In vitro and in vivo assessment of the antihypertensive activity of comercial hydrolysates from various protein sources.

Resumo: Peptídeos inibidores da enzima conversora de angiotensina (ECA) presentes em alimentos têm despertado o interesse de muitos pesquisadores, pois há evidências que sua ingestão, possa auxiliar na prevenção e no tratamento não medicamentoso da hipertensão. O potencial da atividade anti-hipertensiva de peptídeos tem sido avaliado principalmente com relação à capacidade de inibir a ECA, que tem papel fundamental na regulação da pressão arterial. Desta forma, inúmeros estudos têm focado a produção e o isolamento de peptídeos com atividade inibidora da ECA a partir de proteínas de diferentes fontes alimentícias, embora ainda pouco se conhece sobre a biodisponibilidade destes peptídeos. O presente estudo teve como objetivos: avaliação da influência das enzimas do trato gastrintestinal na atividade inibitória da ECA de hidrolisados protéicos e sua correlação com a atividade anti-hipertensiva avaliada in vivo e avaliar o efeito antihipertensivo e na função renal de hidrolisados de diferentes fontes. Utilizou-se hidrolisados comerciais de diferentes fontes protéicas: caseína (Hyprol 8052), soro de leite (Hyprol 3301) e glutén de trigo (Hyprol 4137) fornecidos pela Kerry Bio-Science; caseina (CE90ACE), soro de leite (WE80BG) e soja (SE50BT), doados pela DMV International e colágenos hidrolisados de origem bovina e suína (Gelita South América). Os colágenos hidrolisados foram fracionados em sistema de ultrafiltração com membranas de cut off de 30 a 50 kDa, 5 a 8 kDa e 1 a 2 kDa, obtendo-se os permeados P1 (PM< 30-50kDa), P2 (PM< 5-8kDa) e P3 (PM< 1-2 kDa), respectivamente. Os hidrolisados foram caracterizados físico-quimicamente e em seguida analisados quanto à capacidade de inibição da ECA antes e após a digestão gastrintestinal in vitro, e atividade anti-hipertensiva em ratos espontaneamente hipertensos (SHR) por via oral. Os produtos que apresentaram as melhores atividades in vivo foram avaliados quanto à sua influência na função renal dos animais e efeito hipotensor prolongado na pressão arterial de SHR, em experimento crônico. A hidrólise gastrintestinal in vitro promoveu efeito variável sobre a atividade inibitória da ECA. Os hidrolisados de maior peso molecular, colágenos hidrolisados bovino e suíno, apresentaram aumento significativo da potência inibitória da ECA. Por outro lado, observou-se redução na capacidade de inibir a ECA dos hidrolisados com menor peso molecular, como os hidrolisados da caseína (Hyprol 8052 e CE90ACE), soro de leite (Hyprol 3301) e soja (SE50BT). Os colágenos hidrolisados bovino e suíno e suas frações, tanto antes como após a digestão gastrintestinal in vitro apresentaram menor potência inibitória da ECA que os demais hidrolisados. Todos os hidrolisados anali sados foram capazes de induzir redução significativa da pressão arterial de SHR, exceto os colágenos hidrolisados bovino (CHB) e suíno (CHS) não fracionados. Os hidrolisados do soro de leite (WE80BG), caseína (CE90ACE), fração P1 do colágeno bovino e suíno (CHBP1 e CHSP1) e a fração P3 do colágeno hidrolisado suíno (CHSP3) foram os mais eficientes em reduzir a pressão arterial de SHR. A administração oral crônica dos hidrolisados WE80BG e CHBP1 induziu uma redução progressiva e significativa da pressão arterial de SHR, sendo a diferença de 20,60 mmHg e 10 mmHg, respectivamente, em relação à pressão basal. O hidrolisado CE90ACE, que apresentou uma das melhores atividades anti-hipertensivas in vivo, induziu redução na filtração glomerular dos animais e promoveu maior excreção de sódio na porção pós-proximal do ducto renal, provavelmente devido a um efeito vasodilatador, decorrente da inibição da ECA. Ao comparar os resultados obtidos in vivo com os valores de IC50 antes e após a hidrólise gastrintestinal, não se observou relação entre a eficiência em inibir a ECA in vitro e a redução da pressão arterial in vivo dos hidrolisados protéicos comerciais. Em conclusão, as enzimas gastrintestinais exercem grande influência sobre atividade antihipertensiva dos hidrolisados protéicos comerciais, podendo aumentar ou diminuir o efeito hipotensor in vivo. Porém, a digestão gastrintestinal in vitro dos hidrolisados antes da avaliação do potencial inibidor da ECA unicamente não se mostrou vantajosa para a predição da atividade biológica dos hidrolisados, pois além da digestão gastrintestinal há outros fatores e/ou mecanismos que podem estar envolvidos com o decréscimo da pressão arterial produzido pela ação dos peptídeos.Abstract: Angiotensin converting enzyme (ACE) inhibitory peptides present in foods have motivated the interest of many researchers, since there is evidence that the ingestion of these peptides, could aid in the prevention and in the non-medication treatment of hypertension. The anti-hypertensive activity of the peptides has been mainly assessed in relation to their capacity to inhibit the ACE, which has a fundamental role in regulating the blood pressure. In this way, innumerous studies have focused on the production and isolation of peptides with ACE-inhibitory activity from proteins from different food sources, though still little is known about the bioavailability of this peptides. The objectives of the present study were: assess the influence of the gastrointestinal enzymes on the ACEinhibitory activity of protein hydrolysates and the correlation with the anti-hypertensive activity assessed in vivo, and to assess the anti-hypertensive effect and kidney function of hydrolysates from different sources. Commercial hydrolysates from the following protein sources were used: casein (Hyprol 8052), milk whey (Hyprol 3301) and wheat gluten (Hyprol 4137), all provided by Kerry Bio-Science; casein (CE90ACE), milk whey (WE80BG) and soy (SE50BT), donated by DMV International, and hydrolysed collagens of bovine and porcine origins (Gelita South America). The hydrolysed collagens were fractionated in an ultrafiltration system using membranes with cut-offs of 30 to 50 kDa, 5 to 8 kDa and 1 to 2 kDa, obtaining the permeates P1 (PM<30-50 kDa), P2 (PM<5-8 kDa) and P3 (PM