Wpływ peptydów bioaktywnych uwalnianych z białek mleka krowiego na układ krwionośny

• Autorzy: Szerszunowicz I.

Warianty tytułu

Effects of bioactive peptides released from cow’s milk on cardiovascular system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Obecnie na świecie wzrasta zainteresowanie składnikami bioaktywnymi, w tym peptydami biologicznie aktywnymi. Prekursorami takich peptydów mogą być białka ro-ślinne i zwierzęce, w tym białka mleka (kazeina i białka serwatkowe). Peptydy bioaktywne mogą powstawać w wyniku ograniczonej proteolizy białek zachodzącej podczas różnych procesów technologicznych (np. zastosowanie proteolitycznych kultur starterowych wykorzystywanych do przeprowadzenia fermentacji mleka). W przewodzie pokarmowym człowieka takie związki mogą powstawać podczas hydrolizy białek/peptydów prowadzonej przez enzymy trawienne (pepsynę, trypsynę i chymotrypsy-nę). Peptydy bioaktywne wpływają na funkcjonowanie układu krwionośnego, układu nerwowego i pokarmowego oraz immunologicznego. Peptydy korzystnie wpływające na układ krążenia to peptydy obniżające ciśnienie krwi (peptydy przeciwnadciśnieniowe), hamujące agregację płytek krwi (peptydy przeciwkrzepliwe), zmniejszające rozpuszczalność cholesterolu, co w konsekwencji prowadzi do obniżenia absorpcji jelitowej tego związku (peptydy hipocholesterolemiczne). Zidentyfikowano również peptydy hamujące enzymatyczną (hamowanie lipooksygenazy) i nieenzymatyczną peroksydację niezbędnych kwasów tłuszczowych (peptydy antyoksydacyjne). Peptydy bioak-tywne są składnikami wielu produktów określanymi jako „żywność funkcjonalna” lub „nutraceutyki”.

EN

Currently, bioactive food ingredients, including biologically active peptides, became a subject of the growing interests of the scientists worldwide. The precursors of these peptides can be plant or animal proteins, including milk proteins (derived from casein and whey). Bioactive peptides can be released by limited enzymatic hydrolysis of pro-teins, which takes place during different technological processes (e.g. application of microbial proteolytic starter cultures used in milk fermentation processes). Peptides with biological activity can be formed in the gastrointestinal tract during hydrolysis of proteins/longer chain peptides by digestive enzymes (pepsin, trypsin, and chymotrypsin). Bioactive peptides have impact on the cardiovascular, nervous, gastrointestinal, and immune systems. Peptides, which are beneficial to cardiovascular system posses blood pressure-lowering effect (antihypertensive peptides), inhibit blood platelet aggrega-tion (antithrombotic peptides), and they can reduce the solubility of micellar choles-terol. The latter induce the decrease of the cholesterol intestinal absorption (hypocholesterolemic peptides). There were peptides identified in food proteins, which are responsible for enzymatic- and non-enzymatic inhibition of essential fatty acids peroxidation. Their activity was defined as lipooxygenase inhibitors and antioxi-dant peptides, respectively. Biologically active peptides are the components of many food products and/or ingredients described as „functional foods” and/or „nutraceuticals”.

Słowa kluczowe

PL

przewod pokarmowy; czlowiek; uklad krwionosny; uklad nerwowy; uklad immunologiczny; peptydy bioaktywne; mleko krowie; bialka mleka; wlasciwpsci przeciwnadcisnieniowe; wlasciwosci przeciwutleniajace; zdrowie czlowieka

• Wydawca: -
• Czasopismo: Innowacyjne Mleczarstwo
• Rocznik: 2014
• Tom: 02
• Numer: 1
• Opis fizyczny: s.4-12,rys.,bibliogr.

Twórcy

autor

Szerszunowicz I.

• Katedra Biochemii Żywności, Wydział Nauk o Żywności, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Olsztyn

Bibliografia

• 1. Apostolidis E., Kwon Y.I., Shetty K. Inhibitory potential of herb, fruit, and fungal-enriched cheese against key enzymes linked to type 2 diabetes and hypertension. Innov. Food Sci. Emer. Technol., 2007, 8, 46-54
• 2. Bütikofer U., Meyer J., Sieber R., Walther B., Wechsler D. Occurrence of the angiotensin-converting enzyme-inhibiting tripeptides Val-Pro-Pro and Ile-Pro-Pro in differ-ent cheese varieties of Swiss origin. J. Dairy Sci., 2008, 91, 29-38
• 3. Caceda R., Kinkead B., Nemeroff C.B. Neurotensin: role in psychiatric and neurological diseases. Peptides, 2006, 27, 2385-2404
• 4. Chabance B., Jollès P., Izquierdo C., Mazoyer E., Francoual C., Drouet L., Fiat A.M. Characterization of an antithrombotic peptide from kappa-casein in newborn plasma after milk ingestion. Br. J. Nutr., 1995, 73, 583-590
• 5. Chatterton D.E.W., Smithers G., Roupas P., Brodkorb A. Bioactivity of b-lactoglobulin and a-lactalbumin – Techno-logical implications for processing. Int. Dairy J., 2006, 16, 1229-1240
• 6. Clare D.A., Swaisgood H.E. Bioactive milk peptides: A pro-spectus. J. Dairy Sci., 2000, 83, 1187-1195
• 7. Cybul M., Nowak R. Przegląd metod stosowanych w analizie właściwości antyoksydacyjnych wyciągów roślinnych. Herba Polonica, 2008, 54, 68-78
• 8. Darewicz M., Dziuba J. 2009. Biologicznie i funkcjonalnie aktywne peptydy. Peptydy funkcjonalnie aktywne. Peptydy antyoksydacyjne. W: Biologicznie aktywne peptydy i białka żywności. Red. Dziuba J., Fornal Ł. WNT, Warszawa. 79-84
• 9. Dionysius D.A., Marschke R.J., Wood A.J. Milne J., Beattie T.R., Jiang H., Treloar T., Alewood P.F., Grieve P.A. Identifica-tion of physiologically functional peptides in dairy prod-ucts. Aust. J. Dairy Technol., 2000, 55, 103
• 10. Döring F., Will J., Amasheh S., Clauss W., Ahlbrecht H., Daniel H. Minimal molecular determinants of substrates for recogni-tion by the intestinal peptide transporter. J. Biol. Chem., 1998, 273, 23211-23218
• 11. Dziuba J. 2009. Biologicznie i funkcjonalnie aktywne peptydy. Peptydy przeciwkrzepliwe. W: Biologicznie aktywne peptydy i białka żywności. Red. Dziuba J., Fornal Ł. WNT, Warszawa, 22-26
• 12. Dziuba M., Dziuba B. 2009. Bazy danych białek i bioaktyw-nych peptydów – BIOPEP. W: Biologicznie aktywne peptydy i białka żywności. Red. Dziuba J., Fornal Ł. WNT, Warszawa, 141-175
• 13. Dziuba J., Fornal Ł. 2009. Biologicznie aktywne peptydy i białka żywności. WNT, Warszawa, 1-480
• 14. Erickson R.H., Song J.S., Yoshioka M., Gulli R., Miura S., Kim Y.S. Identification of proline-specific carboxypeptidase localized to brush border membrane of rat small intestine and its possible role in protein digestion. Digest. Diseases Sci., 1989, 34, 400-406
• 15. Farnfield M.M., Smith S., Stockmann R. Antioxidant activity of b-lactoglobulin and its modified derivatives. Aust. J. Dairy Technol., 2003, 58, 186-194
• 16. Fitzgerald R.J., Murray B.A. Bioactive peptides and lactic fermentations. Int. J. Dairy Technol., 2006, 59, 118-125
• 17. Fitzgerald R.J., Murray B.A., Walsh D.J. Hypotensive peptides from milk proteins. J. Nut., 2004, 134, 980S-988S
• 18. Fosset S., Tome D. Dietary protein-derived peptides with antithrombotic activity. Bull. IDF, 2000, 353-358, 65-68
• 19. Fuglsang A., Rattray F.P., Nilsson D., Nyborg N.C.B. Lactic acid bacteria: inhibition of angiotensin converting enzyme in vitro and in vivo. Anton. Leeuw. Int. J.G., 2003, 83, 27-34
• 20. Fujita H., Yamagami T., Ohshima K. Effects of an ACE-inhibitory agent, katsuobushi oligopeptide, in the spontane-ously hypertensive rat and in borderline and mildly hyper-tensive subjects. Nutr. Res., 2001, 21, 1149-1158
• 21. Fujita H., Yoshikawa M. LKPNM: a prodrug-type ACE-inhibitory peptide derived from fish protein. Immuno-pharm., 1999, 44, 123-127
• 22. Geisler S., Berod A., Zahm D.S., Rostene W. Brain neuro-tensin, psychostimulants, and stress – emphasis on neuro-anatomical substrates. Peptides, 2006, 27, 2364-2384
• 23. Gupta A., Mann B., Kumar R., Sangwan R.B. Antioxidant activity of Cheddar cheeses at different stages of ripening. Int. J. Dairy Technol., 2009, 63, 339-347
• 24. Halliwell B., Whiteman M. Measuring reactive species and oxidative damage in vivo and in cell culture: How should you do it and what do the results mean? Brit. J. Pharmacol., 2004, 142, 231-255
• 25. Hartmann R., Meisel H. Food-derived peptides with biologi-cal activity: from research to food applications. Curr. Opin-ion Biotech., 2007, 18, 163-169
• 26. Hata Y., Yamamoto M., Ohni M., Nakajima K., Nakamura Y., Takano T. A placebo-controlled study of the effect of sour milk on blood pressure in hypertensive subjects. Am. J. Clin. Nutr., 1996, 64, 767-771
• 27. Hayes M., Stanton C., Fitzgerald G.F., Ross R.P. Putting mi-crobes to work: Dairy fermentation, cell factories and bioac-tive peptides. Part II: Bioactive peptides functions. Biotech-nol. J., 2007, 2, 435-449
• 28. Hernández-Ledesma B., Davalos A., Bartolome B., Amigo L., Preparation of antioxidant enzymatic hydrolysates from alpha-lactalbumin and beta-lactoglobulin. Indentification of active peptides by HPLC-MS/MS. J. Agric. Food Chem., 2005, 53, 588-593
• 29. Jauhiainen T., Vapaatalo H., Poussa T., Kyrönpalo S., Rasmus-sen M., Korpela R. Lactobacillus helveticus fermented milk lowers blood pressure in hypertensive subjects in 24-h am-bulatory blood pressure measurement. Amer. J. Hypert., 2005, 18, 1600-1605
• 30. Kansci G., Genot C., Meynier A., Gaucheron F., Chobert J.M. b-Caseinophosphopeptide (f1-25) confers on b-casein tryptic hydrolysate an antioxidant activity during iron/ascorbate-induced oxidation of liposomes. Lait, 2004, 84, 449-462
• 31. Kitts D.D., Weiler K. Bioactive proteins and peptides from food sources. Applications of bioprocesses used in isolation and recovery. Curr. Pharm. Des., 2003, 9, 1309-1323
• 32. Korhonen H., Pihlanto A. Food-derived bioactive peptides – opportunities for designing future foods. Curr. Pharm. Des., 2003, 9, 1297-1308
• 33. Korhonen H., Pihlanto A. Bioactive peptides: Production and functionality. Int. Dairy J., 2006, 16, 945-960
• 34. Korhonen H.J. Bioactive milk proteins and peptides: From science to functional applications. Austr. J. Dairy Technol., 2009a, 64, 16-25
• 35. Korhonen H.J. Milk-derived bioactive peptides: From science to applications. J. Funct. Foods, 2009b, 1, 177-187
• 36. Kudoh Y., Matsuda S., Igoshi K., Oki T. Antioxidative peptide from milk fermented with Lactobacillus delbruecki subsp. bulgaricus IFO 13953. J. Japan Soc. Food Sci., 2001, 48, 44-50
• 37. Kulbacka J., Saczko J., Chwiłkowska A. Stres oksydacyjny w procesach uszkodzenia komórek. Pol. Merk. Lek., 2009, 157, 44, 44-47
• 38. Li G.-H., Le G.-W., Shi Y.-H., Shrestha S. Angiotensin I-converting enzyme inhibitory peptides derived from food proteins and their physiological and pharmacological effects. Nutr. Res., 2004, 24, 469-486
• 39. Liu Q., Raina A.K., Smith M.A., Sayre L.M., Perry G. Hy-droxynonenal, toxic carbonyls, and Alzheimer disease. Mol. Aspects Med., 2003, 24, 305-313
• 40. Lopez-Fandiño R., Otte J., van Camp J. Physiological, chemical and technological aspects of milk-protein-derived peptides with antihypertensive and ACE-inhibitory activity. Int. Dairy J., 2006, 16, 1277-1293
• 41. Masuda O., Nakamura Y., Takano T. Antihypertensive pep-tides are present in aorta after oral administration of sour milk containing these peptides to spontaneously hyperten-sive rats. J. Nutr., 1996, 126, 3063-3068
• 42. Meisel H. Biochemical properties of peptides encrypted in bovine milk proteins. Curr. Med. Chem., 2005, 12, 1905-1919
• 43. Meisel H., Walsh D.J., Murray B.A., Fitzgerald R.J. 2006. ACE inhibitory peptides. In: Nutraceutical proteins and peptides in health and disease. Edited by Mine V., Shahidi F., Taylor and Francis. 269-315
• 44. Meyer J., Bütikofer U., Walther B., Wechsler D., Sieber R. Hot topic: Changes in angiotensin-converting enzyme inhibition and concentrations of the tripeptides Val-Pro-Pro and Ile-Pro-Pro during ripening of different Swiss cheese varieties. J. Dairy Sci., 2009, 92, 826-836
• 45. Minervini F., Algaron F., Rizzello C.G., Fox P.F., Monnet V., Gobetti M. Angiotensin I-converting-enzyme-inhibitory and antibacterial peptides from Lactobacillus helveticus PR4 proteinase-hydrolysed caseins of milk from six species. Appl. Environ. Microb., 2003, 69, 5297-5305
• 46. Mizushima S., Ohshige K., Watanabe J., Kimura M., Kadowaki T., Nakamura Y., Tochikubo O., Ueshima H. Randomized con-trolled trial of sour milk on blood pressure in borderline hypertensive men. Am. J. Hypertens., 2004, 17, 701-706
• 47. Moreau R.A., Whitaker B.D., Hicks K.B. Phytosterols, phy-tostanols, and their conjugates in foods: structural diversity, quantitative analysis, and health-promoting uses. Prog. Lipid Res., 2002, 41, 457-500
• 48. Nagaoka S., Futamura Y., Miwa K., Awano T., Yamauchi K., Kanamaru Y., Tadashi K., Kuwata T. Identification of novel hypocholesterolemic peptides derived from bovine milk beta-lactoglobulin. Biochem. Biophys. Res. Commun., 2001, 281, 11-17
• 49. Ohinata K., Sonoda S., Inoue N., Yamauchi R., Wada K., Yoshi-kawa M. b-lactotensin, a neurotensin agonist peptide derived from bovine b-lactoglobulin, enhances memory consolidation in mice. Peptides, 2007, 28, 1470-1474
• 50. Ong L., Shah N.P. Release and identification of angiotensin-converting enzyme-inhibitory peptides as influenced by ripening temperatures and probiotic adjuncts in Cheddar cheeses. LWT – Food Sci. Technol., 2008, 41, 1555-1566
• 51. Otte J., Shalaby S.M.A., Zakora M., Nielsen M.S. Fractionation and identyfication of ACE- inhibitory peptides from a-lactalbumin and b-casein produced by thermolysin-catalysed hydrolysis. Int. Dairy J., 2007a, 17, 1460-1472
• 52. Otte J., Shalaby S.M., Zakora M., Pripp A.H., El-Shabrawy S.A. Angiotensin-converting enzyme inhibitory activity of milk protein hydrolysates. Effect of substrate, enzyme and time of hydrolysis. Int. Dairy J., 2007b, 17, 488-503
• 53. Pihlanto-Leppälä A. Bioactive peptides derived from bovine whey proteins: opioid and ACE-inhibitory peptides. Trends Food Sci. Technol., 2001, 11, 347-356
• 54. Pihlanto-Leppälä A., Koskinen P., Piilola K., Tupasela T., Kor-honen H. Angiotensin I-converting enzyme inhibitory prop-erties of whey protein digest: concentration and characteri-zation of active peptides. J. Dairy Res., 2000, 67, 53-64
• 55. Pihlanto-Leppälä A., Rokka T., Korhonen H. Angiotensin I-converting enzyme inhibitory peptides derived from bovine milk proteins. Int. Dairy J., 1998, 8, 325-331
• 56. Pritchard S.R., Phillips M., Kailasapathy K. Identification of bioactive peptides in commercial Cheddar cheese. Food Res. Int., 2010, 43, 1545-1548
• 57. Quirós A., Hernández-Ledesma B., Ramos M., Amigo L., Recio I. Angiotensin-converting enzyme inhibitory activity of pep-tides derived from caprine Kefir. J. Dairy Sci., 2005, 88, 3480-3487
• 58. Quirós A., Ramos M., Maguerza B., Delgado M.A., Miguel M., Aleixandre A., Recio I. Identification of novel antihyperten-sive peptides in milk fermented with Enterococcus faecalis. Int. Dairy J., 2007, 17, 33-41
• 59. Rutherfurd-Markwick K.J., Moughan P.J. Bioactive peptides derived from food. J. AOAC Int., 2005, 88, 955-966
• 60. Seppo L., Jauhiainen T., Poussa T., Korpela R. A fermented milk high in bioactive peptides has a blood pressure-lowering effect in hypertensive subjects. Am. J. Clin. Nutr., 2003, 77, 326-330
• 61. St-Gelais F., Jomphe C., Trudeau L.E. The role of neurotensin in central nervous system pathophysiology: what is the evi-dence? J. Psych. Neur., 2006, 31, 229-245
• 62. Teschemacher H., Umbach M., Hamel U., Praetorius K., Ahnert-Hilger G., Brantl V., Lottspeisch F., Henschen A. No evidence for the presence of b-casomorphins in human plasma after ingestion of cow’s milk or milk products. J. Dairy Res., 1986, 53, 135-138
• 63. Tonouchi H., Suzuki M., Uchida M., Oda M. Antihypertensive effect of an angiotensin converting enzyme inhibitory pep-tide from enzyme modified cheese. J. Dairy Res., 2008, 75, 284-290
• 64. Yamauchi R., Ohinata K., Yoshikawa M. Beta-lactotensin and neurotensin rapidly reduce serum cholesterol via NT2 re-ceptor. Peptides, 2003a, 24, 1955-1961
• 65. Yamauchi R., Sonoda S., Jinsmaa Y., Yoshikawa M. Antino-ciception induced by beta-lactotensin, a neurotensin agonist peptide derived from beta-lactoglobulin, is mediated by NT2 and D1 receptors. Life Sci., 2003b, 73, 1917-1923
• 66. Yamauchi R., Usui H., Yunden J., Takenaka Y., Tani F., Yoshi-kawa M. Characterization of beta-lactotensin, a bioactive peptide derived from bovine beta-lactoglobulin, as a neuro-tensin agonist. Biosci. Biotechnol. Biochem., 2003c, 67, 940-943
• 67. Yoshioka M., Erickson R.H., Woodley J.F., Gulli R., Guan D., Kim Y.S. Role of rat intestinal brush border membrane an-giotensin converting enzyme in dietary protein digestion. Am. J. Physiol., 253, 1987, G781-G786
• 68. Zdybel E. 2009. Biologicznie i funkcjonalnie aktywne pepty-dy. Peptydy przeciwnadciśnieniowe. W: Biologicznie aktyw-ne peptydy i białka żywności. Dziuba J., Fornal Ł. WNT, Warszawa. 14-22
• http://www.uwm.edu.pl/biochemia (dostęp: październik 2013r.)
• http://www.uniprot.org/ (dostęp: październik 2013r.)