Effect of digested total protein, protein fractions, and pure peptides from chia seeds (Salvia hispanica L.) on infl ammation, atherosclerosis and adipogenesis in silico and in vitro

• Autor(a) principal: Grancieri, Mariana
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/27781
• topic: Hidrolisados de Proteína; Proteínas; Peptídeos; Inflamação; Adipósitos; Macrófagos; Bioquímica da Nutrição

As doenças cardiovasculares (DCV) são a principal causa de morte no mundo. Algumas patologias estão associadas ao desenvolvimento de DCV, como inflamação de baixo grau, aterosclerose e obesidade. A semente de chia (Salvia hispanica L.) é um alimento que vem apresentando resultados promissores em estudos experimentais e clínicos. Essas sementes são rica fonte de proteínas totais e proteínas de reserva que, após digestão gastrointestinal, podem gerar peptídeos bioativos com benefícios em funções fisiológicas específicas. O objetivo geral deste estudo foi investigar os efeitos da proteína total digerida (DTP), frações proteicas digeridas (DPF) e peptídeos puros da semente de chia (Salvia hispânica L.) na inflamação, aterosclerose e adipogênese in silico e in vitro. O Manuscrito 1 consistiu de um estudo de revisão que teve como objetivo identificar a composição e os efeitos benéficos das sementes de chia (Salvia hispanica L.), suas proteínas, peptídeos e seu potencial impacto na saúde. Foram identificados, por meio de busca nas bases de dados Scopus e PubMed, trabalhos que investigaram os efeitos do consumo da semente de chia em humanos. Também, identificou-se as proteínas de chia utilizando a base de dados Uniprot e os peptídeos bioativos destas foram avaliados quanto aos seus potenciais efeitos biológicos por meio da base de dados BIOPEP®. Como resultados, observou-se que a semente de chia possui proteínas com promissores peptídeos bioativos, especialmente com efeitos antioxidantes, hipoglicêmicos e hipotensivos, os quais podem correlacionar-se aos efeitos benéficos decorrentes do consumo desta semente nos estudos com humanos. Porém, observou-se a falta de estudos que investiguem esses efeitos da proteína da chia nas doenças crônicas. Portanto, no Manuscrito 2, teve como objetivo identificar e caracterizar os peptídeos da DTP e das DPF de sementes de chia (Salvia hispanica L.) e determinar seu potencial efeito antioxidante, anti-inflamatório e anti- aterosclerótico. Foi utilizada semente de chia cultivada no Brasil, a qual foi moída para a obtenção da farinha e, desta, removeu-se a mucilagem e os lipídeos. Tal farinha livre de mucilagem e lipídeos foi utilizada para extração da proteína total por precipitação alcalina, bem como das frações proteicas por solubilidade em solventes. Em seguida, as proteínas, total e frações, sofreram digestão gastrointestinal simulada com pepsina e pancreatina e seus peptídeos bioativos foram identificados por Cromatografia Líquida de Ultra Eficiência, acoplado ao espectrômetro de massas (UPLC-ESI-MS). O potencial biológico, as proteínas parentais e as propriedades físico-químicas foram caracterizadas utilizando os bancos de dados BIOPEP®, BLAST tool® e PedDraw®, respectivamente. Além disso, avaliou-se os efeitos antioxidantes e anti-inflamatórios utilizando análises bioquímicas e in silico. O DTP e a albumina digerida, globulina e glutelina mostraram capacidade de eliminação de superóxido, peróxido de hidrogênio, óxido nítrico e DPPH e inibição das enzimas 5-LOX, COX-1-2 e iNOS nas análises bioquímicas. Além disso, os peptídeos das amostras citadas acima tiveram interação com os marcadores NF-κB, LOX-1, TLR4 e COX-1 nas análises in silico. No Manuscrito 3, teve-se o objetivo de determinar o efeito da DTP e das DPF (albumina, globulina e glutelina) de sementes de chia (Salvia hispanica L.) na inflamação e aterosclerose em macrófagos e os mecanismos de ação. Macrófagos RAW.264.7 tiveram a inflamação e a aterosclerose induzidas pela adição de lipopolissacarídeo (1μM) e lipoproteína de baixa densidade oxidada (80 μM), respctivamente. Observou-se que no processo inflamatório o DTP e as DPF reduziram a expressão e a translocação de NF-κB para o núcleo e, consequentemente, a expressão de p-NF-κB, iNOS, p-JNK e AP-1 também foi reduzida. A glutelina digerida reduziu a secreção de óxido nítrico (-65,1%), espécies reativas de oxigênio (-19,7%), prostaglandinas (-34,6%), TNF-α (-24,1%), dentre outros. Como anti- aterosclerótico, DTP e glutelina digerida reduziram a expressão de iCAM (-86,4%, -80,8%), LOX-1 (-37,3%, -35,7%), iNOS (-67,0%, -42,2%) e NF-κB (-57,5%, -71,1%). O DTP foi eficaz na redução da secreção de óxido nítrico (-43,4%), acúmulo de lipídios em macrófagos (-41,9%) e secreção de prostaglandinas (-41,9%), TNF-α (-43,3%), MCP-1 (-47,6 %) e IL-6 (- 50,5%). Também, no Manuscrito 4 objetivou-se avaliar o efeito in vitro da DTP e das DPF (albumina e glutelin) e peptídeos puros da semente de chia (Salvia hispanica L.) na adipogênese, bem como na prevenção e inibição da inflamação induzida em adipócitos 3T3- L1. Além das amostras de DTP e DPF, dois peptídeos puros NSPGPHDVALDQ (Pep1) e RMVLPEYELLYE (Pep2) foram testados para os efeitos de prevenção da adipogênese. Além disso, células 3T3-L1 foram induzidas a adipócitos maduros e foram expostas a meios condicionados (CM) de macrófagos inflamados e testou-se a eficácia da DTP e das DPF na prevenção da inflamação (amostras foram adicionadas junto ao CM), quanto na inibição desta (amostras foram adicionadas após adição de CM). Todos os tratamentos com DTP, DPF e peptídeos puros impediram a adipogênese, reduzindo mais de 50% a expressão de PPAR e, em menor grau, LPL, FAS, SREBP1, atividade de lipase e triglicerídeos. A inflamação induzida por meios condicionados foi reduzida principalmente durante a prevenção. A expressão de NF-κB, iNOS e COX-β e as secreções de óxido nítrico, PGEβ e TNFα foram reduzidas em todos os tratamentos. Em geral, as frações de DPF e proteínas digeridas: albumina, globulina e glutelina apresentaram efeitos promissores na inflamação, aterosclerose e adipogênese, reduzindo a expressão e os marcadores relacionados a essas vias. Além disso, o DTP, como um conjunto de proteínas, apresentou efeito mais potente do que as proteínas isoladas. Assim, as proteínas da semente de chia podem ser uma ferramenta na redução do risco do desenvolvimento dos marcadores de doenças cardiovasculares. Palavras-chave: Adipócitos. Hidrolisados. Macrófagos. Peptídeos. Proteínas. Inflamação.