Efectos biológicos de los fosfopéptidos de la caseína en ensayos in vitro

Resumen

Los fosfopéptidos de la caseína (CPPs) son péptidos bioactivos procedentes de la leche que se generan in vitro o in vivo por la acción de enzimas digestivas o durante la elaboración de productos lácteos. Algunos de ellos tienen una secuencia de aminoácidos formada por tres residuos de fosfoserina y dos de ácido glutámico (SpSpSpEE), que pueden fijar elementos minerales, aumentando la solubilidad de éstos y pudiendo desempeñar un papel importante en su biodisponibilidad. Asimismo, los CPPs presentan actividad antioxidante, mediante quelación de metales pro-oxidantes o por el secuestro de radicales libres, tanto en disoluciones acuosas como en emulsiones, contribuyendo al mecanismo de defensa antioxidante en el organismo. El objetivo de la presente memoria es evaluar el posible efecto beneficioso de los CPPs como ingredientes funcionales sobre la biodisponibilidad del hierro y cinc mediante la aplicación de ensayos in vitro con células Caco-2 y su actividad citoprotectora y citomoduladora. Asimismo, se evalúa la influencia del proceso de elaboración y de la digestión gastrointestinal simulada sobre la formación y resistencia de los CPPs en bebidas a base de zumo de frutas con o sin leche. Los resultados obtenidos permiten constatar la presencia de CPPs en bebidas a base de zumo de frutas con leche como consecuencia del procesado y su resistencia a la digestión gastrointestinal simulada cuando se adicionan a las bebidas a base de zumo de frutas. Hecho que permitiría utilizarlos como ingredientes funcionales en este tipo de alimentos. Asimismo, se muestra que la adición de leche a las bebidas a base de zumo de frutas aumenta la retención, transporte y captación del hierro y cinc y la síntesis de ferritina respecto a aquellas bebidas adicionadas con CPPs. Si bien, hay que señalar que la ferritina, se ha mostrado un indicador más sensible al efecto de los CPPs sobre la biodisponibilidad del hierro. La unión entre los fosfopéptidos de la caseína y el hierro podría justificar la influencia positiva de éstos sobre la síntesis de ferritina. En las bebidas objeto de estudio, se ha puesto de manifiesto una interacción negativa FexZn. En el caso del hierro, la disminución de la síntesis de ferritina en presencia de cinc es contrarrestada, en parte, por los CPPs. Cuando se evalúa la influencia de los fosfopéptidos de ¿- y ß-caseína y de CPPs específicos, ß-CN(1-25)4P, ¿s1-CN(64-74)4P y ¿s2-CN(1-19)4P, sobre la biodisponibilidad del hierro, se pone de manifiesto que los fosfopéptidos de ¿- y ß-caseína no ejercen efecto sobre la ésta en los modelos celulares utilizados y se confirma el efecto positivo, sobre la síntesis de ferritina, del ß-CN(1-25)4P y se evidencia dicho efecto para ¿s1-CN(64-74)4P y ¿s2-CN(1-19)4P en células Caco-2. Cuando se evalúa la influencia de los fosfopéptidos de ¿- y ß-caseína y de CPPs específicos, ß-CN(1-25)4P, ¿s1-CN(64-74)4P y ¿s2-CN(1-19)4P, sobre la biodisponibilidad del cinc, se observa que los fosfopéptidos de ¿- y ß-caseína, ß-CN(1-25)4P y ¿s1-CN(64-74)4P aumentan la captación del cinc, siendo el ¿s1-CN(64-74)4P el que muestra mayor efecto sobre la retención, transporte y captación del cinc. El péptido ¿s2-CN(1-19)4P no muestra efecto sobre estos parámetros. Previamente a los estudios de citorpotección y citomodulación, se determina la capacidad antioxidante total mediante los métodos TEAC y ORAC, observando que ambas mezclas de CPPs presentan capacidad antioxidante dosis-dependiente atribuible a la presencia de fosfopéptidos procedentes de la fracción ¿-caseína y a los residuos de aminoácidos con actividad antioxidante. De los parámetros de citoprotección y citomodulación evaluados, se deduce que la mezcla de CPPs estudiada muestra un efecto positivo, preservando la viabilidad celular, aumentando el contenido en GSH intracelular, induciendo la actividad de la catalasa, disminuyendo la peroxidación lipídica y manteniendo una correcta distribución de la población celular en cada una de las fases.