Use este identificador para citar ou linkar para este item:
https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/20675
Tipo: | Tese |
Título: | Inhame (Dioscorea cayennensis) cultivado na Paraíba: caracterização e produção de concentrado proteico para prospecção de peptídeos bioativos obtidos através de digestão simulada in vitro |
Autor(es): | Nascimento, Edilza Silva do |
Primeiro Orientador: | Gadelha, Carlos Alberto de Almeida |
Primeiro Coorientador: | Pacheco, Maria Teresa Bertoldo |
Resumo: | O tubérculo inhame tem importância na cultura alimentar do Nordeste, além de ser considerado um alimento funcional, que apresenta proteínas com potenciais propriedades bioativas. Objetivou-se com este estudo caracterizar o perfil peptídico e realizar a bioprospecção de peptídeos bioativos obtidos da digestão gastrointestinal simulada in vitro das proteínas do inhame (Dioscorea cayennensis) cultivado no Nordeste do Brasil. Para tanto, inicialmente, a amostra obtida foi analisada quanto a composição química parcial, seguida da obtenção da farinha para o preparo do extrato e concentrado proteico de inhame (CPI), submetido à digestão simulada in vitro, por fim caracterização e perfil dos peptídeos obtidos. O extrato proteico foi submetido à precipitação isoelétrica para obtenção do CPI, que em seguida foi dialisado, congelado e liofilizado. O CPI foi submetido à digestão gastrointestinal (GI) simulada, gerando duas fases: hidrolisado fase gástrica (HFG) e hidrólise contínua até o hidrolisado fase gastrointestinal (HFGI). As amostras: CPI, HFG e HFGI foram submetidas às análises de perfil proteico/peptídico: aminoácidos totais e livres (AAL), massa molecular (MM), hidrofobicidade por cromatografia em fase reversa e eletroforese (SDS-Tricina); perfil proteico (eletroforese-2D) e perfil peptídico. Os peptídeos identificados foram submetidos à predição de bioatividade através da Database of bioactive peptides (BIOPEP) e PeptideRanker (atividade inibitória da enzima conversora de angiotensina-ECA). Para validar os resultados obtidos in silico, foram realizadas análises de determinação de atividades biológicas in vitro: antioxidante (DPPH, ABTS, ORAC e proteção dos danos ao DNA), antibacteriana e inibidora da ECA. Os resultados da eletroforese 2D evidenciaram a presença da proteína dioscorina, como sendo a proteína majoritária do inhame. O CPI apresentou 64,0 % de proteínas, contendo todos os aminoácidos essenciais com escore adequado de acordo com a FAO, exceto os aminoácidos sulfurados. Após a digestão GI do CPI, foi evidenciada aumento da liberação significativa (p <0,5) de AAL. A eficiência da digestão GI foi verificada conforme perfil de distribuição de MM, com aproximadamente 71,0 % de peptídeos com MM <2 kDa gerados no HFGI. Os peptídeos identificados, em sua maioria são pertencentes à proteína dioscorina de D. cayennensis. Peptídeos do HFG tiveram sua MM diminuida com a progressão da hidrólise GI, resultando em peptídeos de menor MM no HFGI. Ademais, identificou-se sequências peptídicas com potenciais para peptídeos bioativos, com atividade anti-hipertensiva, antidiabética, antioxidante e antibacteriana a partir da predição por BIOPEP. Verificou-se nos HFG e HFGI a presença de sequência peptídica contendo prolina e leucina (LAPLPL) que pode contribuir para a inibição da ECA, assim como peptídeos contendo resíduos aromáticos no C-terminal (DITWT e FLSWT) que possibilitam a doação de elétrons e estabilização de radicais livres. Esses achados sugerem que essas características dos peptídeos contribuíram para a atividade antioxidante em todos os ensaios in vitro. Os peptídeos hidrofóbicos e com carga positiva (IFDQTLGKLR) podem ter possibilitado a inibição do crescimento da bactéria Escherichia coli. Portanto, os peptídeos obtidos após a digestão GI das proteínas do inhame podem contribuir na prevenção do desenvolvimento de infecções e doenças crônicas degenerativas, com impacto para a saúde humana. |
Abstract: | The yam is an important tuber in Brazil Northeast food culture, also being considered a functional food, as it has proteins with potential bioactive properties. The objective of this study was to characterize the peptide profile and perform the bioprospection of bioactive peptides obtained from in vitro simulated gastrointestinal digestion of yam proteins (Dioscorea cayennensis) grown in Brazil. Therefore, the sample obtained was initially analyzed for partial chemical composition, followed by obtaining the flour for the yam extract and protein concentrate (YPC) preparation, submitted to simulated digestion in vitro, and finally the characterization and profile of the obtained peptides were performed. The protein extract was subjected to isoelectric precipitation to obtain the YPC, which was then dialyzed and freeze-dried. The YPC was submitted to simulated gastrointestinal (GI) digestion, generating two phases: the gastric phase hydrolysate (GPH) and continuous hydrolysis until the gastrointestinal phase hydrolysate (GIPH). The samples: YPC, GPH and GIPH were submitted to analysis of protein and peptide profile: total amino acids and free amino acids (FAA); molecular mass (MM); hydrophobicity by reverse phase chromatography and electrophoresis (Tricine-SDS-PAGE); protein profile (two-dimensional gel electrophoresis) and peptide profile (nano-LC-ESI-MS/MS, MALDI-TOF). The identified peptides were submitted to the bioactivity prediction through the Bioactive Peptides Database (BIOPEP) and PeptideRanker (inhibitory activity of the angiotensin-converting enzyme-ACE). To validate results obtained in silico, analysis were performed to determine biological activities in vitro: antioxidant (DPPH, ABTS, ORAC and protection from DNA damage), antibacterial and ACE’s inhibitor. The results of 2D-electrophoresis show the presence of the dioscorin protein, as the yam’s major protein. The YCP resulted in 64.0 % protein, with all essential amino acids with an appropriate score according to FAO, except sulfur amino acids. After the GI digestion of the YPC, a significant increase in the release (p <0.5) of AAL was evidenced. The efficiency of GI digestion was verified according to the distribution profile of MW, with approximately 71.0 % of peptides with MW <2 kDa generated in the GIPH. Most of the identified peptides belong to the D. cayennensis dioscorin protein. GPH peptides had their MM decreased with the progression of GI hydrolysis, resulting in smaller MM peptides in GIPH. In addition, sequences with potential for bioactive peptides, with antihypertensive, antidiabetic, antioxidant and antibacterial activity were identified from the BIOPEP prediction. The presence of a peptide sequence containing proline and leucine (LAPLPL) was found in the GPH and GIPH, which can contribute to the inhibition of ACE, as well as peptides containing aromatic residues in the C-terminal (DITWT and FLSWT) that allow the donation of electrons and stabilization of free radicals. These findings suggest that these characteristics contributed to the antioxidant activity in all in vitro assays. Hydrophobic and positively charged peptides (IFDQTLGKLR) may have made it possible to inhibit the growth of the bacteria Escherichia coli. Therefore, the peptides obtained after the GI digestion of yam proteins can contribute to the prevention of infections and chronic degenerative diseases development, with an impact on human health. |
Palavras-chave: | Proteína vegetal Peptídeos antibacterianos Peptídeos antioxidantes Peptídeos anti-hipertensivos BIOPEP Tuber protein Antibacterial peptides Antioxidant peptides Antihypertensive peptides |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Engenharia de Alimentos |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto |
URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/20675 |
Data do documento: | 31-Mar-2020 |
Aparece nas coleções: | Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos |
Arquivos associados a este item:
Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
---|---|---|---|---|
EdilzaSilvaDoNascimento_Tese.pdf | 1,84 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Este item está licenciada sob uma
Licença Creative Commons