Production of Protein Hydrolysates Teff (Eragrostis tef) Flour with Antioxidant and Angiotensin-I-Converting Enzyme (ACE-I) Inhibitory Activity Using Pepsin and Cynara cardunculus L. Extract

Abstract

In recent years, several studies have shown the antioxidant and antihypertensive potential of bioactive peptides. Thus, bioactive peptides are likely to be a valuable substance for the development of functional foods. There are a wide variety of sources of these peptides, including several cereals. Teff is an Ethiopian-rooted cereal with an interesting nutritional profile, mainly due to its high amount of protein. In this study, teff flour was subjected to a defatting process for optimizing the protein extraction. Such extraction was performed by precipitation from its isoelectric point, a crucial step that separates the protein from other components based on their charge. The protein obtained was subjected to enzymatic hydrolysis by pepsin and Cynara cardunculus L. The antihypertensive (angiotensin-I-converting enzyme ―ACE-I― inhibitory activity) and antioxidant activity (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl ―DPPH― radical scavenging activity) of the peptides were determined. According to the IC50 values, the results obtained showed that the peptides from teff flour show promising bioactivity compared to other cereals. Furthermore, the peptides from teff flour obtained from C. cardunculus L. showed higher antioxidant activity (defatted teff flour ―DTF―: 0.59 ± 0.05; protein extract ―EP― : 1.04 ± 0.11) than those obtained with pepsin (DTF: 0.87 ± 0.09; EP: 1.73 ± 0.11). However, C. cardunculus L. hydrolyzate peptides showed lower inhibitory activity of ACE-I (DTF: 0.59 ± 0.07; EP: 0.61 ± 0.05) than the pepsin hydrolyzate (DTF: 0.15 ± 0.02; EP: 0.33 ± 0.05).

En los últimos años, diversos estudios han demostrado el potencial antioxidante y antihipertensivo de los péptidos bioactivos. Así, estos péptidos se consideran sustancias valiosas para el desarrollo de alimentos funcionales. Existen numerosas fuentes de estos péptidos, entre las que se incluyen diversos cereales. El teff es un cereal originario de Etiopía con un interesante perfil nutricional, principalmente debido a su alto contenido proteico.

En este estudio, la harina de teff se sometió a un proceso de desgrasado con el fin de optimizar la extracción de proteínas. Dicha extracción se llevó a cabo mediante precipitación en su punto isoeléctrico, un paso clave que permite separar las proteínas de otros componentes en función de su carga. La proteína obtenida se sometió posteriormente a hidrólisis enzimática mediante pepsina y Cynara cardunculus L.

Se determinó la actividad antihipertensiva (actividad inhibidora de la enzima convertidora de angiotensina I ―ECA-I―) y la actividad antioxidante (capacidad de captura del radical 2,2-difenil-1-picrilhidrazilo ―DPPH―) de los péptidos generados. De acuerdo con los valores de IC₅₀, los resultados obtenidos mostraron que los péptidos procedentes de la harina de teff presentan una bioactividad prometedora en comparación con otros cereales.

Además, los péptidos obtenidos a partir de la harina de teff mediante hidrólisis con C. cardunculus L. mostraron una mayor actividad antioxidante (harina de teff desgrasada ―DTF―: 0,59 ± 0,05; extracto proteico ―EP―: 1,04 ± 0,11) que los obtenidos con pepsina (DTF: 0,87 ± 0,09; EP: 1,73 ± 0,11). Sin embargo, los péptidos del hidrolizado con C. cardunculus L. presentaron una menor actividad inhibidora de la ECA-I (DTF: 0,59 ± 0,07; EP: 0,61 ± 0,05) en comparación con el hidrolizado con pepsina (DTF: 0,15 ± 0,02; EP: 0,33 ± 0,05).