was carried out by a rapid Corrected Fraction Area method. The ACE inhibitory activity (ACE-IA) was determined by Reverse Phase-HPLC. All parameters tested affected both the peptide profile and the ACE-IA. The best peptide profile was achieved for the hydrolysates obtained with papain, whereas pancreatin was more advantageous in terms of ACE-IA. The beneficial effect of using a lower E:S ratio on the peptide profile and ACE-IA was observed for both enzymes depending on the conditions used to prepare the hydrolysates. The beneficial effect of not using UF on the peptide profile was observed in some cases for pancreatin and papain. However, the absence of UF yielded greater ACE-IA only when using papain.

O objetivo deste estudo foi preparar hidrolisados enzimáticos do concentrado proteico do soro de leite com perfil peptídico nutricionalmente adequado e com capacidade para inibir a atividade da enzima conversora da angiotensina (ECA). Os efeitos do tipo de enzima usado (pancreatina ou papaína), da relação enzima:substrato (E:S=0,5:100, 1:100, 2:100 e 3:100) e do uso da ultrafiltração (UF) foram investigados. O fracionamento dos peptídeos foi feito por CLAE de exclusão molecular e a quantificação dos componentes das frações cromatográficas foi realizada pelo método da Área Corrigida da Fração. A atividade inibitória da ECA (AI-ECA) foi determinada por CLAE de fase reversa. Todos os parâmetros testados afetaram tanto o perfil peptídico quanto a AI-ECA. O melhor perfil peptídico foi atingido para os hidrolisados obtidos com papaína, enquanto a pancreatina foi mais vantajosa em termos da AI-ECA. O efeito benéfico do uso de menor relação E:S sobre o perfil peptídico e a AI-ECA foi observado para ambas as enzimas dependendo das condições usadas para o preparo dos hidrolisados. O efeito benéfico da ausência da UF sobre o perfil peptídico foi observado em alguns casos para pancreatina e papaína. No entanto, a ausência da UF produziu maior AI-ECA somente quando a papaína foi usada.

Efeito da remoção de fenilalanina sobre o perfil peptídico de hidrolisados proteicos da farinha de trigo / Phenylalanine removal effect on the peptide profile of hydrolyzed protein from wheat flour

Para avaliar o efeito da remoção de fenilalanina no perfil peptídico dos hidrolisados proteicos de farinha de trigo, foram preparados nove hidrolisados empregando-se a associação sucessiva de pancreatina e de extrato enzimático bruto obtido da casca de abacaxi (EB). Foram testados o efeito da ordem de adição das enzimas, da temperatura de reação, da relação enzima: substrato (E:S) e do tratamento físico da amostra. A análise do perfil peptídico dos hidrolisados foi realizada em duas etapas: antes e após a remoção da fenilalanina. A cromatografia líquida de alta eficiência de exclusão molecular foi utilizada para efetuar o fracionamento e a quantificação dos peptídeos e aminoácidos livres pela técnica da Área Corrigida da Fração. O processo de remoção de fenilalanina melhorou o perfil peptídico de três hidrolisados, mas não afetou no de cinco hidrolisados. O efeito benéfico desse processo está associado ao aumento no teor de di- e tripeptídeos ou à redução na quantidade de peptídeos grandes. O melhor perfil peptídico foi obtido após a remoção de fenilalanina, utilizando-se pancreatina E:S de 4:100 a 50°C, durante 210 min, seguidade EB E:S de 10:100 a 70°C durante 90 min.

The effect of phenylalanine removal on the peptide profile of the protein hydrolysates from wheat flour wasinvestigated. Nine hydrolysates were prepared, using a successive association of a pancreatin and a crudeenzymatic extract obtained from pineapple peel (CE), and the effect of the order of enzymes addition, thereaction temperature, the enzyme: substrate (E:S) ratio, and the physical treatment of sample were examined.The analysis of peptide profile of hydrolysates was performed in two stages, that is before and after removingphenylalanine. The size-exclusion high performance liquid chromatography was used for performing the fractionation, followed by Correct Fraction Area technique for quantifying peptides and free amino acids. The process of phenylalanine removal improved the peptide profile of three hydrolyzed samples, but it did not affect the five hydrolysates. The beneficial effect of this process is correlated with the increase of di- and tripeptides contents, or in reducing the amount of large peptides. The best peptide profile was obtained after phenylalanine removal by using pancreatin at E:S ratio of 4:100 at 50ºC for 210min, followed by CE at E:S ratio of 10:100 at 70ºC for 90 min.

Ação de fatores enzimáticos na obtenção de hidrolisados protéicos de farinha de trigo com baixo teor de fenilalanina / Action of enzymatic factors in obtaining protein hydrolysates of wheat flour, low-phenylalanine

Visando ao preparo de farinha de trigo com baixo teor de fenilalanina (Phe), extraiu-se, enzimaticamente as proteínas, empregando-se uma protease alcalina de Bacillus licheniformis. Em seguida, os extratos protéicos foram hidrolisados pela ação de enzimas comerciais (pancreatina e bromelina) e de extratos enzimáticos obtidos da casca de abacaxi (bruto e purificado), avaliando-se alguns parâmetros enzimáticos, tais como tipo de enzima, tipo de ação enzimática, tipo de associação enzimática e ordem de ação enzimática. O carvão ativado (CA) foi empregado como meio adsorvente e a eficiência da remoção de Phe foi avaliada por espectrofotometria derivada segunda, determinando-se o teor de Phe na farinha de trigo e em seus hidrolisados, após tratamento com CA. O melhor resultado foi encontrado ao se empregar a associação sucessiva do extrato bruto seguida da pancreatina, tendo atingido 66,28 por cento de remoção e o teor final de Phe de 522,44 mg/100 g de hidrolisado.

With the aim of producing wheat flour with low phenylalanine (Phe) content to be introduced in phenylketonuric's diet, the proteins were enzymaticaly extracted, using an alkaline protease from Bacillus licheniformis. Then, the protein extracts were hydrolyzed by the action of commercial enzymes (pancreatin and bromelain) and of enzymatic extracts obtained from pineapple peel (crude and purified). Some enzymatic parameters were evaluated, such as type of enzyme, type of enzyme action, type of enzymatic association and order of enzyme action. The activated carbon (AC) was used as adsorbent and the efficiency of Phe removal was evaluated by second derivative spectrophotometry measuring the Phe content in wheat flour and in their hydrolysates after AC treatment. The best result was found for the successive association of crude extract followed by pancreatin obtaining 66.28 percent of removal and a final Phe content of 522.44 mg/100 g of hydrolysate.

Ação da pancreatina na obtenção de hidrolisados protéicos de soro de leite com elevado teor de oligopeptídeos / Action of pancreatin for obtaining whey protein hydrolysates with high oligopeptide contents

Vários hidrolisados enzimáticos de soro de leite foram preparados visando a elevação do teor de oligopeptídeos e a redução de custos para produção em larga escala. Para isso, empregou-se a pancreatina e alguns parâmetros hidrolíticos como o tempo de reação (5, 10 e 15h), a relação E:S (1:100, 2:100 e 4:100) e a concentração do substrato (10 e 15 por cento) foram testados. Os hidrolisados foram fracionados por cromatografia liquida de alta eficiência de exclusão molecular (SEHPLC) e, para a quantificação dos componentes das frações cromatográficas, empregou-se o método rápido da Área Corrigida da Fração. Para os parâmetros estudados, observou-se efeito benéfico sobre o perfil peptídico, sendo que o melhor resultado, associado, principalmente, ao maior teor de oligopeptídeos (49 por cento) e ao menor conteúdo de aminoácidos livres (22 por cento), foi obtido quando se empregou a concentração do substrato a 10 por cento, a relação E:S de 4:100 e o tempo de reação de 10h.

Several enzymatic hydrolysates of whey were prepared with the objective of increasing the oligopeptide content and reducing the cost of large scale production. Pancreatin was used and some hydrolytic parameters such as reaction time (5, 10 and 15h), enzyme:substrate ratio (E:S) (1:100, 2:100 and 4:100) and substrate concentration (10 and 15 percent) were tested. The hydrolysates were fractionated by size-exclusion-HPLC and the rapid corrected fraction area method was used for quantifying the chromatographic fractions. The beneficial effect on the peptide profile was observed in several cases, and it was mainly associated with higher oligopeptide (49 percent) and lower amino acid (22 percent) contents, which were obtained for a substrate concentration of 10 percent, E:S ratio of 4:100 and reaction time of 10h.