proteínas y péptidos en nutrición enteral

Nutricin HospitalariaISSN: [email protected] Aula MdicaEspaa

Martnez Augustin, O.; de Victoria Muoz, E. MartnezProtenas y pptidos en nutricin enteral

Nutricin Hospitalaria, vol. 21, nm. 2, mayo, 2006, pp. 1-14Grupo Aula Mdica

Madrid, Espaa

Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=309226709003

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1Resumen

La protena es un macronutriente esencial para el creci-miento y el mantenimiento de las estructuras corporales.Un concepto importante en nutricin proteica es la calidadde la protena que viene, principalmente, determinada porel perfil y proporcin de los aminocidos que la componen,aunque pueden intervenir otros factores como la solubili-dad y el grado glicosilacin. Para evaluar la calidad de laprotena existen diversos mtodos que se pueden clasificaren qumicos, biolgicos y microbiolgicos. Actualmente seutiliza, de rutina el cmputo de aminocidos corregido conla digestibilidad de la protena (PDCAAS). La calidad deuna protena puede modificarse por los tratamientos tecno-lgicos y culinarios a los que son sometidos los alimentosque la contiene y tambin por la presencia en ellos de facto-res antinutricionales que afectan a la biodisponibilidad delos aminocidos. La complementacin proteica permite,mediante la formulacin de mezclas de protenas de bajacalidad, mejorar la biodisponibilidad, y por tanto la calidadde esa mezcla proteica. En los ltimos aos la nutricin y latecnologa de los alimentos estn experimentando una pro-funda transformacin debido al desarrollo del concepto dealimentos funcionales y de nutracuticos. Tanto las prote-nas funcionales como los pptidos bioactivos estn cobran-do gran importancia ya que, adems de su papel nutricionalpor ser fuente de aminocidos, son capaces de ejercer dife-rentes efectos biolgicos especficos sobre el sistema inmu-ne, el sistema cardiovascular o el tracto gastrointestinal.Adems, se ha descrito que estos pptidos y protenas pue-den tener efectos anticancergenos, antibacterianos o anti-virales. En este trabajo se revisan las protenas funcionalesy los pptidos bioactivos ms relevantes desde el punto devista de su funcionalidad, haciendo especial hincapi enaquellos procedentes de la leche, el huevo y la soja.

(Nutr Hosp 2006, 21:1-14)

Palabras clave: Calidad proteica. Aminocidos. PDCAAS.Complementacin proteica. Soja. Leche. Huevo. Protenasfuncionales. Pptidos bioactivos. Lactoferrina. Transferrina.Factores de crecimiento.

ArtculoProtenas y pptidos en nutricin enteralO. Martnez Augustin1 y E. Martnez de Victoria Muoz2

1Departamento de Bioqumica y Biologa Molecular 2. Facultad de Farmacia. Universidad de Granada. 2Instituto de Nutricin yTecnologa de los Alimentos. Universidad de Granada.

Nutr. Hosp. (2006) 21 (Supl. 2) 1-14ISSN 0212-1611 CODEN NUHOEQ

S.V.R. 318

Correspondencia: Olga Martnez AugustinDepartamento de Bioqumica y Biologa Molecular 2Facultad de FarmaciaCampus de Cartuja, s/n. 18072 Granada (Espaa)E-mail: [email protected]

PROTEINS AND PEPTIDESIN ENTERAL NUTRITION

Abstract

A protein is an essential macronutrient for the growthand maintenance of corporal structures. An importantconcept in proteic nutrition is the proteins quality,mainly determined by the profile and proportion of theamino acids making up the protein, although other fac-tors such as solubility and degree of glycosylation may beinvolved. There are different ways to evaluate proteinquality that can be classified as chemical, biological andmicrobiological. Currently Protein Digestibility-Correc-ted Amino Acid Score (PDCAAS) is routinely used. Pro-tein quality can be altered by the technological and culi-nary processes to which food is subjected and also by thepresence in food of anti-nutritional factors affecting thebioavailability of amino acids. Protein complementationthrough the formulation of low-quality protein mixtureslets us improve bioavailability, and therefore the qualityof this protein mix. In the past few years, nutrition andfood technology are undergoing a profound transforma-tion due to the development of the concept of functionaland nutraceutic foods. Functional proteins and bioactivepeptides are gaining in importance since, in addition totheir nutritional role as a source of amino acids, they arecapable of exerting different biological effects on theimmune system, the cardiovascular system or the gas-trointestinal tract. In addition, these peptides and pro-teins have been described as having anticancer, antibac-terial or antiviral effects. This paper reviews the mostrelevant functional proteins and bioactive peptides froma functional standpoint, with special emphasis on thosecoming from milk, eggs and soy.

(Nutr Hosp 2006, 21:1-14)Key words: Protein quality. Amino acids. PDCAAS. Protein

complementation. Soy. Milk. Eggs. Functional proteins. Bioac-tive peptides. Lactoferrin. Growth factors.

Introduccin

Las protenas son el principal componente estructu-ral y funcional de las clulas y tienen numerosas eimportantes funciones dentro del organismo que vandesde su papel cataltico (enzimas) hasta su funcin enla motilidad corporal (actina, miosina), pasando por supapel mecnico (elastina, colgeno), de transporte yalmacn (hemoglobina, mioglobina, citocromos), pro-teccin (anticuerpos), reguladora (hormonas), etc.1.

Su caracterstica ms importante es que contienennitrgeno, siendo el contenido medio de este elementode un 16%. Son macromolculas formadas por cadenasde unidades estructurales, los aminocidos. Estos ami-nocidos se unen por medio de enlaces peptdicos entrelos grupos carboxilo y el grupo a-amino (imino), conprdida de agua. La secuencia de aminocidos quecomponen una protena constituye su estructura prima-ria, de vital importancia desde el punto de vista nutri-cional. Tambin tienen importancia nutricional, aun-que en menor medida, la estructura secundaria yterciaria. Se clasifican atendiendo a distintos puntos devista como son: solubilidad, composicin, forma, pro-piedades fsicas, funcin, estructura tridimensional,etctera. La protena supone aproximadamente el 17%de la masa corporal. A pesar de su diversidad funcional(enzimtica, de transporte y almacn, mecnica, moti-lidad, proteccin, reguladora, etc.) un 25% es protenaestructural y hemoglobina1.

Desde el punto de vista nutricional la protena es unmacronutriente presente en los alimentos. La importan-cia de la protena presente en la dieta se debe a su capa-cidad de aportar aminocidos para atender al manteni-miento de la protena corporal y al incremento de estadurante el crecimiento. La limitacin en el aporte deenerga y de protena conduce a un retraso en el creci-miento2, 3. En el adulto, la prdida de protena corporalse asocia con numerosas alteraciones patolgicas y aun aumento en la mortalidad1.

Como antes mencionamos, el aspecto ms importan-te de una protena, desde el punto de vista nutricional,es su composicin en aminocidos, aunque otras carac-tersticas estructurales como la solubilidad y la glicosi-lacin, pueden afectar su digestibilidad y en conse-cuencia su valor nutricional.

Aminocidos

Los aminocidos se han clasificado, clsicamente,basndose en la posibilidad o no de ser sintetizados denovo por el organismo. As, se incluyen los aminoci-dos esenciales (o indispensables), cuyo esqueletohidrocarbonato no se puede sintetizar en el organismohumano y por tanto, deben ser aportados, de formaobligatoria, por la dieta para atender a las necesidadescorporales (crecimiento y mantenimiento de estructu-ras). Los nueve aminocidos indispensables son: feni-lalanina, histidina, isoleucina, leucina, lisina, metioni-

na, treonina, triptfano y valina. En la actualidad, elgrupo de aminocidos no esenciales (o dispensables) seha subdividido en los realmente dispensables que sonsintetizados en el organismo a partir de otros aminoci-dos o de otros metabolitos (alanina, cido asprtico,asparragina, cido glutmico y serina) y los condicio-nalmente indispensables que se sintetizan por vascomplejas y obligatoriamente, a partir de otros amino-cidos o su sntesis puede estar limitada en situacionesfisiolgicas (prematuridad) o fisiopatolgicas (estrscatablico severo o disfuncin metablica intestinal).A este grupo pertenecen la arginina, cistena/cistina,glutamina, glicina, prolina y tirosina. Sus precursoresson glutamina/glutamato, aspartato, metionina, serina,cido glutmico, amonio, colina, glutamato y fenilala-nina respectivamente4, 5.

Tras su ingestin, la protena de la dieta es digerida yabsorbida en el tracto gastrointestinal. Despus de sudesnaturalizacin por el cido gstrico es hidrolizadaen pequeos pptidos y aminocidos por las proteasasgstricas y pancreticas. Estos productos de la diges-tin son transportados a las clulas mucosales. En ellasse produce una nueva hidrlisis mediada por peptida-sas intracelulares. Algunos de los aminocidos presen-tes en la clula son utilizados por los propios enteroci-tos (como fuente energtica y en el recambio celular),otros sufren transformaciones metablicas (transami-nacin de aminocidos dicarboxlicos) antes de pasar ala sangre de forma que el perfil de aminocidos quellega, por va portal, al hgado no refleja exactamente elde aminocidos absorbidos6, 7.

A su llegada al hgado, una parte es captada y utiliza-da por este rgano, el resto entra en la circulacin sist-mica y son utilizados por los tejidos perifricos. El des-tino metablico de los aminocidos es complejo y vadesde la utilizacin como sustrato energtico o gluco-neognico hasta la sntesis de protenas y pptidos,pasando por la sntesis de aminocido no esenciales ola formacin de otros compuestos nitrogenados. Todoslos compuestos nitrogenados del organismo, proceden-te los aminocidos, de aqu la importancia de la ingestaproteica.

2 O. Martnez Augustin y cols.Nutr. Hosp. (2006) 21 (Supl. 2) 1-14

Tabla IRequerimientos nutricionales estimados porIOM/FNB (2002) Y FAO/WHO/UNU (1985)para preescolares extrapolables a adultos

Aminocido IOM/FNB FAO/WHO/UNUmg/g de protena mg/g de protena

Histidina 18* *Isoleucina 25 28Lisina 55 58Leucina 51 66Metionina/Cistena 25 25Fenilalanina/Tirosina 47 63Treonina 27 34Triptfano 7 11Valina 32 35

*Indispensable en nios.

Los requerimientos nutricionales de protena se hanestablecido, para la poblacin americana y canadiense,extrapolable a la poblacin espaola en 0,8 g/kg/dapara adultos, con valores ligeramente superiores parala infancia (1,5 g/kg/da para < 1 ao), niez (1,1g/kg/da, 1-3 aos), escolares-pubertad (0,95 g/kg/da,4-13 aos) y adolescencia (0,85 g/kg/da, 14-18 aos) ymujeres gestantes y lactantes (1,1 g/kg/da). Respectoal porcentaje calrico a cubrir por la protena, compati-ble con un estado adecuado de salud, para la poblacinadulta se ha establecido en 10-35% de las kilocalorastotales2, 3, 5, 8.

Los requerimientos de aminocidos indispensablessegn el IOM/FNB (2002) y FAO/WHO/UNU (1985),basados en los requerimientos de nios entre 1-3 aos(preescolares) se recogen en la tabla I8, 9, 10.

Las necesidades nutricionales de protena puedenestablecerse por la presencia en la dieta de tres compo-nentes: a) los aminocidos indispensables (nutricional-mente esenciales); b) los condicionalmente indispensa-bles, y c) nitrgeno no especfico necesario para lasntesis de los aminocidos dispensables (no esencia-les) y otros compuestos nitrogenados de importancia11.

Calidad proteica

La calidad nutricional de una protena (o una fuenteproteica) se define como la capacidad de esa fuenteproteica para cubrir los requerimientos de nitrgeno yaminocidos de un determinado individuo. En otraspalabras, la calidad proteica se refiere a la medida enque los aminocidos de la dieta pueden utilizarse parala sntesis proteica12.

Cuando se determinan los requerimientos nutricio-nales de aminocidos (y por tanto de protenas), se sue-len expresar como ingestas totales, sin tener en cuentael hecho de que no todos los aminocidos presentes enel alimento, pueden ser absorbidos y utilizados. El con-cepto de biodisponibilidad para cualquier nutriente,incluidos los aminocidos y otros componentes ali-mentarios, expresa la proporcin de la cantidad total,en este caso de aminocidos presentes en la dieta, quepueden ser absorbidos y utilizados metablicamente.La biodisponibilidad tiene 3 componentes: digestibili-

dad, integridad qumica y ausencia de interferenciasmetablicas6, 13.

Desde el punto de vista prctico, el aspecto que msimportancia en la biodisponibilidad de aminocidos yprotenas es su digestibilidad, es decirse utilizacindigestiva, aunque los otros dos aspectos tambin tienenimportancia para determinados alimentos y mtodos deprocesado de ellos. As, las modificaciones en la inte-gridad qumica de los aminocidos, por ejemplo trastratamiento trmico, afecta a su disponibilidad14. Porltimo, las interferencias metablicas tienen su impor-tancia ya que las protenas alimentarias estn acompa-adas de otros componentes que pueden afectar su dis-ponibilidad, de forma verdadera o aparente, esta ltimaafectando el desarrollo de los ensayos. Entre estas sus-tancias podemos citar los alcaloides, fitoestrgenos,bocigenos, hemaglutininas, etc.15.

Factores que afectan a la calidad proteica

Existen numerosos factores que afectan a la calidadproteica, adems de su composicin en aminocidos ysus caractersticas digestivas intrnsecas. Factoresintrnsecos como la propia fuente proteica, su estructu-ra secundaria, terciaria y cuaternaria o si la protenamisma tiene propiedades antinutricionales. Tambin sedebe tener en cuenta el tipo de procesado al que ha sidosometida y la forma de almacenamiento, la presenciade factores antinutricionales que forman parte del ali-mento que la contiene14, 15. Tambin existe factoresextrnsecos que afectan tanto a la calidad proteicacomo al aporte adecuado de protena, entre ellos pode-mos citar el estado fisiolgico y de salud del individuoy factores econmicos, higinicos y sanitarios, etc.14.

Respecto al procesado de los alimentos, hoy en dauna prctica de rutina, debemos mencionar que los tra-tamientos actuales van ms encaminados a incrementarel atractivo del alimento ms que a mejorar sus propie-dades nutricionales. Estos tratamientos afectan a lafuncionalidad de la protena modificando su estadofsico, hidrolizndola en pequeos pptidos o modifi-cando los aminocidos que la componen. En estecampo an queda bastante por investigar ya que lamayora de los estudios llevados a cabo se han realiza-

Protenas y pptidos en NE 3Nutr. Hosp. (2006) 21 (Supl. 2)1-14

Tabla IIComparacin de la calidad proteica de diferentes proteinas alimentarias determinadas por distintos mtodos

Protena Cmputo de aminocidos PDCAAS Digestibilidad (%) PER VBProtena de buey 0,94 0,92 98 2,90 80

Casena 1,00 1,00 99 2,50 80

Gluten de trigo 0,45 0,25 91 0,34 54

Huevo 1,21 1,00 98 3,80 88-100

Concentrado de soja 0,99 1,00 95 2,20 74

Suero lcteo 1,14 1,00 99 3,20 100

PDCAAS: cmputo de aminocidos corregido con la digestibilidad de la protena; PER: ndice de eficiencia proteica; VB: valor biolgico.

do sobre las modificaciones de la lisina, no existiendoapenas informacin acerca de otros aminocidos16, 17.Un tema reciente y de gran inters es la formacin, porel procesado, de compuestos txicos como la forma-cin de acrilamida a partir de los residuos de asparragi-na tras la reaccin de Maillard14.

La presencia de factores antinutricionales naturales(inhibidores de la tripsina, taninos, fitatos, glucosinola-tos, etc.) o formados en el almacenamiento o procesadode los alimentos (lisinoalanina, D-aminocidos) pue-den afectar la utilizacin digestiva y metablica de laprotena y por tanto la biodisponibilidad de los amino-cidos, en algunos casos con reducciones de hasta el50%15, 18. Es importante conocer que los efectos adver-sos sobre la digestibilidad son mucho ms marcados enanimales maduros que en jvenes, lo que condicionarapara los ensayos de computo de aminocidos corregidocon la digestibilidad de la protena (PDCAAS), unmtodo para la determinacin de la calidad proteica(ver ms adelante), e uso no solo de animales en creci-miento sino tambin maduros19.

Complementacin proteica

El concepto de complementacin proteica es antiguoy se desarrollo dentro del mundo del vegetarianismo(estrictos y ovolactovegetarianos). Se basa en la exis-tencia de protenas completas, que contienen todos losaminocidos indispensables y las incompletas a las queles falta uno o ms de estos aminocidos (aminocidoslimitantes)20. Este concepto se utiliza para el diseo dedietas o alimentos en los que se mezclan distintas fuen-tes proteicas con objeto de mejorar la calidad de lacombinacin resultante. El punto de partida de la com-plementacin proteica es el conocimiento de la compo-

sicin en aminocidos indispensables y su digestibili-dad (ver ms adelante).

Los grupos de alimentos cuyas protenas mayorita-rias puede complementarse por tener perfiles de ami-nocidos indispensables complementarios son las pro-tenas de las legumbres, leche y derivados, semillas yfrutos secos y cereales. La mezcla de estas fuentes pro-teicas puede mejorar notablemente su calidad. As, sehan propuesto que las mezclas ms adecuadas soncereales y legumbres, cereales y lcteos y semillas-fru-tos secos y legumbres, aunque otros cruces tambinmejoran, aunque en menor medida, la calidad de lamezcla resultante frente a las fuentes individuales porseparado. As, las legumbres tienen como aminocidoslimitantes el triptfano y la metionina, los cereales lalisina, treonina e isoleucina y los frutos secos y otrassemillas la lisina e isoleucina. Las mezclas de estos ali-mentos entre s y con lcteos producen mezclas con unafuente proteica de mejor calidad (fig. 1).

Mtodos para determinar la calidad proteica

Esta claro que si tenemos en cuenta el concepto decalida proteica, debemos considerar dos aspectosimportantes de la protena de la dieta que pueden diferirampliamente, la composicin en aminocidos indis-pensables (perfil y proporcin) y su digestibilidad.Tambin debemos considerar los aspectos relaciona-dos con la retencin, y por tanto, con la utilizacinmetablica de estos aminocidos.

Existen muchos mtodos para evaluar la calidad deuna fuente proteica alimentaria que clsicamente sehan clasificado en qumicos, biolgicos y microbiol-gicos. Entre los qumicos se incluyen el cmputo qu-mico, aminograma, ndice de aminocidos esenciales


Fig. 1.Complementacin proteica entre diferentes grupos de alimentos. El grosor de las flechas representa la magnitud de la calidadproteica de la mezcla. Ejemplo de complementacin proteica entre la protena de los cereales y lctea comparada con una protena de al-ta calidad (huevo).

(IAAE) y lisina disponible. Dentro de los biolgicos sehan utilizado y se siguen utilizando el PER (ProteinEfficiency Ratio), coeficiente de eficacia en crecimien-to (CEC), valor sustitutivo de la protena, Valor Biol-gico (VB), Utilizacin Neta de la Protena (NPU) yValor Productivo de la Protena (PPV)20, 21. Todos losanteriores utilizan animales de laboratorio. En el hom-bre, el ndice biolgico que mejor nos informa acercade la calidad de la protena es el balance de nitrgenoen voluntarios, sin embargo, la aplicacin de este mto-do (en el que se debe calcular la ingesta de nitrgeno ylas prdidas fecales y urinarias) tiene dificultades tc-nicas y ticas que dificultan en gran medida su aplica-cin de rutina. Los mtodos micobiolgicos se basanen la utilizacin de microorganismos con requerimien-tos conocidos de aminocidos, observando el creci-miento u otro parmetro relacionado con la utilizacinde la protena problema.

En los ltimos aos, los mtodos ms utilizados hansido, dentro de los bioensayos, el PER, VB y NPU.Todos ellos utilizan ratas en crecimiento y evalan laganancia de peso por gramo de protena ingerido, elprimero y los dos ltimos valoran el nitrgeno retenidofrente al absorbido (VB) o al ingerido (NPU) por lo quetienen en cuenta la utilizacin metablica y la digestivay metablica respectivamente. Las principales crticasa estos mtodos estn basadas en los diferentes requeri-mientos en aminocidos de la rata y el hombre ya queen el hombre predominan los procesos de manteni-miento respecto al crecimiento y por otro lado, losrequerimientos de aminocidos azufrados son mayoresen rata para sustentar el crecimiento del pelo12, 13, 22.

Con estos antecedentes, y gracias a los progresos tec-nolgicos en el anlisis de aminocidos y al mejor cono-cimiento de los requerimientos de aminocidos indis-pensables en humanos8, 9, la calidad proteica puedeevaluarse expresando el contenido del primer aminoci-do indispensable limitante de la protena problema comoporcentaje del contenido del mismo aminocido en elpatrn de referencia de aminocidos indispensables (ofrente a una protena patrn o ideal) (ver tabla derequerimientos de aminocidos indispensables). Poste-riormente, este porcentaje se corrige con el coeficientede digestibilidad verdadero (CDV) de la protena proble-ma realizando un bioensayo en ratas. Este mtodo seconoce como Computo de aminocidos corregido con ladigestibilidad de la protena (PDCAAS)11.

PDCAAS (%) = mg/g de protena del problema delprimer aminocido limitante / mg/g de protena de refe-rencia del mismo aminocido x CDV.

Este ndice de calidad se basa en dos asunciones, queel aminocido limitante esencial en una protena omezcla proteica es el factor crtico para alcanzar losrequerimientos de aminocidos y que la protena solopuede cubrir los requerimientos nutricionales cuandose absorbe en el tracto gastrointestinal11.

Aunque este mtodo se ha aceptado como el msadecuado para el anlisis de rutina de la calidad protei-ca, presenta algunos aspectos que se han sometido a

crtica de los que podemos destacar la adecuacin delperfil de aminocidos esenciales en las protenas dereferencia, el que el valor mximo se trunque en el100%, asumir que el CDV de la protena (o de la fuenteproteica) es una medida fiel de la biodisponibilidad detodos y cada uno de los aminocidos que la componen,el impacto de los factores antinutricionales presentesen la matriz donde se encuentra la protena a valorar yla eficacia de la suplementacin proteica para la mejorade la calidad.

Respecto a la primera, el patrn de referencia que seutiliza es el de requerimientos medios de aminocidosindispensables por gramo de protena propuestos por laFAO/WHO/UNU (1985)9 para preescolares, que debi-do a que se asume que el componente de mantenimien-to, en el hombre, es predominante sobre el crecimiento,se puede pensar que no difiere mucho del de los adul-tos. No obstante hay pequeas desviaciones. Por otrolado, el PDCAAS solo tiene en cuenta los aminocidosindispensables y no considera los condicionalmenteindispensables, que pueden, en determinadas circuns-tancias, contribuir a la calidad proteica.

El hecho de truncar los valores mximos de estendice en el 100% hace que se pierda informacin acer-ca del posible valor aadido para protenas de muy altacalidad con valores de PDCAAS por encima del 100%.El no truncar en ese valor mximo los ndices de prote-nas de alta calidad es de utilidad para la eleccin demezclas adecuadas de protenas para una ptima com-plementacin proteica22.

Otro aspecto a corregir en el clculo del PDCAAS esel CDV ya que pueden existir diferencias notablesentre la digestibilidad de la protena y de los aminoci-dos que la componen6, 7, 23. En este sentido, parece mscorrecto determinar ms que la digestibilidad fecal, ladigestibilidad ileal de las protenas y aminocidos utili-zando como animal experimental el cerdo provisto deuna fstula en leon, por sus similitudes fisiolgicasdigestivas con el hombre6, 23. Un paso ms, sera elclculo de la digestibilidad individual de cada amino-cido, en especial cuando la protena objeto de estudioha sido sometida a procesos tecnolgicos que la modi-fican disminuyendo la disponibilidad de sus aminoci-dos17. Este es el caso de la lisina con el calor (reaccinde Maillard), el tratamiento con calor en medio alcali-no (racemizacin de L- a D-aminocidos) o la oxida-cin de aminocidos azufrados16. Tambin se ha descri-to que la velocidad de absorcin intestinal de losaminocidos (rpida o lenta) depende del tipo deprotena ingerida, este hecho puede influir en la sntesisproteica postprandial y en consecuencia sobre la cali-dad de una protena24.

La matriz en la que se encuentra la protena que que-remos valorar tambin es importante en la valoracinde la calidad de esa protena. As, la presencia en el ali-mento de un alto contenido en fibra o de factores anti-nutricionales (glucosinolatos, isotiocianatos, inhibido-res de la tripsina hemaglutininas, etc.) o su formacindurante el procesado o almacenamiento (compuestos


de la reaccin de Maillard, lisinoalanina), pueden afec-tar la digestibilidad real de la protena. Para evitar estasinterferencias se habla de digestibilidad ileal real, enlugar de verdadera, de los aminocidos22.

Por ltimo, se ha podido demostrar que existe unadiscrepancia entre el PDCAAS y los bioensayos purosen la valoracin de la calidad proteica en experimentosde complementacin de protenas de baja calidad conlos aminocidos limitantes. En estos casos se proponerealizar, adems del PDCAAS un mtodo biolgicopara confirmacin6.

Tambin existen mtodos para estimar la biodispo-nibilidad de forma global, especialmente para prote-nas que han sido sometidas a un procesado qumico opor calor. Estas aproximaciones tienen en cuenta lostres componentes citados, el de integridad qumica ascomo, utilizacin digestiva y metablica. El mtodo deuso ms frecuente es el ensayo de razn de pendiente(slope-ratio assay)6. Se lleva a cabo en animales y bsi-camente consiste en comparar la fuente proteica (deaminocidos) problema con el aminocido estndarpuro que queremos estudiar. Por ejemplo, para deter-minar la biodisponibilidad de la lisina en legumbresprocesadas, se formula una dieta basal deficiente en elaminocido a la que se le suplementa con la fuente pro-blema (legumbres) o con lisina pura (100% biodisponi-ble) en cantidades iguales a las que aporta la primera,junto con otros componentes que simulen los aportadospor las legumbres. Se controla el crecimiento, la reten-cin de nitrgeno u otro parmetro adecuado paranuestros objetivos. Se comparan las pendientes de lasdos respuestas y la biodisponibilidad de la lisina seexpresa como la relacin entre las dos. Los inconve-nientes de este ensayo son la duracin, complejidad ycosto ya que hay que disear dietas y experimentosrepetidos para cada aminocido. Se han propuestootros ensayos ms cortos y baratos que utilizan la oxi-dacin de un aminocido indicador (fenilalanina)cuando hay otro aminocido limitante, por ejemplo lalisina. Cuando este ltimo no sea limitante, disminuira oxidacin del indicador, que se utilizar en la sntesisproteica25.

Se est postulando un nuevo concepto en calidadproteica al que se le denomina ndice de efectividadproteica26. Este ndice ana todos los aspectos clsicosde calidad proteica, digestibilidad, incluida la veloci-dad de absorcin de aminocidos, composicin en ami-nocidos y utilizacin metablica, al que se le aade elde bioactividad potencial de la protena en su conjunto,de distintos pptidos incluidos en ella y liberadosdurante el proceso de utilizacin digestiva y/o su posi-ble impacto sobre otros nutrientes.

Protenas funcionales y pptidos bioactivos

En los ltimos aos el inters por el estudio y eldesarrollo de alimentos funcionales y nutracuticos haexperimentado un gran incremento, tanto por su evi-

dente valor teraputico como por su gran inters para laindustria alimentaria, dada la gran repercusin econ-mica que supone la comercializacin de este tipo de ali-mentos y de los productos que los contengan27, 28. Losalimentos funcionales se definen como los alimentos ycomponentes alimentarios que, tomados como parte dela dieta, proporcionan beneficios ms all de sus valo-res nutricionales tradicionales, bien sea mejorando unafuncin del organismo o reduciendo el riesgo de enfer-medad, en tanto que los nutracuticos seran los com-ponentes de los alimentos que aportan un beneficioaadido para la salud de carcter mdico, incluyendo laprevencin y el tratamiento de enfermedades.

Las protenas funcionales y los pptidos bioactivosson protenas y pptidos que, adems de su valor nutri-cional por ser fuente de aminocidos, son capaces deejercer efectos biolgicos especficos29,30. La mayora delos pptidos bioactivos son generados espontneamentedurante la digestin in vivo a partir de las protenas quelos contienen. De hecho, la existencia de pptidos bioac-tivos como parte de la secuencia de aminocidos en pro-tenas alimentarias se conoce desde hace ms de 25 aos.No obstante, tambin se han obtenido nuevos pptidosbioactivos a partir de protenas alimentarias mediantedigestin enzimtica in vitro, empleando enzimasproteolticas de origen microbiano31. Es ms, en estudiosrecientes se han obtenido pptidos modificados, disea-dos a partir de pptidos naturales, con el fin de incremen-tar la actividad de stos ltimos, es decir, por semisnte-sis32. Por tanto, toda fuente de protena alimentaria es enprincipio susceptible de aportar pptidos funcionales.As, se han aislado pptidos a partir de hidrolizados enzi-mticos de protenas de muy diversa procedencia, comoleche, sardina, maz, soja, huevo, gelatina, etc.30. La lite-ratura cientfica evidencia que los pptidos bioactivospueden ejercer su accin tanto a nivel local (tracto gas-trointestinal) como sistmico29-33, ya que pueden atrave-sar el epitelio intestinal y llegar a tejidos perifricos a tra-vs de la circulacin sangunea32, 33.

El concepto de funcionalidad de las propias prote-nas alimentarias tampoco es un concepto nuevo. Dehecho, la existencia de protenas funcionales en laleche materna se conoce desde hace ms de 50 aos yhoy en da resulta evidente si se tiene en cuenta que losrecin nacidos poseen un sistema digestivo inmaduro ydependen por tanto de distintas protenas presentes enla leche materna (inmunoglobulinas, enzimas lisozi-ma y lactoperoxidasa o protenas de unin al hierrolactoferrina y transferrina) y de las clulas inmu-nocompetentes (macrfagos, granulocitos y linfocitosT y B) para combatir infecciones potenciales34, 35. Porotra parte, la leche aporta una serie de protenas, deno-minadas en conjunto factores de crecimiento [factoresde crecimiento epidrmico (EGFs), factor de creci-miento tranformante (TGF-) o factores de creci-miento similares a la insulina (IGFs)], que puedentener un papel importante en la maduracin y la fun-cin del sistema intestinal y del sistema inmune delneonato, en funcin de sus efectos sobre el manteni-


miento, la reparacin y la proliferacin celular34-36.Existen, por ltimo, tanto en la leche materna como enel calostro, hormonas como la hormona del crecimien-to (GH), que parece ejercer un importante papel en eldesarrollo y funcin intestinal, y neuropptidos comola neurotensina, la sustancia P, la somatostatina y elpptido intestinal vasoactivo. Entre stos, tanto el pp-tido intestinal vasoactivo como la sustancia P poseenactividades inmunomoduladoras34-36.

Por tanto, el concepto realmente novedoso desde elpunto de vista de la nutricin es la utilizacin de lasprotenas y los pptidos procedentes de alimentos conel fin de mejorar una funcin biolgica o de tratar, deprevenir o de reducir el riesgo de enfermedad. As,varios pptidos y protenas han sido propuestos para eltratamiento de enfermedades dentales, de la malabsor-cin de minerales, de la diarrea, de la hipertensin, dela trombosis, o de inmunodeficiencias29-33. Con el pro-psito de ilustrar este punto, cabra destacar por ejem-plo que ya existe en el mercado una frmula de nutri-cin enteral que contiene TGF- [Modulen IBD(Nestle, Vevey, Suiza)], la cual ha demostrado ser efi-caz en el tratamiento de la enfermedad de Crohn, indu-ciendo la remisin clnica y la curacin de la mucosacomo resultado de su efecto antiinflamatorio37, 38.

La leche, el huevo y la soja son las fuentes de prote-nas funcionales y pptidos bioactivos ms estudiadashasta la fecha. A continuacin describiremos los prin-cipales pptidos y protenas funcionales procedentesestos alimentos y las actividades que hasta la fecha leshan sido atribuidas.

Protenas y pptidos bioactivos con actividadinmunomoduladora, antimicrobiana y antiviral

Lactosuero. El suero lcteo tiene actividad antioxi-dante e inmunomoduladora39. La hiptesis ms aceptadaen cuanto a su mecanismo de accin relaciona estas acti-vidades con su alto contenido en protenas ricas encistena, que contribuyen a la sntesis de glutatin, unpotente antioxidante intracelular, y por tanto incremen-tan su concentracin. El glutatin es, adems, necesariopara la actividad y proliferacin de clulas del sistemainmune, concretamente de linfocitos y particularmentede las clulas T.

Varios estudios clnicos han mostrado que la combi-nacin de la administracin de concentrados de prote-nas de lactosuero con tratamientos convencionalespodra ser til en el tratamiento del SIDA, la hepatitis By la hepatitis C39. En concordancia con lo anteriormenteexpuesto, se ha observado que la administracin deeste tipo de concentrados a pacientes con SIDA puedecontrarrestar la deficiencia en glutatin comn en estospacientes40-42. No obstante, en los estudios clnicos refe-ridos se han obtenido resultados variables que ponen demanifiesto la necesidad de definir las cantidades de lac-tosuero, la duracin de los tratamientos y el tipo deconcentrados a utilizar.

Inmunoglobulinas. La leche contiene inmunoglobu-linas (IgG1, IgG2, IgA e IgM) que resisten a la diges-tin gstrica y ejercen un papel protector en elintestino34. De hecho, son capaces de prevenir la adhe-rencia de bacterias patgenas a clulas epiteliales, deaglutinar bacterias, de neutralizar toxinas y de inactivarvirus. Entre estas inmunoglobulinas la IgA, presente enla leche y el calostro, es especialmente importante enneonatos, ya que proporciona una inmunidad pasivahasta que su barrera intestinal llega a ser funcionalmen-te madura. Por otra parte, se ha demostrado que la IgMes ms eficiente que otras inmunoglobulinas en la neu-tralizacin de virus o en la aglutinacin de bacterias, yque defiende frente a patgenos Gram-negativos comoEscherichia coli y Salmonella.

Es interesante destacar que actualmente se estndesarrollado productos lcteos con un alto contenidoen anticuerpos frente a un patgeno concreto con el finde tratar patologas digestivas. Estos productos seobtienen tras la inmunizacin de vacas gestantes frentea microorganismos causantes de la patologa digestivaa tratar. Como ejemplo cabra citar un producto deno-minado CeDiff (Novatreat Ltd., Turku. Finlandia),que contiene una alta concentracin de inmunoglobu-linas frente a Clostridium difficile, cuyos estudios cl-nicos para tratar la diarrea se encuentran en fase II(http://www.novatreat.fi).

Transferrinas. La lactoferrina o lactotransferrina yla ovotransferrina son protenas de la familia de lastransferrinas que se encuentran presentes en la leche yel huevo, respectivamente. Este tipo de protenas seencuentra en varios fluidos biolgicos y posee la capa-cidad de unirse a hierro de forma reversible.

Ambas transferrinas poseen actividad antibacterianafrente a gran variedad de microorganismos, que puedeser ejercida al menos mediante tres mecanismos distin-tos43-45: 1) secuestrando el hierro e impidiendo su utili-zacin por las bacterias; 2) produciendo alteraciones enla pared, y 3) mediante la estimulacin de la fagocitosispor macrfagos y monocitos. Tambin se ha descritoque la lactoferrina es capaz de degradar e inactivar pro-tenas de bacterias enteropatognicas, necesarias parala colonizacin.

La actividad antibacteriana de la lactoferrina bovinaha sido estudiada en varios estudios realizado con indi-viduos infectados por Helicobacter pylori. En generalestos estudios han demostrado que la administracin deantibiticos en conjuncin con lactoferrina es msefectiva que la administracin nicamente de antibiti-cos46.

En cuanto a su actividad antiviral, la lactoferrinainhibe la replicacin de virus como el de la inmunode-ficiencia humana (HIV), el virus de la leucemia declulas T tipo I, el citomegalovirus, el virus de la hepa-titis C o el herpes simplex tipo I. De hecho, varios estu-dios clnicos en enfermos de hepatitis C han demostra-do que la administracin de lactoferrina disminuye elRNA srico del virus y los niveles de alanin-transami-nasa47, 48.


La ovotransferrina tambin posee actividad antiviralque ha sido demostrada frente al virus de la enfermedadde Marek49.

Estudios en modelos animales y celulares sugierenque la lactoferrina posee actividad inmunomoduladora50.Estos estudios indican que podra actuar mediante dosmecanismos de accin, el primero de los cuales implica-ra la inhibicin de la produccin de varias citokinascomo el TNF- o la interleukina (IL) 1. La existenciade receptores de lactoferrina en monocitos, linfocitos,macrfagos, neutrfilos y clulas epiteliales sugiere quela lactoferrina podra tener un efecto directo en la regula-cin de la produccin de citoquinas mediante la regula-cin de vas de sealizacin mediadas por estos recepto-res. El segundo mecanismo de accin podra estarrelacionado con la inhibicin de la estimulacin de lainmunidad innata mediante la unin al lpido A del lipo-polisacrido bacteriano, as como a oligonucletidosque contienen CpG no metilados, inhibiendo as la esti-mulacin de receptores Toll de macrfagos.

En concordancia con su actividad inmunomodula-dora, se ha descrito que la lactoferrina es capaz de inhi-bir las respuestas inflamatorias locales en la inflama-cin cutnea en humanos51, as como en modelosmodelos animales de inflamacin cutnea mediada poralergenos y de inflamacin intestinal52-54.

Actualmente existen vacas transgnicas que expre-san el gen de la lactoferrina humana y producen portanto lactoferrina humana en la leche55. Las capacida-des antimicrobiana, antiviral o inmunomoduladora noson exclusivas de la lactoferrina o de la ovotransferrinacomo tales, sino que hay pptidos resultantes de sudigestin, como la lactoferricina (LFcina)41, 54 o el deno-minado pptido de ovotransferrina A de 92-aminoci-dos (OTAP-92), que conservan esta actividad45, 57.

La LFcina es un pptido correspondiente al extremoamino-terminal de la lactoferrina, cuya actividad bac-tericida es ms potente que la de la propia lactoferri-na44, 56. Se ha demostrado que este pptido posee tam-bin actividad antiviral e inmunomoduladora. Dehecho, adems de actuar mediante los mecanismos deinmunomodulacin descritos para la lactoferrina, laLFcina puede inhibir la accin de citokinas ya libera-das, como la IL-6. Adems, posee capacidad de unirseal DNA y puede entrar en la clula, atravesar la mem-brana nuclear y actuar como un factor de transcripcin.Por ltimo, la lactoferricina posee la capacidad depotenciar el efecto de antivirales y antibacterianos56.

Lisozima. La lisozima (N-acetilmuramida gluca-nohidrolasa) es una protena que inactiva gran cantidadde microorganismos al unirse a la pared bacteriana yromper el enlace -1,4 entre el cido N-acetilmurmicoy la N-acetilglucosamina. Estudios recientes handemostrado que la lisozima posee actividad antibacte-riana independiente de sus funciones catalticas y quepuede estimular la funcin fagoctica de los macrfa-gos45. Tanto el huevo como la leche contienen lisozima,aunque las cantidades en leche bovina son muchomenores que en la leche humana, por lo que en general

la fuente principal de lisozima comercial es el huevo45.Se ha demostrado que la administracin de EDTA-tris-lisozima es efectiva en el tratamiento de infecciones devejiga en humanos producidas por coliformes. Ade-ms, por sus propiedades antibacterianas la lisozima seha utilizado en la elaboracin de pastas de dientes, chi-cles y colutorios destinados a prevenir la periodontitisy las infecciones de la mucosa oral45.

La hidrlisis enzimtica de la lisozima de huevoincrementa su actividad antibacteriana. Los pptidosresponsables de este incremento han sido aislados ycorresponden a los fragmentos que comprenden losaminocidos 98 a 108 y 15 a 2145.

La lisozima puede desempear funciones inmunore-guladoras. De hecho, cuando se combina con inmunote-rapia mejora la sinusitis crnica y normaliza la respuestahumoral y celular en pacientes con bronquitis crnica58, 59.Adems mejora la respuesta inmune en pacientes cance-rosos inmunodeprimidos59. Se ha sugerido que la inmu-nomodulacn producida por la lisozima puede ser resul-tado de la estimulacin de la funcin fagoctica y de lahidrlisis de productos de peptidoglicano que puedenactuar como adyuvantes o inmunomoduladores60.

Protenas de soja. Entre las protenas de la soja seencuentran inhibidores de proteasas que pueden supo-ner hasta un 6% del total de las protenas. Entre estosinhibidores el ms estudiado es el inhibidor Bowman-Birk que es un inhibidor de sern-proteasas. En un es-tudio a doble ciego se ha descrito que el inhibidor Bow-man-Birk produce la regresin de la enfermedad enpacientes que padecen colitis ulcerosa61. Adems exis-ten patentes destinadas al tratamiento de enfermedadesautoinmunes como la esclerosis mltiple o la artritisreumatoide con este inhibidor.

Glicomacropptido. Entre los pptidos derivados delas protenas de lactosuero cabra destacar el caseinma-cropptido o glicomacropptido (GMP), un pptidomuy glicosilado derivado de la digestin de la K-case-na. Recientemente se ha demostrado que previene laadhesin de bacterias a las clulas intestinales y quepresenta actividad antiinflamatoria en el modelo enratas de inflamacin intestinal inducida por TNBS62.

En la actualidad el GMP se aade a pastas dentrficasjunto a otros pptidos derivados de las casenas, deno-minados casenfosfopptidos (CPP), por su demostra-da capacidad de inhibir el crecimiento de bacteriascariognicas. Adems, el GMP y los CPP inhiben ladesmineralizacin y favorecen la remineralizacin delesmalte dental al formar en la superficie del dientenanoagregados con fosfato clcico amorfo que consti-tuyen un reservorio til en el mantenimiento del estadode supersaturacin de iones del esmalte dental63.

Protena y pptidos bioactivos con actividadanticancerosa

Lactosuero. Se ha demostrado en modelos animales ein vitro que el conjunto de las protenas del suero lcteo


posee actividad anticancerosa. El mecanismo de accinparece estar relacionado, como se ha comentado ante-riormente, con el incremento en la sntesis de glutatin,con la consiguiente estimulacin de la inmunidad y laactividad antioxidante39, 64. Adems, el glutatin es sus-trato de dos clases de enzimas: la glutatin peroxidasadependiente de selenio y la familia de las glutatintransferasas. Ambas favorecen la eliminacin de com-puestos, incluidos mutgenos y carcingenos, que pue-den favorecer la aparicin del cncer39. Tambin se haespeculado con que sea la capacidad del suero lcteo deunirse al hierro la responsable, al menos en parte, de supotencial anticancergeno, ya que el hierro puede actuarcomo un agente mutagnico causando dao oxidativoen los tejidos. La induccin de la produccin de soma-tostatina, un conocido agente antiproliferativo en cn-cer de colon, se ha relacionado tambin con la actividadanticancerosa de las protenas de lactosuero65. No obs-tante, existen muy pocos estudios clnicos en humanosque corroboren los resultados obtenidos in vitro o enmodelos animales, y en stos se han obtenidos resulta-dos no demasiado claros, por lo que sera necesario larealizacin de estudios adicionales.

Lactoferrina. La actividad anticancerosa de la lacto-ferrina humana ha sido ampliamente estudiada y dehecho existe al menos un estudio clnico en fase I en elque se administr lactoferrina a enfermos con tumoresslidos refractarios, demostrando que no es txica y esbien tolerada en dosis de 1,5 a 9 g/da66.

En modelos animales e in vitro se ha comprobadoque la lactoferrina bovina posee actividad anticancero-sa, inhibiendo tanto el crecimiento de tumores como laformacin de metstasis. As, se ha demostrado queinhibe la carcinognesis en colon, esfago, pulmn yvejiga cuando se administra a ratas por va oral en elestado postinicial67, 68. En cuanto a su mecanismo deaccin, se ha descrito que en el intestino la lactoferrinabovina potencia la respuesta inmune, induciendo laactividad caspasa-1 con la consiguiente produccin deIL-18 madura, lo que se traduce en la potenciacin de laactividad antitumoral de clulas T y NK. Por su parte,estas clulas pueden producir IFN- que, junto con laIL-18, puede inhibir la angiognesis. Aunque no seconoce la va por la que la lactoferrina produce la acti-vacin de la caspasa-1 y de la IL-18, es posible que stase produzca mediante la activacin de receptores espe-cficos de clulas epiteliales e inmunes del intestino. Eneste sentido, se ha descrito que la lactoferrina puedeinducir la apoptosis selectiva de las clulas cancerosasmediante su unin a estos receptores especficos.

La Lfcina, al igual que la lactoferrina, posee activi-dad antitumoral, siendo capaz de inhibir la formacinde metstasis y de inducir la apoptosis selectiva declulas cancerosas56. As, la Lfcina activa la va mito-condrial de apoptosis mediante mecanismos relaciona-dos al menos en parte con la generacin de especiesreactivas del oxgeno69,70.

Protenas de soja. Se ha demostrado que el inhibidorde Bowman-Birk es un potente anticancergeno y

como consecuencia, ya se han llevado a cabo variosestudios con el inhibidor purificado y con concentra-dos71-75. Concretamente, se han completado estudios defase I y fase II en los que se ha utilizado este inhibidorde proteasas en el tratamiento de pacientes con leuco-plasia oral73, 74. Los estudios de fase I demostraron queel inhibidor no es txico, mientras que los de fase II handemostrado que es til en el tratamiento de estospacientes, observndose una reduccin de las lesionesorales dependiente de la dosis. Por otra parte, un estu-dio aleatorio a doble ciego ha demostrado que este in-hibidor de proteasas puede ser til tambin en el trata-miento de pacientes con hiperplasia de prstata,mostrando los pacientes tratados disminuciones signi-ficativas en los niveles sricos del antgeno especficoprosttico (PSA)75.

Adems de sus efectos anticancergenos, el inhibi-dor de Bowman-Brik ha demostrado ser til en la pre-vencin de ciertos tipos de cnceres y en la proteccinfrente a radiaciones durante la radioterapia utilizada enel tratamiento del cncer71, 76.

El mecanismo de accin del inhibidor de Bowman-Brik en la prevencin del cncer no est claro. Unaposibilidad sera que actuase inhibiendo la accin deproteasas y por tanto la digestin de protenas hastaaminocidos. De este modo los aminocidos esencialesestaran menos disponibles para su utilizacin por clu-las cancerosas71. Por otra parte, sera posible que actua-se como una fibra dietara insoluble absorbiendo agen-tes cancergenos a su paso por el intestino o que juntocon las proteasas formase un complejo que acte atra-pando radicales libres71. Por ltimo, Las clulas cance-rosas son capaces de invadir tejidos normales mediantela accin de proteasas. En general, las clulas malignasposeen una actividad proteoltica elevada en compara-cin con clulas normales, y el suero de pacientesoncolgicos muestra niveles anormales de ciertos inhi-bidores de proteasas71. Una teora interesante sera queciertos inhibidores de proteasas deben su actividad an-ticarcinognica a su capacidad de inhibir las proteasasproducidas por clulas malignas.

Lisozima. La lisozima ha sido ampliamente estudia-da como agente anticanceroso y se ha demostrado queinhibe la formacin y el crecimiento de tumores tantoin vitro como in vivo cuando se administra por vaoral45. Adems, se ha descrito que potencia la eficaciade tratamientos de quimioterapia y que posee un efectopreventivo cuando se administra a ratones45.

Protenas y pptidos bioactivos con actividadsobre el sistema cardiovascular

Protenas de soja. La Administracin para Drogas yAlimentos (Food and Drug Administration, FDA) delos Estados Unidos aprob recientemente un documen-to relacionando el consumo de protena de soja con lareduccin del riesgo de padecer enfermedades carda-cas77. De hecho, la FDA recomienda actualmente el


consumo de 25 g/da de protena de soja como parte deuna dieta baja en grasas saturadas para la reduccin delcolesterol. Se estima que el consumo de esta cantidadde soja puede producir una disminucin de hasta un 8%del colesterol LDL en pacientes que tienen altos nive-les de colesterol, mientras que no tiene efectos adver-sos en personas con niveles normales de colesterol.Asociaciones como la Asociacin Americana delCorazn (American Heart Association, AHA) hanreconocido tambin el efecto de la soja en la preven-cin de la enfermedad cardaca78.

Las protenas de origen vegetal muestran fre-cuentemente efectos hipocolesterolemiantes en com-paracin con las protenas animales. La soja es una delas fuentes proteicas vegetales con un efecto ms claroen este sentido. Es ms, su efecto se produce slo sobreel colesterol LDL y no sobre el HDL, por lo que se pro-duce un incremento relativo del colesterol HDL(colesterol bueno). Adems, la soja disminuye laoxidacin de las LDL, mejora la reactividad vascular ydisminuye los niveles de triglicridos79. En algunos tra-bajos se ha atribuido al menos parte del efecto hipoco-lesterolemiante a dos protenas, denominadas globuli-nas 11S y 7S, presentes en los preparados de protenasde soja80. No obstante, gran cantidad de estudiosdemuestran que las isoflavonas presentes en lospreparados de protenas de soja (genistena, daizena yglicitena) son las principales responsables del efectode los preparados de soja sobre el colesterol81.

A pesar de lo anteriormente mencionado, un trabajoreciente en el que se revisa los estudios recogidos en labibliografa sobre el efecto de las protenas de soja enlos niveles sricos de colesterol indica que los resulta-dos obtenidos hasta la fecha no son tan claros comogeneralmente se piensa, ya que demuestran que losniveles de colesterol slo disminuyen apreciablementeen pacientes hipercolesterolmicos y que los benefi-cios se obtendran solamente en caso de consumir gran-des cantidades de soja81.

Pptidos con efectos sobre el sistema cardiovascu-lar. Los principales efectos de los pptidos descritossobre el sistema cardiovascular estn relacionados conla actividad antihipertensiva y antitrombtica. Los pri-meros inhiben la actividad de la enzima convertidorade angiotensina (ECA). Se han descrito pptidosantihipertensivos derivados tanto de las casenas (caso-kininas) como de las protenas del suero lcteo (lacto-kininas)82. En la tabla III se recogen algunos de los pp-tidos con actividad antihipertensiva en modelos deratas hipertensas y en humanos, as como las protenasde las cuales derivan.

Distintos estudios han puesto de manifiesto que laadministracin de hidrolizados de protenas lcteas ode productos lcteos fermentados que contienen ppti-dos inhibidores de la ECA pueden disminuir la presinarterial en humanos. Actualmente, con el fin de dismi-nuir la presin arterial, se comercializan alimentos yproductos destinados a ser suplementos de la dieta quecontienen los llamados LactotripptideTM o AmealPep-

tide (Calpis Co., Ltd., Tokyo, Japn), una mezcla de lostripptidos VPP e IPP procedentes de las casenas de laleche.

El efecto antitrombtico de otra serie de pptidosprocedentes, entre otras protenas, de la k-casena yconcretamente del caseinmacropptido, parece venirdado por su similitud estructural con la cadena delfibringeno, de forma que entran en competencia conlos receptores de los trombocitos, inhibiendo la agrega-cin plaquetaria29, 31, 83. En la tabla III se recogen losprincipales pptidos con actividad antitrombtica deri-vados de protenas de la leche.

Protenas y pptidos bioactivos con actividadsobre el sistema digestivo

Lactoferrina. La lactoferrina tiene efectos regulado-res del crecimiento celular gracias a su capacidad deunin a gran variedad de clulas a travs de su receptorespecfico84, 85. De hecho, se ha demostrado que puedeestimular el crecimiento celular en el intestino, ademsde mejorar la funcin digestiva e inducir el crecimientode la microbiota no patgena35, 84, 85. Por otra parte, se haobservado que acta como factor de crecimiento esen-cial para lneas celulares de linfocitos84.

Pptidos con efectos sobre el sistema digestivo. Ppti-dos opioides. Se ha aislado una serie de pptidos proce-dentes del gluten y de las - y -casenas que muestranactividad opicea y se denominan exorfinas32, 83. Estospptidos actan, mediante unin a receptores, comomoduladores exgenos de la motilidad intestinal, de lapermeabilidad epitelial y de la liberacin de hormonasintestinales. En concreto las -casomorfinas son capacesde incrementar la absorcin de agua y de electrolitos y dereducir la motilidad intestinal. Se cree que estas caso-morfinas podran ejercer su efecto a nivel local sin nece-sidad de ser absorbidas, por lo que actualmente existegran inters por su posible papel beneficioso en el trata-miento de la diarrea y de otros trastornos gastrointestina-les. Las casomorfinas tambin pueden afectar a la absor-cin de nutrientes y al metabolismo postpandrial,estimulando la secrecin de insulina y de somatostatina.Otros efectos que se les han atribuido incluyen depresinde la respiracin, hipotensin, supresin de la secrecingstrica y efectos sobre la termorregulacin y la sensa-cin de hambre). En la tabla III se recogen los principa-les pptidos con actividad opioide.

Tambin se ha descrito la existencia en la leche depptidos con actividad antagonista opioide como lascasoxinas y lactoferroxinas, que segn parece podranantagonizar el efecto de inhibicin de la motilidad gs-trica producido por las casomorfinas. Ahora bien, en laleche parece dominar la actividad agonista83.

Otros pptidos con accin sobre el sistema gastroin-testinal son los denominados caseinmacropptidos,relacionados con la secrecin de la hormona colecisto-quinina, reguladora de la secrecin pancretica y delvaciado gstrico.


Factores de crecimiento. Se han llevado cabo nume-rosos estudios (prcticamente todos ellos en modeloscelulares y animales) para evidenciar el efecto benefi-cioso de los factores de crecimiento en el desarrollo yestado inmunitario del recin nacidos84-86 y de pacientescon enfermedades intestinales. El inters por estos fac-tores de crecimiento, en el caso de los recin nacidos,viene dado por su ausencia casi general en los prepara-dos para lactantes, sobre todo si stos estn elaboradosa base de hidrolizados enzimticos de protenas. Entrelos factores de crecimiento podemos destacar lossiguientes.

El factor de crecimiento epidrmico (EGF) y facto-res de crecimiento relacionados. Los miembros de lafamilia de factores de crecimiento relacionados con elEGF comparten una secuencia comn de aminocidosy se unen a un mismo receptor de membrana situado enel intestino en la membrana basolateral del enterocito.Se han identificado seis miembros de esta familia: elpropio EGF, el factor de crecimiento transformante (TGF-), el factor de unin a heparina anlogo a EGF,la anfirregulina, la epirregulina y la -celulina.

El EGF es un factor de crecimiento que se producenormalmente en el organismo y est presente en laleche de distintas especies. Puesto que sus receptoresse encuentran en la membrana basolateral y no en laluminal del enterocito, se cree que puede actuar comopptido viga implicado en la reparacin de la muco-sa, dado que nicamente puede acceder a su receptorcuando sta est daada. Mientras que la eliminacindel receptor de EGF en ratones produce la aparicin delceras, la eliminacin de las gndulas salivales (lasprincipales productoras de EGF) tienen grandes efec-tos negativos en la curacin de lceras gstricas. Esinteresante indicar que existe un tipo de clulas gstri-cas que secreta EGF cuyo desarrollo se favorece des-pus de producirse una lcera. Estas clulas formanglndulas en los mrgenes de las lceras que son las

zonas de reparacin. Diversos estudios clnicos handemostrado que el EGF desempea un papel importan-te en la reparacin de lceras gstricas87, 88. Incluso se haadicionado EGF a pomadas destinadas al tratamientode lceras de los pies de diabticos comprobando quefavorecen su curacin89.

Clsicamente se ha atribuido al EGF un papel impor-tante en la maduracin y el crecimiento del intestinode neonatos, principalmente de prematuros. Varioshechos avalan esta hiptesis. As, se ha observado queel EGF se encuentra en mayor concentracin en elcalostro de madres pretrmino que en la de madres atrmino90. Adems, como se ha indicado anteriormente,la eliminacin del gen del receptor del EGF provoca laaparicin de lceras, lo que indica que ste podra par-ticipar en la regulacin del desarrollo intestinal. Porltimo, la ingesta de EGF produce un aumento de snte-sis de DNA, transcripcin de RNA y como consecuen-cia, un aumento de la sntesis proteica, as como unaestimulacin del transporte de glucosa, agua y electro-litos, y podra tener efectos preventivos en el fenmenode la translocacin bacteriana. Por ltimo destacar quese ha atribuido un papel protector al EGF en la entero-colitis necrotizante91.

El TGF-, por su parte, se expresa a lo largo de todoel tracto intestinal, siendo tambin uno de los principa-les ligandos del receptor de EGF en el intestino92. Supapel estara relacionado con el funcionamiento nor-mal del intestino, promoviendo la proliferacin y lamigracin de las clulas epiteliales. Por otra parte, aligual que el EGF, el TGF- promueve la reparacin delceras en el tracto gastrointestinal92. Adems el TGF-parece estar relacionado con curacin de la mucosa enla enfermedad inflamatorioa intestinal93.

El factor de crecimiento transformante- (TGF-)parece llevar a cabo funciones mltiples relacionadascon numerosos procesos como el desarrollo, diferen-ciacin y reparacin del epitelio intestinal, la carcino-


Tabla IIIPrincipales pptidos derivados de la leche con actividad antihipertensiva, antitrombtica y opioide

Secuencia Nombre Origen Actividad

Phe-Phe-Val-Ala-Pro as1-casokinina-5 a

s1-caseina Inhibicin de la ECA

Ala-Val-Pro-Tyr- Gln-Arg -casokinina-7 -caseina Inhibicin de la ECATyr-Gly-Leu-Phe a-lactorfina a-lactoalbumina Inhibicin de la ECA

Ala-Leu-Phe-Met-His-Ile-Arg -lactorfina -lactoglobulina Inhibicin de la ECAMet-Ala-Ile-Pro-Por-Lis-Lis-Asn-Gln-Asp-Lys Casoplatelina k-caseina (glicomacropptido) Antitrombtica

Lys-Asp-Gln-Asp-Lyis Pptido inhibidor de trombina k-caseina (glicomacropptido) Antitrombtica

Lis-Arg-Asp-Ser-Glu-Arg-lys-Arg-Asp-Ser Pptido inhibidor de trombina Lactoferrina Antitrombtica

Arg-Tyr-Leu-Gl-Tyr-Leu-Glu as1-caseina exorfina a

s1-caseina Agonista opioide

Tyr-Leu-Leul-Phe-NH2

-lactorfina (amida) -lactoglobulina Agonista opioideTyr-Ile-Pro-Gln-Tyr-Val-Leu-Ser-Arg Casoxina C k-caseina Antagonista opioide

Tyr-Val-Pro-Tyr-Pro-Pro-Phe Casoxina D as1-caseina Antagonista opioide

Tyr-Leu-Gly-Ser-Gly-Tyr-OCH3

Lactoferroxina A lactoferrina Antagonista opioide

Adaptada de la revisin realizada por Clare y Swaisgood97. ECA: Enzima convertidora de angiotensina.

gnesis y la regulacin de la respuesta inmune. Es inte-resante resaltar que los estudios llevados a cabo hasta lafecha indican que este factor de crecimiento inhibe laproliferacin e induce la diferenciacin de las clulasintestinales en cultivo94.

Como molcula inmunorreguladora que es, el TGF-tiene un efecto crucial en dos procesos esenciales delsistema inmune de la mucosa intestinal: la produccinde IgA y la induccin de la tolerancia oral. Adems, sudeficiencia ha sido relacionada con enfermedades comola enfermedad inflamatoria intestinal95 o el sndrome deenterocolitis inducida por protenas alimentarias96. Dehecho, y como hemos comentado anteriormente, laadministracin de una dieta enriquecida en TGF-favorece el crecimiento en pacientes con enfermedad deCrohn, que generalmente padecen retraso del creci-miento en la infancia y la adolescencia, y es beneficiosaen la remisin de la enfermedad de Crohn y en la cura-cin de las lesiones en pacientes adolescentes37,38.

Los factores de crecimiento insulnicos tipo I y II(IGF-I, IGF-II), parecen promover la proliferacin ydiferenciacin celular. Estudios en distintos modelosanimales han demostrado que el IGF-I puede acelerarla curacin del intestino en distintas patologas inclu-yendo la enfermedad inflamatoria intestinal, la enteritispor radiacin o la mucositis inducida por quimiotera-pia. Como consecuencia se han desarrollado frmulasderivadas tanto de calostro como de leche que contie-nen IGF-I con el fin de tratar estas enfermedades97, 98.

Pptidos bioactivos con actividadsobre la absorcin de minerales

Del calcio que proporciona la leche, ms del 85% seencuentra disponible para su absorcin. Este porcenta-je es considerablemente mayor que el calcio disponibleen otros alimentos, como los vegetales. Las casenasproporcionan fosfopptidos, denominados caseinfos-fopptidos, que previenen la precipitacin del fosfatoclcico en la luz intestinal durante la digestin, compi-tiendo con el calcio por los iones fosfato29, 31, 84. De estaforma incrementan potencialmente la biodisponibili-dad del aqul. Adems, los caseinfosfopptidos tienenla capacidad de quelar grandes cantidades de ionespolivalentes sin alterar su solubilidad.

Financiacion: Este artculo ha sido financiado enparte por EuroFIR, Red de excelencia Europea delSexto Programa Marco de la Unin Europea y por elproyecto PI051651 del Fondo de Investigacin Sanita-ria del Instituto de Salud Carlos III.

Referencias

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proteínas y péptidos en nutrición enteral

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