COMPUSI BIOACTIVI DIN CARNE

COMPUSI BIOACTIVI DIN CARNE

In ghidul piramidei alimentatiei, carnea provenita de la animale este categorizata ca un grup de alimente cu o incarcatura proteica ridicata alaturi de carnea de peste, pui si oua (Lachance si Fisher, 2005).

Carnea cotine din abudenta proteine cu proprietati biologice importante, iar din punct de vedere nutritional carnea este o sursa esentiala de aminoacizi. Carnea este de asemea o sursa excelenta de cateva minerale si vitamine importante. Cateva dintre aceste substante nutritive pot fi prezente intr-o concentratie mai mica sau mai mare sau nu se pot gasi deloc. Pe langa nutrientii de baza, multa atentie a inceput sa fie acordata acestor compusi bioactivi din carne, compusi cum ar fi spre exemplu acidul linoleic conjugat.

Exemple de astfel de compusi vor fi relatati in aceasta lucrare evidentiindu-le in acelasi timp structura cat si efectele ce i-au consacrat.

Astfel de compusi ar fi :

. Mineralele si Vitaminele

Vitaminele cuprind un grup de substante organice de care organismul are nevoie in cantitati mici, pentru metabolismul sau si pe care nu le poate prepara, sau mai adesea productia lor endogena este insuficienta.

Unele vitamine apar in alimente ca provitamine sau precursori. Ajunse in interiorul organismului, ele sufera schimbari chimice , devenind forme active pentru organism. Exemple de provitamine: triptofanul (provitamina PP), derivati ai colesterolului din piele (provitamina D) care sub actiunea luminii solare se transforma in vitamina D.

Flora intestinala normala este capabila sa sintetizeze cantitati importante de vitamine: vitamina K, vitamina PP, vitamina B2, vitamina B12, acidul folic.

Vitaminele se impart in doua mari clase: vitamine liposolubile si hidrosolubile.

Vitaminele liposolubile A, D, E, K apar, in general, impreuna cu unele alimente, cum ar fi uleiul de peste asimilat in organism. Ca si lipidele, odata absorbite din tractusul intestinal, nu sunt usor secretate, sunt depozitate in tesuturile grase si in tesutul hepatic. Excesele, in special ale vitaminelor A, D K pot atinge nivele toxice. Aceste vitamine pot fi pierdute din tractusul digestiv odata cu grasimile nedigerate; orice boala care produce malabsorbtia lipidica (diminuarea productiei de bila) poate determina deficienta lor. O persoana care foloseste ulei mineral ca laxativ (pe care organismul nu-l poate absorbi) risca sa piarda vitaminele liposolubile prin excretie.

Vitaminele hidrosolubile (vitaminele B si C) sunt usor excretate in urina, cand sunt ingerate in cantitati mai mari decat necesarul.

Este cunoscut ca unele medicamente actioneaza ca antagoniste fata de vitamine. De exemplu bacilul tuberculozei are mare nevoie de vitamina B6, iar H.I.N. (hidrazida acidului izonicotinic), prin interferarea cu actiunea acestei vitamine, omoara bacteria. Desigur, si celulele organismului necesita aceasta vitamina, dar ele nu sunt asa rapid afectate de lipsa ei, cum sunt bacteriile.

Desi se gasesc in cantitati mici, vitaminele indeplinesc functii deosebit de importante.

Vitaminele ce pot fi introduse in organism pe cale digestiva prin consumarea carnurilor si produselor din carne sunt: vitaminele din complexul B, in special vitamina B2, B6 si B12, precum si vitamina D.

Vitamina B2 se mai numeste riboflavina si are ca surse de origine animala ficatul, rinichii de vita, pestele.

Vitamina B2 este o componenta a aminoacidoxidazelor, care oxideaza aminoacizii si hidroxiaminoacizii in α- cetoacizi, si a xantinoxidazei, enzima care catalizeaza oxidarea purinelor. Prin aceste substante active, riboflavina devine indispensibila oricarei celule.

Vitamina B2 participa la compozitia multor enzime, de aceea este implicata in metabolismul glucidelor, lipidelor si proteinelor.

Aportul recomandat este de 0,6mg/1000 kcal, 2,5-3 mg/ zi in sarcina si alaptare.

Aportul crescut de vitamina B2 se recomanda in:

hipertiroidism,

febra,

stress,

tratament medicamentos prelungit cu antibiotice administrate per os.

Vitamina B6 se prezinta sub trei forme active: piridoxal, piridoxol si piridoxina. Ea asigura coenzima pentru 60 de reactii de decarboxilare si tranaminare a aminoacizilor.

Vitamina B6, esterificata cu acid fosforic, joaca un rol metabolic important intr-un numar mare de reactii enzimatice, in particular in metabolismul acizilor aminati. Se implica in reactia de decarboxilare, dezaminare, transaminare, transsulfare a acestora.

Vitamina B6 are, de asemea rol in metabolismul lipidic, favorizand actiunea acizilor grasi nesaturati in prevernirea aterosclerozei.

Regimurile sarace in aceasta vitamina determina: astenie, cefalee, nervozitate, insomnie, stari depresive, nevrite periferice cu parestezii, cheiloze, stomatite, anemie rezinstenta la tratamentul cu fier, hipopreteinemie, scaderea eliminarii urinare de piridoxina si de acid 4- piridoxic- care este metabolit al piridoxinei.

In practica medicala, hipovitaminoza B6 s-a intalnit la copii mici, hraniti cu lapte praf, si s-a manifestat prin: convulsii, modificari ale electroencefalogramei, anemie, dermatite.

Ca surse vitamina B6 este raspandita in ficat (0,5 mg/100g), carne.

Vitamina B12 este una din cele mai complexe vitamine, continand un atom de cobalt, precum hemoglobina- fier si clorofila- magneziu. Cobaltul, continut intr-un inel porfirinic, este atasat la un nucleotid, care contine o baza, riboza si acid fosforic.

Sursa acestei vitamine este reprezentata de bacterii si fungi.

Vitamina B12 participa in metabolismul proteinelor, glucidelor, proteinelor, a acizilor nucleici, a acidului folic ca si la functionarea normala a tuturor celulelor din maduva oaselor, sistemul nervos, tractusul gasrointestinal. Direct sau prin intermediul acidului folic participa la formarea si transferul radicalilor metil, formil si la folosirea acestora in sinteza bazelor purinice si pirimidinice si implicit a acizilor nucleici si a nucleoproteinelor. Prin mecanismul de transfer al radicalului metil faciliteaza sinteza colinei, a serinei si metioninei, a creatininei etc. In maduva osoasa vitamina B12 este esentiala pentru sinteza ADN.

Vitamina B12 joaca un rol biochimic separat, nelegata de folat, in mentinerea mielinei in sistemul nervos. Aceasta actiune este probabil data de dependenta metabolismului propionat de vitamina B1

Hidroxicobalamina are afinitate pentru cianura, asceasta se pare a fin un mecanism de detoxifiere al oamenilor expusi la cantitati mici, repetate de cianura in alimente sau prin fumul de tigara.

Carenta in vitamina B12 se datoreaza mai curand defectelor de absorbtie decat lipsa acesteia din alimentatie. Deficienta de vitamina B12 este cel mai adesea secundara absentei factorului intrinsec sau malabsorbtiei acesteia in ileon.

Consecintele carentei in vitamina B12 sunt: anemie macrocitara, leucopenie, trombocitopenie, tulburari digestive (modificari atrofice la nivelul limbii, esofagului, stomacului- cu achilie-, a intestinului), tulburari neurologice.

Nevoile zilnice sunt evaluate la 2-3 μg pentru adulti si 5-6 μg in timpul sarcinii si lactatiei. La copii sunt necesare 1-2 μg zilnic si nevoile cresc progresiv pentru adolescenti.

Sursa ideala pentru vitamina B12 este ficatul. In cantitati mai mici se gasesc si in alte produse de origine animala.

Vitamina D reprezinta un component al unui grup mare si interesant de nutrienti si hormoni care mentin structura osului. Deci in acest grup sunt cuprinse cateva substante cu structura sterolica, care au un efect de prevenire si combatere a rahitismului si osteomalaciei. Pentru nutritia animala, cele mai importante sunt vitamina D2 si D3.

Vitaminele D functioneaza ca hormoni si, impreuna cu hormonul parotidian si calcitonina, regleaza metabolismul calciului si fosforului. Se cunosc urmatoarele efecte ale vitaminelor D:

promoveaza absorbtia calciului in intestinul subtire superior prin inducerea sintezei unei proteine specifice, care leaga calciul in celulele epiteliale;

faciliteaza absorbtia fosforului prin stimularea mecanismului de transport al fosfatilor in celulele epiteliale;

actioneaza asupra osului, pentru a mobiliza calciul in circulatie (se cere si prezenta hormonului parotidian);

elibereaza fosforul din compusii organici (fenomen ce depinde de fosfataza alcalina, care la randul ei este reglata de vitamina D);

vitamina D contribuie la formarea complexului calciu- fosfor, precursor mineral al osului, intervine in depozitarea fosfatului de calciu in tesutul osos si la eliminarea renala a calciului si fosforului, crescand reabsorbtia fosforului la nivelul rinichiului.

Carenta de vitamina D duce la absorbtia defectuoasa a calciului si a fosforului in intestin si deci la decalcifierea oaselor si dintilor. Apar o serie de semne clinice ca: intarzieri in crestere, hipotonie musculara, transpiratii, tendinta la convulsii in stari febrile.

La copii apare rahitismul, iar la adulti apare osteomalacia.

Ratia zilnica de vitamina D este de 100 U.I./zi la adulti, 400 U.I/zi la sugari si copii mici, la copii de peste 7 ani si la adolescenti doza este de 100- 200 U.I./zi. In perioada de sarcina mai ales in primele luni femeia trebuie sa primeasca 600 U.I./zi, precum si in timpul alaptarii.

Ca surse amintim: uleiul de peste, ficatul.

Carnea joaca un rol important in completarea aportului de fier, zinc, seleniu si vitamine B a dietei. Contributia carnii si a produselor din carne asupra aportului total de micronutrienti este: 14% Fe, 30% Zn, 14% vitamina B2, 21% vitamina B6, 22% vitamina B12, 19% vitamina D si 37% niacina (Mulvihill, 2004).

Carnea rosie este bogata in fier (aproximativ 2,1 mg Fe/100g carne). O proportie mare de fier din organism se gaseste intr-o forma foarte absorbabila, iar proteinele din carne sporesc absorbtia fierului. De asemenea si zincul din carne are actiuni biologic active foarte importante.

Grasimile si acizii grasi

Din pacate consumtorii de cele mai multe ori asociaza carnea si produsele din carne cu o imagine negativa a sanatatii. Aceasta impresie regretabila despre carne este in principal datorata continutului de grasimi, de acizi grasi saturati si colesterol ai acesteia precum si de asocierea compusilor anterior enuntati cu boli cronice cum ar fi bolile cardiovasculare, cateva tipuri de cancer, obezitate (Chan, 2004).

Grasimea din alimentele din carne ar trebui sa aibe un aport intre 15% si 30% din totalul energetic rezultat din alimentatie. Mai putin de 10% kcal din aportul exterior ar trebui sa provina din acizii grasi polinesaturati si din acizii grasi mononesaturati. In plus mai putin de 1% din acest aport exterior ar trebui sa provina din acizii grasi iar aportul de colesterol nu ar trebui sa depaseasca 300mg/ zi.

Grasimea din carne contine mai putin de 50% acizi grasi saturati si pana la 65% - 70% acizi grasi nesaturati (Jimenez si Colmenero, 2007). Modificari variabile, incluzand reducerea nivelului de acizi grasi mononesaturati precum si a nivelului de acizi grasi polinesaturati, imbunatatind legatuirle n-6 si n-3 al acizilor grasi polinesaturati si limitarea continutului in colesterol, acestea pot fi indeplinite prin selectionarea animalelor, prin controlarea hranirii acestora, prin procesarea tehnologica a carnurilor (Jimenez si Colmenero, Reig, Toldra, 2006). De asemenea numeroase studii au demonstrat ca exista posibilitea de a schimba imaginea deja implementata in mintile oamenilor despre carne si produsele din carne prin introducerea, eliminarea si reducerea grasimilor si acizilor grasi (Jimenez si Colmenero, 2007).

Dintre acesti acizi grasi vom studia efectele biologicactive ala acidului linolei conjugat.

Acidul linoleic conjugat (C.L.A)

Acidul linoleic conjugat (C.L.A) reprezinta un grup de acizi grasi gasiti in carnea si laptele rumegatoarelor (Gnadig, Xue, Yong, 2001). Datorita faptului ca bacteriile ruminale au capacitatea de a transforma acidul linoleic in acid linoleic conjucat prin izomerii lor in interiorul rumenului, de aici rezulta faptul ca ei se gasesc in cantitati mai mari in grasimile acestor animale. Dupa absorbtia din corpul unui rumegator, C.L.A-ul este transportat la nivelul tesutului muscular si mamar. Din aceasta cauza grasimea musculara a rumegatoarelor contine 3-8 mg de C.L.A pe gram de grasime. Detalii in tabelul numarul 4..

C.L.A-ul a dost identificat ca fiind un compus anti-carcinogenic, continut in carnea facuta gratar.

Acidul linoleic conjugat este format, este alcatuit dintr-un grup de izomeri geometrici si pozitionali ai acidului octadecadienoic.

Tabelul nr. 4.concentratia in C.L.A a carnii pe specii

C.L.A-ul continut in carne este afectat de cativa factori cum ar fi:

- linia de selectie,

- varsta,

- compozitia hranii (Dhiman, Nam, Ure, 2005).

Pentru a demonstra aceste afirmatii s-au facut studii ce au avut rezultate indubitabile si anume: la animalele hranite cu iarba proaspata (pe pasune) s-a evidentiat un continut de 3 pana la 5 ori mai mare decat la animalele hranite cu regimul clasic si anume: 50% fan si siloz si 50% cereale.

In mod interesant s-a observat cum continutul in acid linoleic conjugat al produselor din carne este sporit prin procesul de incalzire, coacere, adica toate modalitatile de preparare termica. De asemenea bacteriile producatoare de acid lactic incurajeaza formarea C.L.A-ului in produsele fermentate din lapte (Alonso, Cuesta, Gilliland, Xu, Boylston, 2005). Asemenea conversie ar fi in mod normal de asteptat si in produsele fermentate din carne. Cel mai comun izomer al C.L.A-ului gasit in carne este octadecac 9, acidul t-11- dienoic (fig.1.). Din cauza ca acest acid gras are o activitate anti-carcinogenica, un interes major a fost acordat acestui compus. Studii epidemiologice recente au sugerat, evidentiat o reducere a frecventei cazurilor de cancer colo-rectal, ca urmare a consumului de alimente bogate in acid linoleic conjugat. In plus, la actiunile sale anticancerigene, C.L.A-ul are si proprietati anti-arteriosclerotice, antioxidative si imunomodulatoare (Azain, 2003). C.L.A-ul poate juca de asemenea si un rol in controlul obezitatii, in reducerea riscurilor de aparitie a cazurilor de diabet si in modularea metabolismului osos.

Fig.1. Fig.

Fig.3 Fig.4

Dipeptide histidinice

Consumul de alimente bogate in factori antioxidanti, cum ar fi fructele si legumele, a ratat ca are un efect preventiv al distructiei oxidative din corp (Lindsay, 2000). Efectul benefic al hranei este atribuit neutralizarii, reducerii si eliberarii unor radicali liberi, lucru pus in evidenta de catre capacitatea antioxidanta a diversilor compusi (Langseth, 2000).

Acidul ascorbic , vitamina E, β-carotenul si compusii polifenolici reprezinta principalii derivati antioxidativi din hrana. Asemenea compusi pot scade riscul aparitiei multor boli, incluzand cancerul.

Cativa antioxidanti endogeni (ex. tocoferolii, ubiquinonele, carotenoizii, acidul ascorbic, glutationele, acidul lipoic, uric, anserinele, carnozinele) din carne au fost studiati pentru aceleasi proprietati (Decker, Livisay, Zhou, 2000).

Atat carnozinele (β- alanil- L- histidina; fig. 2) si anserinele (N- β-alanil-1-metil-L-histidina; fig.3.) sunt dipeptide histidinice antioxidante, si cei mai abundenti antioxidanti din carne.

Concentratia de carnozine in carne este cuprinsa intre valorile de 500 mg/ kg in carnea de pui si pana la 2700 mg/ kg in carnea de porc. Pe de alta parte anserinele sunt abundente in muschii carnii de pasare.

Activitatea lor antioxidanta poate rezulta din abilitatea de a manipula sarcina electrica a matalelor, metale cum ar fi cuprul (Brown, 1981). Aceste peptide antioxidante joaca un rol important in vindecarea ranilor, refacerea starilor de oboseala si in prevenirea bolilor cauzate de stress. Un studiu recent a demonstrat biovalabilitatea carnozinei prin determinarea concentratiei ei in plasma sangvina dupa ingerarea carnii (Park, Volpe, Decker, 2005). Atentia crescanda asupra acestor compusi bioactivi din carne este datorata aparitiei unei proceduri noi si sensibile de determinare a acestor compusi incluzand carnozinele (Mora, Sentandreu, Toldra, 2007).

L- carnitina

L- carnitina, acidul trimitel- gama- β- hidroxi- amino- butiric ( fig.4.) este detectat in muschii scheletici ai mai multor animale (Shimada si col., 2005). L- carnitina este abundenta in mod special in carne (aproximativ 1300 mg/ kg carne). Ea ajuta organismul uman prin producerea de energiei si reducerea nivelului de colesterol. De asemea ajuta organismul sa absoarba calciul pentru imbunatatirea rezistentei osoase si pune in libertate picolinatul de crom necesar pentru dezvoltarea maselor musculare slabe.

Un studiu recent a demonstrat ca L-carnitina blocheaza, impiedica desfasurarea si declansarea procesului de apoptoza si previne aparitia miopatiilor muschilor scheletici in insufuciente cardiace (Vescovo si col., 2002). In S.U.A, un produs buvabil omologat ce contine L- carnitina este promovat prin reclame TV ca avand cateva efecte benefice cum ar fi mentinerea fortei si rezistentei si o rapida revenire sin starea de oboseala. De asemena un produs ce contine o cantitate ridicata de L-carnitina si carnozine este folosit ca ingredient pentru prepararea alimentelor functionale, produs oferit in reteau de magazine comerciale pe piata japoneza. Acest element bioactiv este produs dintr-un component al carnii de vita conservata.

Alti compusi bioactvi

Glutationul este un important compus antioxidant ce asigura protectia celulelor impotriva proceselor toxicologice si patologice.

Carenea rosie este o buna sursa de glutation (12- 26 mg / 100g carne; Jones si col., 1992).

Taurina este un aminoacid esential in perioada de lactatie si in cazul in care sistemul imunitar este activat de diversi agenti patogeni (Bouckenooghe, Remacle, Reuseus, 2006). De asemenea taurina poate proteja corpul nostru de stresul oxidativ. Carnea este cea mai excelenta sursa de taurina (77 mg / 100g carne; Purchas, Rutherfurd, Pearce, Vather, Wilkinson, 2004).

Coenzima Q10 (ubiquinona) arata o activitate antioxidanta importanta, continutul ei in carne poate atinge valori de 2mg / 100g carne (Purchas, Busboon, 2005).

Creatina si fosfatul de creatina au un rol critic in metabolismul energetic al muschilor. Carnea contine 350 mg de creatina pe 100 g carne (Purchas, Busboon, 2005).

Alti compusi cum ar fi colina, balenina, creatinina, acidul lipoic, putrescina, spermidina si spermina ar trebui sa fie notate ca si compusi bioactivi din carne.

Peptide bioactive derivate din proteinele bioactive din carne

Pe langa compusii bioactivi din carne descrisi anterior, peptidele derivate din proteinele din carne constituie inca un grup promitator de componente bioactive (Arihara, 2004; 2006;).

Cateva peptide bioactive rezultate prin hidrolizarea proteinelor musculare au fost gasite. Desi activitatea peptidelor din secventa "proteinei parinte" este latenta, ele sunt eliberate numai de enzimele proteolitice, altfel spus activitatea si efectul lor este influentat in mod direct de procesul de hidorliza desavarsit de enzimele proteolotice ce vor descompune proteinele in lanturi de peptide.

Sub acest aspect se poate afirma ca proteinele din carne au posibilitati bioactive mult mai mari, superioare oricarei surse singure de aminoacizi.

Peptide bioactive derivate din proteine alimentare

Informatii despre peptidele bioactive generate din proteinele din carne sunt inca limitate. Totusi numeroase peptide fiziologic-active au fost descoperite in urma procesului de hidrolizare enzimatica a proteinelor alimentare, cum ar fi a celora din lapte si din soia (Arihara, 2006; Korhonen si Pihlanto, 2007; Meisel, 1998; Mine si Shadidi, 2005; Pihlanto si Korhonen, 2003).

Totusi peptidele bioactive rezultate din proteinele alimenatare sunt inca acoperite de praful necunoscutului. Ele au fost descoperite pentru prima data de Mellander in anul 1950. Tot el a descris efectul derivatilor cazeinici fosfo-peptidici asupra vitaminei D si asupra efectului acesteia in calcificarea osoasa si in rahitismul infantil. De atunci s-a constatat o crestere a dorintei si a interesului pentru studiul peptidelelor bioactive rezultate din proteinele alimentare.

Angiotensina I enzima convertoare inhibitoare peptidica

Angiotensina I, enzima convertoare si inhibitoare peptidica (ACE) rezultata din proteinele alimentare, a fost studiata in mod avansat, dedicat (Meisel, Walsh, Murry, FitzGerald, 2005; Vermeirssen, Camp, Verstraete, 2004).

ACE peptide inhibitoare au fost evidentiate ca avand efecte antihipertensive si ca urmare a acestui efect au fost utilizate in scop farmaceutic si fiziologic.

ACE joaca un rol fiziologic important in reglarea presiunii sangvine (fig. 5). ACE este o carboxipeptidaza dipeptidica ce converteste formele inactive ale decapeptidelor, angiotensinei I, transformandu-le intr-un puternic vasoconstrictor, si anume in octapeptidul angiotensina II; inactiveaza deasemenea bradikinina, compus cu o actiune depresoare evidenta (Li, Le, Shi, Shrestha, 2004). Ca urmare a inhibarii actiunii catalitice a ACE-ului cresterea presiunii sangvine poate fi controlata.

ACE peptide inhibitoare rezultate din proteinele alimentare au fost identificate pentru prima data de catre Oshima, Shimabukuro si Nagasawa in urma hidrolizarii gelatinei in anul 1979. De atunci aceste ACE peptide inhibitoare au fost puse in evidenta in urma hidrolizarilor numeroaselor proteine din lapte, peste, carne, oua, soia, porumb, ovaz, alge marine, si alte surse (Arihara, 2006; Vermeirssen si col., 2004).

Cateva dintre aceste peptide au fost raportate ca avand efecte antihipertensive complete, fiind folosite cu o eficacitate crescuta in crizele hipertensive, administrate oral fiind.

FigNr. 5

Putem afirma fara nici o teama, avand ca dovada bibliografia, ca cele mai studiate peptide bioactive derivate din proteinele alimenatare, in special cele din carne si din produsele din carne sunt peptidele inhibitorii ACE.

Peptidele inhibitorii ACE sintetizate din proteinele din carne sunt redate succint in tabelul numarul 5.

Fujita, Yokoyama, Yoshikawa (2000) au izolat peptidele inhibitorii ACE rezultate prin tratamentul cu termolizina aplicat carnii de pasare. Arihara si col. (2001) au evidentiat peptidele inhibitorii ACE rezultate prin hidroliza proteinelor musculare scheletice ale porcului. Doua peptide inhibitorii ACE (Met-Asn- Pro- Pro- Lys si Ile- Thr-Thr- Asn- Pro) care sunt plasate in secventele lanturilor grele de miozina, au fost identificate in urma digestiei sub actiunea termolizinei asupra proteinelor musculare porcine.

Aceste peptide au evidentiat o activitate antihipertensiva cand au fost administrate oral (Nakashima, Arihara, Sasaki, Ishikawa, Itoh, 2002).

Katayama, Fuchu si col. (2003); Katayama, Tomatsu si col. (2003), Katayama si col. (2004) au utilizat portiuni din muschii scheletici porcini, respectiv proteine musculare pentru digestia proteolitica. Ei au izolat o peptida corespunzatoare prin hidrolizarea troponinei C. porcina cu pepsina. Saiga, Okumura si col. (2003) au raportat activitatea antihipertensiva a extractului muscular de pasare supus tratamentului proteazic cu Aapergillus. Ei au izolat de asemenea patru peptide inhibitorii in urma acestei reactii, trei din cele patru peptide poseda o secventa comuna: Gly- X-X- Gly- X- X- Gly- X- X, care este identica cu cea a colagenului.

Jang si Lee (2005) testeaza activitatile inhibitorii ACE a mai multor hidrolizarii enzimatice a proteinelor sarcoplasmatice extrase din restul de carne de vita. O peptida inhibitorie ACE (Val- Lez- Ala- Gln- Tyr- Lys) a fost identificata din hidrolizare, avand cel mai inalt nivel de activitate inhibitorie ACE, obtinuta prin folosirea combinatiei termolizina - proteaza A..

Peptidele inhibitorii ACE au aratat efecte antihipertensive in urma administrarii orale la animalele experimentale.

Totusi capacitatea inhibitorie a acestor peptide nu este corelata intotdeauna cu efectele antihipertensive in vivo. Cateva peptide cu un potential inhibitor ACE sunt inactivate in urma administrarii orale. Un asemenea fenomen intre activitatea inhibitorie, efectul antihipertensiv si legatura structura- activitate a peptidelor a fost bine revizuita (Arihara, 2006; Li si col., 2004; Meisel si col., 2005)

Tabelul nr. 5

Alte peptide bioactive derivate din proteinele alimentare

Pe langa ACE peptide inhibitorii au mai fost gasite si alte peptide bioactive, cum ar fi:

peptidele opioide,

peptidele imuno - modulatoare,

peptidele antimicrobiene,

peptidele prebiotice,

peptide liganzi minerali,

peptide antitrombotice,

peptide hipocolesterolice,

peptide antioxidative.

Toate aceste peptide provin la randul lor din proteinele alimentare (Arihara, 2006; Korhonen si Pihlanto, 2007; Pihlanto si Korhonen, 2003).

Deoarece proteinele din lapte sunt principala sursa pentru cateva dintre aceste peptide bioactive (Gobbetti, Minervini, Rizzello, 2007; Meisel, 1998; Silva si Malcata, 2005), au fost facute studii privindu-le, astfel au fost puse in evidenta urmatoarele peptide din lapte, peptide trecute schematic in tabelul numarul 6.

Bioactivitate	Secventa	Mod de formare	Referinte
Antihiperensiva	IPP, VPP	Fermentare	Nakamura, 1995
Antagonist opioid	YIPIQYVLSR	Tripsina	Chiba, 1989
Imunomodulatoare	VGPIPY	Tripsina si chemotripsina	Fiat si col., 1993
Antimicrobiana	FVAPFPEVFG	Tripsina	Rizzello, 2004
Leganzi minerali	Fosfopeptide cazeina	Tripsina	Gagnaire, 1996
Anticarcinogenica	Fosfopeptide cazeina	Tripsina	Cross, 2005
Antitrombotica	MAIPPKKNDQDK	Sinteza	Jolles, 1986
Hipocolesterolica	IIAEK	Tripsina	Nagaoka, 2005
Antioxidativa	YFYPEL	Pepsina	Suetsuna, 2000
Prebiotica	CAVGGCIAL	Sinteza	Lieple, 2002

Tabelul nr. 6

Peptidele opioide bioactive au afiniatate ridicta pentru receptorii opioizi si prezinta actiune asupra sistemului nervos (Guesdon, Pichon, Tome, 2005).

Peptidele imuno - modulatoare stimuleaza proliferarea limfocitara si activitatea fagocitara a macrofagelor (Pihlanto si Korhonen, 2003).

Peptidele antimicrobiene inhiba crestera si dezvoltarea bacteriilor patogene (Chan si Li- Chan, 2005)

Peptidele liganzi minerali, cum ar fi cazeino-fosfo-peptidele (CPP) provenite din proteinele din lapte, functioneaza ca si "carrieri" pentru minerale, inclusiv calciul (Bougle si Bouhallab, 2005). CPP au si activitate anticarcinogenica (Cross, Hug, Reynold, 2005).

Peptidele antitrombotice inhiba legarea fibrinogenului de receptorul specific (Jolles si col., 1986).

Peptidele hipocolesterolice au fost izolate in urma reactiei de hirolizare a β- lactoglobulinei din lapte, evidentindu-se un efect important in scaderea nivelului de colesterol din serul sangvin (Nagaoka, 2005).

Peptidele antioxidante

Informatiile despre peptidele bioactive derivate din proteinele din carne, in afara de peptidele inhibitorii ACE, sunt inca limitate. Cateva peptide antioxidante au fost evidetiate ca fiind produse din proteinele din carne de catre digestia enzimatica.

Saiga, Tanabe, Nishimura (2003) au evidentiat compusii hidrolizati obtinuti din proteinele miofibrilare porcine prin tratamentul proteazic, produsi ce au evidentiat o activitate antioxidanta puternica intr-un sistem oxidant, reprezentat de acid linoleic. Pe langa cele 5 peptide antioxidante identificate din hidrolizarea papainului (enzima proteolitica), rezultand: Asp- Ala- Gln- Glu- Lys- Leu- Glu, compus ce corespunde unei parti din secventa de actina porcina, capabil in acelasi timp de un inalt nivel de activitate.

Arihara si col. (2005) au investigat activitatea antioxidanta a compusilor rezultati in urma procesului de hidrolizare enzimatica a actinomiozinei din tesutul muscular scheletic porcin, folosind un sistem oxidant reprezentat de hipoxantina- xantina ca sursa de anion superoxid.

Trei peptide antioxidante au fost izolate dintr-un hidrolizat tratat cu papaina, compus alcatuit din carne de porc, fiind divizate in urmarotul fel: Asp- Leu- Tyr- Ala; Ser- Leu- Tyr- Ala si Val- Trp. Pe langa activitatea antioxidanta, in vitro, aceste peptide arata si activitati fiziologice in vivo. Fiecare dintre aceste peptide au avut si au efecte anti-astenice asupra soarecilor albi de laborator, reactie evidentiata in urma administrararii orale, intr-un experiment ce folosea o roata ce se invartea ca urmare a miscarilor facute de soarece pe ea

Peptidele prebiotice

Termenul de prebiotic este definit ca "ingrediente alimentare non-digestibile ce afecteaza intr-un mod benefic gazda prin stimularea selectiva a cresterii si a activitatii uneia sau a unui numar limitat de bacterii din colon, imbunatatind astfel starea de sanatate a gazdei" (Gibson si Roberfroid, 1995).

Oligozaharidele sunt substante prebiotice reprezentative, cunoscute ca avand un rol important in stimularea activitatii bacteriilor prebiotice (ex. Lactobacilii intestinali si bifido- bacteriile).

Prezenta peptidelor prebiotice este deci utila organismului uman.

Lieple si col. (2002) au raportat pentru prima data existenta peptidelor monoglicozidice, ce stimuleaza intr-un mod selectiv cresterea bifidobacteriilor.

Recent s-a descoperit ca in urma hidrolizarii actinomiozinei din tesutul muscular scheletic al porcului, descopmpus si de papaina, rezulta produsi ce stimuleaza cresterea si dezvoltarea biovarietatilor de Bifidobacterium (Arihara, Ishikawa, Itoh, 2006).

O peptida prebiotica corespunzatoare a fist identificata ca fiind Glu- Leu- Met.

Peptidele opioide

Sunt definite ca peptide ce au o afinitate crescta pentru receptorii opioizi, prezentand si efecte asemanatoare opiaceelor (Pihlanto si Korhonen, 2003). Peptidele opioide au efecte asupra functionarii sistemului nervos si gastro- intestinal.

Peptidele opioide clasice ( endorfina, encefalina, prodymorfina,) au aceeasi terminatie a secventelor (Try- Gly- Gly- Phe). Alte cateva peptide opioide derivate din proteinele alimentare au fost evidentiate.

Secventa terminala a marii majoritati a acestor peptide opioide este Tyr- X- Phe sau Tyr- X1- X2- Phe.

Capatul tirozin terminal si prezenta unui aminoacid aromatic la a treia sau a patra pozitie duc la formarea unei structuri importante ce corespunde cu situsul receptorilor opioizi (Pihlanto, Leppala, 2001). Nu a fost semnalat nici un studiu despre producerea peptidelor opioide din produsele din carne, dar, totusi, s-a pesupus existenta acestora ca urmare a prezentei secventelor opioide in proteinele musculare, de aici rezultand ca ar fi posibil sa se gaseasca peptide bioactive opioide in proteinele din carne prin tratamentul proteolitic.

Cu toate acestea hemoglobina din sangele bovinelor este privita ca un component major al carnii si al produselor din carne, in cateva produse din carne cum ar fi carnatii in sange (cruzi), hemoglobina este un component major.

In urma investigatiilor privind hidrolizarea proteolitica a hemoglobinei, a fost relievata prezenta unor peptide biologic- active cu afinitate pentru receptorii opioizi (Nybry, Sannier, Piot, 1999).

Morimatsu si col. au demonstrat efectul hipocolesterolic al carnii de porc supuse hidrolizarii cu papaina. Din pacate aceste peptide nu au fost identificate inca.

Peptidele imuno-modulatoare

Au fost descoperite in urma hidrolizarii enzimatice a proteinelor din diverse produse alimentare, cum ar fi laptele, ouale, soia, orez. Totusi pana azi peptidele imuno- modulatoare derivate din proteinele din carne nu au fost identificate.

In plus pe langa peptidele bioactive identificate si descrise, au fost descoperite alte cateva peptide in urma hidrolizarii enzimatice a unui numar mare de proteine alimentare (Mine si Shahidi, 2005).

Pe langa activitatea biologic- activa, peptidele derivate din proteinele din carne contribuie de asemenea la imbunatatirea caracteristicilor organoleptice ale carnurilor (Arihara, 2006).

Produsele din carne pot fi modificate prin adaugarea ingredientelor functionale, benefice pentru starea de sanatate a organismului uman, sau prin reducerea si eliminarea componentilor care sunt daunatori starii de sanatate. Aceste modificari pot rezulta si in produsul cu proprietati organoleptice inferioare.

Din aceste afirmatii rezulta faptul ca putem imbunatati caracteristicile organoleptice ale carnurilor inferioare prin intermediul acestor peptide. Avand in vedere numeroasele alergii alimentare si efectul lor asupra organismului, o atentie deosebita li s-a acordat, astfel incat ultimele studii au evidentiat o scadere a frecventei acestor alergii la oamenii si animalele ce au consumat produse din carne tratate enzimatic, mai mult de atat produsele alimentare ce contin peptide rezultate din proteinele din carne prin hidrolizare enzimatica reprezinta o alimentatie hipoalergica pentru pacientii cu astfel de probleme. Totusi carnea este un factor producator de alergii cu o valoare nesemnificativa fata de ceilalti factori alergologi alimentari cum ar fi laptele, ouale, soia.

Generarea peptidelor din proteinele din carne

Deoarece numeroase secvente bioactive ale proteinelor din alimente sunt inactive in cadrul "proteinei parinte" , proteinele alimentare trebuie mai intai sa fie digerate pentru a putea pune in libertate peptidele bioactive.

Proteoliza gastro-intestinala, maturarea, fermentarea si tratamentul enzimatic sunt principalele modalitati ale digestiei proteinelor din carne pentru a rezulta bioactivitatile caracteristice.

Fig 6

Traducere figura Nr.6:

Proteolysis= proteoliza

Meat proteins= proteine din carne

Gastrointestinal digestion= digestie gastrointestinala

Aging of meats= maturarea carnurilor

Fermentation of meat= fermentatia carnii

Protease treatment= tratamentul proteazic

Oligopeptides= oligopeptide

Generation of peptides from meat proteins= formarea peptidelor din proteinele din carne.

Proteoliza gastrointestinala

Peptidele bioactive rezulta in urma procesului de digestie gastro-intestinala a preparatelor din carne. Proteinele ingerate sunt atacate de diverse enzime digestive, cum ar fi pepsina, tripsina, chemotripsina, elastaza si carboxipeptidaza (Pihlanto si Korzihonen, 2003). Enzimele digestive din tractusul gastrointestinal genereaza ACE cu activitate inhibitorie, din tesutul muscular secheletic al porcilor (Arihara, Nakashima, Mukai, Itoh, 2001).

Deasemenea ACE peptid-inhibitor a fost sintetizat din proteinele din carne, proteine cum ar fi: miozina, actina, tropomiozina, troponina, sub actiunea sucului pancreatic (Katayama, Fuchu si col., 2003).

Deoarece proteinele denaturate sunt "atacate de enzimele proteolitice, peptidele vor fi mai usor produse, obtinute din carnea gatita si din produsele din carne.

Maturarea carnurilor

Dupa sacrificarea animalelor domestice, muschii scheletici vor fi transformati in carne destinata maturarii, maturare necesara imbunatatirii caracterelor organoleptice si fizico- chimice.

In timpul maturarii sau depozitarii, proteinele sunt hidrolizate de proteazele musculare endogene, proteaze reprezentate de calpaine si catepsine (Etherington, 1984; Koohmaraie, 1994).

Astfel continutul in peptide din carne creste in timpul maturarii post-mortem. Asemenea schimbari la nivelul oligopeptidelor au loc in timpul stocarii carnii, mai ales in carnea de porc si pui (Nishimura, Rhue,Okitani, Kato, 1988). De exemplu continutul in peptide al carnii de porc creste de la 2,40 mg in ziua 1 la 3,05 mg pe gram carne in ziua a sasea.

Deasemenea, Mikani, Nagao, Sekikaw si Miura (1995) au raportat o variatie larga a continutului de peptide, el fiind cuprins intre 0,69 pana la 1,44 mg, si de la 2,64 pana la 4,65 mg pe gram carne, de la 2 la 21 zile dupa sacrificare.

Este recunoscut ca hidrolizarea enzimatica a proteinelor din carne pe parcursul maturarii sau stocarii contribuie la imbunatatirea proprietatilor organoleptice al carnii, cum ar fi: textura, gustul, mirosul (aroma). Cu toate acestea nu a fost lansat nici un studiu privind producerea peptidelor bioactive din timpul maturarii post-mortem.

Ca urmare a mai multor experimente s-a constat o crestere a activitatii ACE inhibitorii in carnea supusa stocarii.

Fermentatia carnii

Compusii rezultati din proteine din carne in urma reactie proteolitice de fermentare a mezelurilor crude si uscate sunt importanti pentru imbunatatirea caracteristicilor organoleptice a produselor fermentate din carne (Hammes, Haller, Ganzle, 2003; Toldra, 2004; Toldra si Flores, 1998).

Continutul in peptide si aminoacizi din mezelurile fermentate poate ajunge pana la 1% din substanta uscata a produsului in urma procesului de fermenatare (Dainty si Blom, 1995).

Proteinele din carne sunt degradate in marea lor parte in peptide de catre enzimele endogene (catepsina B, D, H si L) in timpul procesului de fermentare. Desi enzimele proteolitice de natura microbiana sufera procese de inactivare in timpul fermentatiei, o mare parte de bacterii, cum ar fi bacteriile generatoare de acid lactic prezinta o activitate proteolitica in urma acestui proces (Hierro, de la Hoz, Ordonez, 1999). Totusi bacteriile producatoare de acid lactic contribuie la degradarea proteinelor din carne prin scaderea valorii pH-ului, care, de asemenea sporeste activitatea enzimelor musculare proteolitice (Kato si col., 1994).

Nu a fost publicat nici un raport privind producerea peptidelor bioactive din proteinele din preparatele fermentate de carne. Totusi s-a constatat o crestere a activitatii inhibitorii a ACE-ului in cateva produse fermentate de carne (ex. salamurile crude), si o intensificare a nivelului de actiune a tuturor extractelor fata de extractele obtinute din carnea de porc nefermetata. Totusi activitatile inhibitorii si antihipertensive ale ACE-ului au fost reproduse experimental din extractele ce contin proteine caracteristice tesutului muscular scheletic, efectele similare sunt datorate bacteriilor producatoare de acid lactic (Arihara, Nakashima, Ishikawa, Itoh, 2004). Sentandreu si col. (2003) au identificat cateva peptide mici in sunca uscata. Asemenea peptide mici generate din proteinele din carnea fermentata ar putea avea proprietati bioactive. Sentandreu si Toldra (2007) au sugerat ca actiunea proteolitica a peptidazelor dipeptidice din tesutul muscular porcin in timpul perioadei de coacere a suncei uscate ar putea sa contribuie la producerea peptidelor inhibitorii ACE.

6.3.4 Tratamentul proteazic

In industria limentara, multe enzime proteolitice sunt utilizate la procesarea alimentelor, mai ales in procesul de fragezire.

Folosirea proteazelor comerciale este o metoda eficienta pentru punerea in libertate a peptidelor bioactive din produse de carne. Multe peptide bioactive au fost reproduse experimental prin intermediul proteazelor comerciale (Korhonen si Pihlanto, 2003; Pihlanto si Korhonen, 2003).

Proteazele de origine animala, vegetala si microbiana au fost utilizate pentru a fragezi carnea (Dransfield si Etherington, 1981). Cele mai folosite enzime pentru obtirea unei fragezimi corespunzatoare carnii sunt cele vegetale.

In carnea tratata enzimatic pentru a o face mai frageda pot rezulta peptide bioactive.

Au fost investigate efectele proteazelor comerciale asupra scindarii proteinelor si asupra modificarilor organoleptice ale mezelurilor uscate si fermentate (Bruna, Fernandez, Hierro, Ordonez, de la Hoz, 2005), constatandu-se efectele mai sus enuntate.

Utilizarea peptidelor pentru obtinerea produselor functionale din carne

Peptidele bioactive inca nu au fost utilizate in industria carnii cu toate ca ele reprezinta candidati seriosi in lupta pentru obtinerea alimentelor functionale.

Alimentele functionale din carne reprezinta alimente cu origine animala ce pot fi folosite in scop medical pentru corectarea si tratarea unor boli, capacitate asigurata de proprietatile bioactive fiziologice si functionale ale componentilor.

Exista cateva produse alimentare ce contin ACE peptide inhibitorii utilizate cu succes in reducerea hipertensiunii arteriale (Arihara, 2006).

Pana in prezent pe piata de comercializare a produselor alimentare exista doar doua produse ce contin Ile- Pro- Pro si Val- Pro- Pro, care sunt produse prin fermentatie, rezultate din degradarea laptelui (Nakamura, 2003).

Aceste doua produse au fost aprobate in Japonia si se comercializeaza sub numele FOSHU" si "Evolus".

Din FOSHU s-a obtinut un alt produs sigur pentru alimentatie, produs ce contine cazein- fosfo- peptide. Laptele CPP cu peptide derivate din proteine se comporta ca o capcana minerala, ducand astfel la captarea, stocarea si absorbtia calciului.

Urmarind acest exemplu se doreste obtinerea de efecte asemanatoare exercitate de compusii bioactivi din carne.

Acumularea peptidelor bioactive in produsele din carne prin fermentatie a devenit o strategie buna ce urmareste obtinerea de produse functionale din carne.

Peptidele bioactive ar rezulta in produsele fermentate din carne, ca urmare a hidrolizarii proteinelor din carne de catre enzime in timpul fermentatiei si al stocarii.

Redescoperirea produselor functionale din carnea fermentata ca produse functionale din carne este o directie interesanta, astfel in industria alimentara acest lucru s-a si intamplat.

Numeroase componente fiziologic active, incluzand peptidele bioactive au fost descoperite in aceste alimente fermentate traditional, ele constituind si o noua directie a cercetarilor pentru descoperirea si a altor produse alimentare functionale.

CONCLUZII

Cu toate ca s-au facut studii aprofundate si incercari de dezvolatre a unei industrii alimentare functionale, o mica atentie a fost acordata acestor alimente pana nu demult.

Ar fi fost pacat sa se renunte la aceste efecte, si ganditiva ce bine ar fi sa te tratezi sau sa previi o boala nu prin pastile si tratamente istovitoare, costisitoare si dureroase, ce ar putea in acelasi timp pe langa efectele pozitive asupra unor organe si sisteme, sa duca la compromiterea altor functii mari ale organismului, punand in pericol existenta individului.

Carnea si produsele din carne sunt alimente de baza in alimentatie in toate tarile dezvoltate, astfel de ce sa nu ne tratam si sa prevenim boli intr-un mod placut?

Utilizand si imbogatind numarul de compusi bioactivi din carne, incluzand peptidele bioactive rezultate din proteinele din carne, a devenit un tel in industria prepararii alimentelor functionale.

Asemenea eforturi vor duce la convingerea consumatorilor asupra efectelor stiintifice benefice ale carnii si produselor din carne asupra starii de sanatate umane.

Aceasta lucrare nu are scopul sa va determine sa schimbati regimul alimentar, nu are scopul de a va influenta in ceea ce priveste orientarile alimentare si culinare.

Nu vreau ca vegetarienii sa creada ca in plante, leguminoase nu se gasesc acesti compusi, din potriva chiar se gasesc dar imaginativa ce efecte ar avea o alimentatie echilibrata, completa si complexa de natura vegetala si animala cu principii alimentare, nutritionale si fiziologice active cu capacitatea de potentare reciproca.

Stim prea bine ca in anumite boli se recomanda de catre medici ca pacientul sa fie supus unei diete drastice si istovitoare ce poate duce la decaderea organismului datorita efectelor tratamentului medicamentos.

Alti doctori sugereaza ca individul sa consume alimente sanatoase si in cantitati rezonabile, dar care sunt acele alimente sanatoase?

Cati dintre noi stiu sa-si calculeze portia zilnica necesara de proteine, lipide, glucide si incarcatura energetica a acesteia.

Cati stiu cate calorii are fiecare aliment si mai ales sa inlature acele arhicunoscute E-uri ?

Raspunsul e, : prea putini!

Deci ce facem? O mica parte din noi o sa consume alimente sanatoase si restul o sa consume alimente nocive?

O sa tratam si vindecam un om in loc de zece?

Nu asta e dorinta noastra.

Asa ca va rog sa nu luati in deradere aceasta lucrare iar daca nu credeti aveti bibliografia ce va poate convinge.

Mancati ce va place, dar mancati sanatos!!

BIBLIOGRAFIE

ALBANESSE A., ORTO L.A- The proteins and aminoacids. Modern Nutrition and Disease, Ed. Goodhart and Shils, Philadelphia, 1973.

Alexa LUCIA, GAVAT VIORICA, MELINTE C.- Igiena. Litografia U.M.F. Iasi, 1993.

ALLEN L.H- Calcium bioavalability and absorption. A revoew of Amercan Jurnal of Clinical Nutrition 32, 198

ANDERSON J.W.- Dietary fiber in nutrition management of diabetes- Basic anClinical Aspects. Ed. Plenum Press, New York, 1986.

Chan, J.C.K., Li-Chan, Nutraceutical proteins and peptides in health and disease, 2005.

DUMITRESCU C., SEGAL B.,SEGAL RODICA- Citoprotectia si alimentatia. Ed Medicala, Bucuresti, 1991.

Fugita, H.,Yokoyama,M. (2009). Classification and antihypertensive activity of angiotensin I converting enzyme.

Kato, T., Tahara, T., Sato, Y., Nakamura, R. (1994)- Effect of meat conditioning and lactic fermentation on pork muscle protein degradation.

Lindsay,D.G. (2000). Maximizing the functional benefits of plants foods.

MANESCU S., TANASESCU GH., DUMITRACHE S., CUCU M. - Igiena, Ed. Medicala, Bucuressti, 1991.

MINCU I., HANCU N.- Bolile metabolice in practica medicala. Ed Dacia, Cluj-Napoca, 1981.

MINCU I.- Impactul om-alimentatie. Ed. Medicala, Bucuresti, 1993.

Mora, L.,Sentandreu,M.A, and Toldra, F., (2007). Hydrophilic chromatographic determination of carnosine, anserine, balenine, creatine, and creatininei.

Morimatsu, F., Ito,M., Plasma cholesterol-suppressing effect of papain-hydrolyzed pork in rats fed hypercholesterolemic diet, 1996.

Nakashima, Y., Arihara, K., Sasaki, A., Ishikawa,S., Itoh,M., 200 Antihypertensive activities of peptides derived from porcine skeletal muscle myosin in spontaneously rats.

PAVEL I., Dietetica fiziopatologica si clinica. Ed. Medicala, Bucuresti, 1963.

Pihlanto, A., Korhonen, H., 2003. Bioactive peptides and proteins.

Sentandreu, M., Toldra,F. 2007. Oligopeptides hydrolysed by muscle dipeptidyl peptidases can generate angiotensin I converting enzyme inhibitory dipeptides

Viorica Gavat si Lucian Indrei-"Alimentatia omului sanatos", Editura Contact, 1995.