Moringa oleifera Lam.: a vegetal source of hypoglycemic and hypolipidemic proteins

Diabetes mellitus is characterized by chronic hyperglycemia associated with vascular complications, which cause high morbidity and mortality rates. World projections of the increase in the diabetic number have already been done. This reinforces the search for hypoglycemic plant compounds in the perspective of their use on drug formulation for diabetes treatment. In this context, plant proteins have been included in the arsenal of molecules with hypoglycemic potential. The aim of the present work was to obtain hypoglycemic proteins from the seed coat and leaves of Moringa oleifera, a plant native to India. From this species, a protein fraction from the seed coat (Mo-TEG) and a protein from the leaves (Mo-S3) were obtained, both with hypoglycemic effect. Mo-TEG showed a protein yield of 40%, corresponding to 0.66 mg protein/g of seed coat flour. Mo-LPI was able to cross-react with human anti-insulin antibodies. In alloxan-induced diabetic mice, Mo-TEG showed a short-term hypoglycemic effect after intraperitoneal or oral administration, with a higher effect through the first route (72.3% vs 39.6% 5 h after the administration). Also by the intraperitoneal route, Mo-TEG improved the tolerance to orally administered glucose, exhibiting hypoglycemic effect and improvement of the serum lipid profile when administered along 10 days to alloxan-induced diabetic mice. Regarding to protein from M. oleifera leaves, Mo-S3 was purified by DEAE-Cellulose and Sephacryl S-200 chromatography, with a 891.53-fold purification and 1.04% yield. Mo-S3 is a 8.6 kDa protein as revealed by mass spectrometry under native conditions. In addition to the presence of insulin epitopes, Mo-S3 showed hypoglycemic effect after intraperitoneal administration, in a single dose or repeated doses. Conversely, no significant hypoglycemic effect was observed in diabetic mice when Mo-S3 was orally administered. Moreover, Mo-TEG and Mo-S3 showed hypolipidemic effect in diabetic mice. Altogether, these data demonstrate that proteins belong to the set of hypoglycemic molecules of M.oleifera, which allow their insertion in biomedical research in order to produce drugs to treat diabetes.O diabetes mellitus é caracterizado por hiperglicemia crônica associada a complicações vasculares, que são responsáveis por elevada morbimortalidade. Projeções mundiais do aumento no número de diabéticos já foram divulgadas. Isso justifica a busca de compostos vegetais hipoglicemiantes, na perspectiva de formulação de fármacos para o tratamento do diabetes. Nesse contexto, proteínas vegetais são incluídas no arsenal de moléculas com potencial hipoglicêmico. O presente trabalho teve como objetivo a obtenção de proteínas hipoglicemiantes do tegumento de sementes e das folhas de Moringa oleifera, uma planta nativa da Índia. Dessa espécie, uma fração proteica do tegumento de sementes (Mo-TEG) e uma proteína das folhas (Mo-S3) foram obtidas, ambas com efeito hipoglicemiante. Mo-TEG apresentou rendimento proteico de 40%, correspondendo a um teor de 0,66 mg de proteína/g de farinha do tegumento. Essa fração proteica mostrou reação cruzada com o anticorpo anti-insulina humana. Em camundongos com diabetes induzido por aloxano, Mo-TEG mostrou efeito hipoglicemiante em curto prazo, após administração intraperitoneal ou oral, com efeito mais pronunciado pela primeira via (72,3% vs 39,6%, após 5 h da administração). Ainda pela via intraperitoneal, Mo-TEG melhorou a tolerância à glucose administrada oralmente, promovendo efeito hipoglicemiante e melhora do perfil lipídico sérico quando administrada por 10 dias em camundongos diabéticos. Com relação à proteína das folhas de M. oleifera, Mo-S3 foi purificada por cromatografias em DEAE-Celulose e Sephacryl S-200, com índice de purificação de 891,53 vezes e rendimento proteico de 1,04%. Mo-S3 possui massa molecular de 8,6 kDa, revelada por espectrometria de massas sob condições nativas. Além de apresentar epítopos antigênicos do tipo insulina, Mo-S3 exerceu efeito hipoglicemiante após administração intraperitoneal, em dose única ou doses repetidas. Contrariamente a Mo-TEG, Mo-S3 não mostrou efeito hipoglicemiante por via oral. Adicionalmente, Mo-TEG e Mo-S3 exerceram efeito hipolipemiante em camundongos diabéticos. Os resultados obtidos demonstram que proteínas estão incluídas no arsenal de moléculas hipoglicemiantes presentes em M.oleifera, o que possibilita sua inserção na pesquisa biomédica voltada à produção de drogas para o tratamento do diabetes