Fracciones peptídicas de semillas de Lupinus mutabilis (tarwi) con propiedades antioxidantes e inhibidoras de la enzima dipeptidil peptidasa IV (DPPIV)

Abstract

[Introducción] La diabetes mellitus tipo 2 (DM2) constituye una epidemia de ámbito mundial y es uno de los mayores desafíos médicos en la actualidad. Una de las dianas terapéuticas de interés es la enzima dipeptidil peptidasa IV (DPPIV), responsable de degradar las incretinas, hormonas intestinales secretadas tras la ingesta de comida y que estimulan la secreción de insulina. En los últimos años, la investigación se ha centrado en demostrar la actividad inhibidora de esta enzima en péptidos derivados de fuentes proteicas alimentarias, como alternativa en el tratamiento de la DM2. Además, debido al incremento de radicales libres producido durante el progreso de esta enfermedad, demostrar la actividad antioxidante de los péptidos inhibidores de la DPPIV supondría un avance adicional en su prevención y/o tratamiento de la DM2. Las proteínas de leguminosas han sido objeto de numerosos estudios en los últimos años como fuente de péptidos bioactivos. Lupinus mutabilis (tarwi) es una leguminosa oriunda de la región andina con potencial antidiabético debido a que ayuda a regular los niveles de glucosa en pacientes con DM2. Sin embargo, los compuestos responsables de este efecto no han sido todavía investigados. Las semillas de tarwi contienen un alto porcentaje de proteínas (50%), que podrían servir como fuente de péptidos con actividad antioxidante e inhibidora de DPPIV.

[Objetivos] Evaluar el potencial de las proteínas de tarwi como fuente de péptidos antioxidantes e inhibidores de la DPPIV tras procesos de hidrólisis enzimática.

[Métodos] Las semillas de tarwi fueron sometidas a un proceso de eliminación de los alcaloides y un posterior desengrasado con etanol previamente a la obtención del concentrado proteico. Dicho concentrado fue hidrolizado de manera secuencial con pepsina, pancreatina y alcalasa, durante 30, 60 y 138 min, respectivamente. Se determinó el Grado de Hidrólisis por el método del ortoftaldialdehido. El hidrolizado fue sometido a ultrafiltración empleando membranas de corte molecular de 10 y 3 kDa. En el hidrolizado y las fracciones peptídicas se determinó la actividad neutralizante de radicales peroxilo mediante el método ORAC y la actividad inhibidora de la DPPIV.

[Resultados] El concentrado proteico presentó un 80,17% de proteínas. Tras la hidrólisis, los valores del grado de hidrólisis fueron del 3.88% (sin hidrolizar), 10.00% (hidrolizado con pepsina), 17.99% (hidrolizado con pepsina y pancreatina) y 46.12% (hidrolizado con pepsina, pancreatina y alcalasa durante 138 minutos). A partir del hidrolizado obtenido tras la acción de las tres enzimas, se separaron las fracciones peptídicas de tamaño > 10 kDa, 3-10 kDa y < a 3 kDa, cuya actividad antioxidante como fue de 1.86, 2.94 y 7.62 μmol equivalente de Trolox (ET)/mg proteína, respectivamente. La actividad inhibidora de la DPPIV, expresada como IC50 o concentración proteica necesaria para inhibir el 50% de la actividad enzimática fue de 0.180, 0.140 y 0.060 mg/mL, respectivamente.

[Discusión] Los péptidos de pequeño tamaño de proteínas de tarwi fueron los principales responsables de la actividad como se ha descrito para otras fuentes proteicas. Las actividades antioxidante e inhibidora de la DPPIV fueron mayores a las reportadas para otros péptidos.

[Conclusiones] Se ha demostrado la actividad antioxidante e inhibidora de la DPPIV de hidrolizados de proteína de tarwi con un modelo secuencial secuencial con pepsina, pancreatina y alcalasa. Los péptidos de pequeño tamaño fueron los principales responsables de los efectos observados, por lo que podrían emplearse como nuevos ingredientes de alimentos funcionales destinados a la prevención y/o tratamiento de la diabetes.