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Impact of next-generation technologies on the isolation of bioactive peptides

By Victor Andrés Zegarra León

Abstract

Bioactive peptides are fragments that are part of many proteins and which, upon release, are capable of regulating a series of biological processes. To release them, proteins need to be degraded by digestive enzymes or industrial processes. These peptides maintain antihypertensive, antimicrobial, antioxidant, anticarcinogenic, anti-inflammatory properties, amongst others, that could be used to develop new drugs. In this research work, we have highlighted the utility of bioactive peptides as highly-specific compounds capable to contribute in the improvements of pathologies such as cancer, high blood pressure and Alzheimer’s disease. Particularly, in these diseases, we show in vitro and in vivo experiments with promising results that motivate further studies in humans. These peptides were extracted from soy bean, cow milk and tuna liver, evidencing the availability of these in nature and posing the question of all the other compounds that could be found in the flora and fauna of Peru. Moreover, we present a serious of novel technologies to isolate said compounds, amongst these are selective precipitation, membrane filtration, size-exclusion chromatography and isoelectric focusing. These techniques are scalable, easily applied, rapid, do not require significant investment in infrastructure or equipment and do not need a significant amount of sample. In conclusion, in this work we demonstrate that bioactive peptides have great promise in particular in the identification of novel compounds to develop new drugs. If we generate an alliance in Peru between the scientific community, the industry and public financing entities, our country’s biodiversity could be responsibly exploited to proceed, in a big scale, with the massive isolation and identification of bioactive compounds of great interest worldwideTrabajo de investigaciónLos péptidos bioactivos son fragmentos que forman parte de muchas proteínas y que al ser liberados son capaces de regular una serie de procesos biológicos. Para liberarlos, las proteínas son degradas por medio de enzimas digestivas o procesos industriales. Estos péptidos mantienen propiedades antihipertensivas, antimicrobianas, antioxidantes, anticarcinógenas, antinflamatorias, entre otras, que podrían ser aprovechadas para el desarrollo de nuevos fármacos. En este trabajo de investigación, hemos resaltado la utilidad de los péptidos bioactivos como compuestos altamente específicos capaces de contribuir en la mejora de patologías tales como el cáncer, la hipertensión arterial y la enfermedad de Alzheimer. Particularmente, en estas enfermedades, mostramos experimentos in vitro e in vivo con resultados prometedores que motivan a continuar su estudio en humanos. Estos péptidos fueron extraídos del haba de la soja, la leche de vaca y el hígado de atún, evidenciando la disponibilidad de estos en la naturaleza y generando la incógnita de que otros compuestos podrían encontrarse en la flora y fauna del Perú. De la misma forma, se presentan una serie de tecnologías novedosas para el aislamiento de dichos compuestos, entre estas están la precipitación selectiva, la filtración por membrana, la cromatografía de exclusión por tamaño y el isoelectroenfoque. Éstas son escalables, de fácil aplicación, rápidas, no requieren mayor inversión en infraestructura u equipamiento y no necesitan de una gran cantidad de muestra. En conclusión, en este trabajo se demuestra que los péptidos bioactivos guardan gran promesa, en particular en la identificación de compuestos novedosos para el desarrollo de nuevas drogas. Si se genera una alianza en el Perú entre la comunidad científica, la industria y entes públicos financiadores, se podría explotar, responsablemente, la biodiversidad de nuestro país para proceder, en gran escala, con el aislamiento y la identificación masiva de compuestos bioactivos de gran interés a nivel mundial

Topics: Péptidos bioactivos, Fármacos, Técnicas aislantes, Alimentos funcionales, Biodiversidad, Bioactive peptides, Drugs, Isolating techniques, Functional foods, Biodiversity
Publisher: Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)
Year: 2019
OAI identifier: oai:renati.sunedu.gob.pe:sunedu/646163
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