GIDA KAYNAKLI ANTİHİPERTENSİF PEPTİTLERİN BİYOYARARLILIĞI, ÜRETİMİ VE İLAÇ OLARAK KULLANIM OLANAKLARI

Transkript

1 GIDA (2013) 38 (3): GD12077 Derleme / Review Özet GIDA KAYNAKLI ANTİHİPERTENSİF PEPTİTLERİN BİYOYARARLILIĞI, ÜRETİMİ VE İLAÇ OLARAK KULLANIM OLANAKLARI Kardiyovasküler rahats zl klar, obezite, hipertansiyon, diyabet ve kanser gibi birçok hastal klar n görülme s kl besinsel faktörlerden etkilenmektedir. Son y llarda g da kaynakl proteinlerden meydana gelen biyolojik aktif peptitlerin insan sa l na yararl etkileri ile ilgili olarak kapsaml birçok çal flma bulunmaktad r. Biyoaktif peptit olarak bilenen bu protein parçalar ya gastrointestinal sindirim s ras nda ya da starter mikroorganizmalar taraf ndan yap lan fermantasyon veya olgunlaflma yoluyla g da ifllenme s ras nda aç a ç karlar. Biyoaktif peptitler kardiyovasküler, sindirim, immun ve sinir sistemi gibi vücudun bafll ca sistemlerini etkileyen antimikrobiyal, antioksidan, antitrombik, antihipertensif, ba fl kl k sistemini düzenleyen aktiviteler sergilerler. Farkl grup biyoaktif peptitler aras nda bulunan ACE inhibitörleri, hipertansiyonun yayg n olarak görüldü ü bat l ülkelerde ayr bir öneme sahiptir. Hipertansiyonun engellenmesinde beslenme faktörü oldukça önemli bir role sahiptir. Yap lan çal flmalar antihipertensif peptitleri tafl yan g dalar n tüketilmesiyle kan bas nc nda önemli oranda düflme oldu unu göstermifltir, bu yüzden antihipertensif aktiviteye sahip yeni g dalar n üretimi gün geçtikçe önem kazanmaktad r. Söz konusu peptitlerin endüstriyel uygulamas s ras nda; g da içine kat l m flekli, duyusal özelliklere katk s, depolama ve g da iflleme s ras nda stabiliteleri göz önüne al nmal d r. Bu makalede süt proteini bazl antihipertensif etkili peptitlerin yap lar, biyoyararl l klar ve ilaç olarak kullan m olanaklar de erlendirilecektir. Anahtar kelimeler: Biyokatif peptitler, antihipertensif peptitler, proteoliz Abstract Aslı Akpınar*, Harun Raşit Uysal Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü, zmir Gelifl tarihi / Received: Düzeltilerek Gelifl tarihi / Received in revised form: Kabul tarihi / Accepted: BIOAVAILABILITY, PRODUCTION AND POSSIBILITY OF ALTERNATIVE TO DRUG OF FOOD-DERIVED ANTIHYPERTENSIVE PEPTIDES Prevalence of diseases, such as cardiovascular disease, obesity, hypertension, diabetes, and even cancer, was affected by dietary factors. Recently there are many comprehensive studies about bioactive peptides formed by food-derived proteins which are the beneficial effects to human health. Those protein particles known as bioactive peptides are released either by digestive enzymes during gastrointestinal transition or by fermentation or ripening during food processing by the way of microorganisms such as starters. Bioactive peptides exhibiting activities such as antimicrobial, antioxidant, antithrombotic, antihypertensive and immunomodulatory affect the major body systems like the cardiovascular, digestive, endocrine, immune and nervous systems. Among different bioactive peptide fractions the ACE inhibitor peptides have *Yazışmalardan sorumlu yazar / Corresponding author; asli.akpinar@ege.edu.tr, (+90) (+90)

2 A. Akpınar, H.R. Uysal a particular importance in western countries in which hypertension prevalence is detected. Nutritional factor has a crucial role in preventing hypertension. Studies have shown that the consumption of foods with antihypertensive peptides decrease the blood pressure, so novel food production having antihypertensive activity is increasingly becoming important. In the industrial applications the way they are added into foods, their corporation organoleptic characteristics, and the stability in storage and food contribution to the processing should be considered. In this article, the milk protein-based of antihypertensive peptides have been investigated in terms of structure, bioavailability and usage possibilities as drug. Keywords: Bioactive peptides, antihypertensive peptides, proteolysis GİRİŞ Günümüzde g da ve sa l k aras ndaki iliflki dikkate al narak "fonksiyonel g da" olarak tan mlanan yeni g dalar üretilmektedir. Fonksiyonel g da denilince temel beslenmenin yan nda vücut fonksiyonlar üzerinde bir ya da daha fazla sa l a yararl etki sa layan g dalar anlafl lmaktad r. nsan beslenmesinde önemli fizyolojik fonksiyonlara sahip peptitleri içeren proteinler, baz fonksiyonel g dalar ile nutrasötik ve farmasötik ilaçlar n haz rlanmas nda aktif bileflen olarak kullan lmaktad r. Son y llarda g da kaynakl proteinlerden meydana gelen biyolojik aktif peptitlerin insan sa l na yararl etkileri ile ilgili olarak kapsaml birçok çal flma yürütülmüfltür (1, 3). Biyoaktif peptit olarak bilenen bu protein parçalar ya gastrointestinal sindirim s ras nda ya da g da iflleme s ras nda aç a ç karlar. (4, 6). Biyoaktif peptitler genellikle 2-50 aminoasit içeren k sa zincirli bir yap ya sahiptir. Süt, yumurta, fasulye, bal k ve m s r gibi farkl birçok g dada bulunmalar na ra men biyoaktif peptitlerin en önemli kayna n süt proteinleri oluflturur. naktif halde bulunan biyoaktif peptitler; sindirim sistemi enzimleri ile sütün sindirimi s ras nda, proteolitik starter kültürler ile sütün fermantasyonu yoluyla yada mikroorganizma veya bitkilerden elde edilen enzimler arac l yla ortaya ç karlar (6, 9). Biyoaktif peptitler kardiyovasküler, sindirim, sinir ve immun sistemi gibi vücudun bafll ca temel sistemlerini etkileyen antimikrobiyal, antioksidan, antitrombik, antihipertensif, ba fl kl k sistemini düzenleyen aktiviteler sergilerler. Bu peptitlerin kronik hastal k risklerini azalt c etkisi ve insan sa l na yararl etkilerine dair son 20 y lda birçok çal flma yap lm flt r (6, 10). Farkl grup biyoaktif peptitler aras nda ACE inhibitörleri hipertansiyonun s k olarak görüldü ü bat l ülkelerde ayr bir öneme sahiptir. Hipertansiyonun engellenmesinde, antihipertensif aktiviteye sahip g dalar n tüketilmesine özen gösterilmelidir. Yap lan çal flmalar antihipertensif peptitleri tafl yan g dalar n tüketilmesiyle kan bas nc nda önemli oranda düflme oldu unu göstermifltir (5, 11, 12). Süt proteinleri içerisinde hem kazein hem de peyniralt suyu proteinleri ACE inhibitörleri bak m ndan zengin kaynaklard r (13). Yüksek kan bas nc ya da hipertansiyon; kalp krizi, kalp damar hastal klar gibi kardiyovasküler hastal klar için oldukça önemli bir risk fakörü oluflturmaktad r. Hipertansiyonun engellenmesinde ilaç ve diyet tedavisi, yaflam tarz n de ifltirme gibi pek çok önlemler al nabilir. Hipertansiyonun engellenmesinde veya önlenmesinde beslenme al flkanl klar oldukça önemli bir yere sahiptir ve bu yüzden de antihipertensif aktiviteye sahip yeni g dalar n üretimi gün geçtikçe önem kazanmaktad r. Angiotensin I-dönüfltürücü enzim ACE (peptidildipeptit hidrolaz, EC ) bir ekzopeptidazd r ve çeflitli peptit substratlar n n C-terminal uçlar ndan dipeptitleri aç a ç karmaktad r. ACE, klasik olarak periferal kan bas nc n düzenleyen renin-angiotensin sistemi ile iliflkilendirilmektedir (14-16). Angiotensin-converting enzimler bafll ca iki sistem aracal yla kan bas nc üzerinde regülatör görevi görürler. lk olarak ACE, angitonsinojenden aç a ç kar lan angiotensin I i, kuvvetli damar daralt c angiotensin II ye renin ile dönüfltürerek kan bas nc n artt rmaktad r. ACE ayr ca damar geniflletici (vasodilative) brady-kinin enzimini parçalamakta ve adrenal kortekste aldosteronun aç a ç kmas n da stimüle etmektedir. ACEinhibitörü peptitler bu etkileri bloke ederek kan bas nc n düzenlemektedir (15, 17). G da kaynakl olarak hipertansiyonun önlenmesinde Kaptopril ve Enalapril gibi s k l kla kullan lan ve ACE inhibitör aktivite gösteren birçok peptit vard r. Günümüzde farkl hayvan türlerinden elde edilen sütler incelendi inde bafll ca ACE inhibitör peptit kayna oldu u ortaya ç km flt r. Karkaslar, ovalbumin, kan ve bal k proteinleri di er hayvansal protein kaynaklard r. Bafll ca bitkisel kaynak olarak ise bezelye, sar msak, pirinç, soya fasulyesi ve bu day say labilir (6). 168

3 Gıda Kaynaklı Antihipertensif Peptitlerin Biyoyararlılığı... Bu peptitlerin endüstriyel uygulamas nda; g da içine kat l m flekli, duyusal özelliklere katk s, depolama ve g da iflleme s ras nda stabiliteleri göz önüne al nmal d r. Kurutma, s tma ve fermantasyon gibi ifllemler aktif peptitleri yani protein hidrolizatlar n olumsuz yönde etkiler. Enkapsülasyon yöntemiyle antihipertansif peptitlerin g da içine kat lmas ac tad n maskelenmesinde etkili oldu u gibi ayn zamanda g da matrisinde biyoaktif bileflenlerin stabilitelerini sa lamlaflt rmaktad r. Ancak bu yöntem laktik asit bakterilerinin aktif peptitler üzerindeki metabolik aktivitesini azalt c yönde bir etki meydana getirmektedir (6). Bu makalede süt proteini bazl antihipertensif etkili peptitlerin yap lar, biyoyararl l ve ilaç olarak kullan m olanaklar de erlendirilecektir. BİYOAKTİF PEPTİTLERİN KİMYASAL YAPILARI Sütün temel bileflenleri; kazein (,,, ), -laktoalbumin, -laktoglobulin, immunoglobulin, laktoferrin, proteoz-pepton, transferin ve kan serum albumindir. Bu protein fraksiyonlar ndan oluflan peptitler; opoid (sinir sistemi düzenliyici), antitrombik, yüksek tansiyon önleyici, ba fl kl k düzenliyici, antimikrobiyal ve mineral tafl y c özelliklere sahiptirler. Biyoaktif peptitler, g da kaynakl proteinlerin in vitro veya in vivo flartlarda hidrolize u ramas ile aç a ç karlar. lk defa 1979 y l nda tespit edilmesinden sonra konu etkili bir flekilde araflt r lmaya devam edilmifl ve kazeinden tripsin enzimi ile hidrolize edilerek üretilmifl olan Kasein D; yüksek tansiyonu önleyici g da bilefleni olarak Japonya da sat fla sunulmufltur (4). Peptitler protein molekülü içerisinde inaktif durumdad rlar. Proteinlerin, sindirim s ras nda enzimatik yollarla hidrolize olmas, g dalarda ise fermantasyon veya olgunlaflma s ras nda mikroorganizma veya bitki gibi kaynaklardan oluflan enzimler taraf ndan proteolize u rat lmas sonucunda biyoaktif peptitler serbest kal rlar (6, 15). Böylesine parçalanmalar neticesinde de birçok biyoaktif peptit multifonksiyonel özelliklere sahip olur. Spesifik peptit zincirleri iki veya daha fazla biyolojik aktivite gösterebilirler. Bu durum peptit zincirindeki aminoasit kompozisyonu ve dizilifline ba l olup, peptitlerin C-terminal veya N-terminal pozisyonundaki aminoasitler son derece büyük önem tafl maktad rlar. Angiotensin I-dönüfltürücü enzim (ACE) inhibitörü aktivitesi için, C-terminal pozisyonda prolin aminoasidinin bulunmas gerekmektedir. Örne in -kazeinin mikrobiyel bir enzimle parçalanmas yla elde edilen ve antihipertensif etkiye sahip olan bir biyoaktif peptit zinciri 7 aminoasitten oluflmaktad r (Lys-Val-Leu- Pro-Val-Pro-Gln). Bu peptit kuvvetli bir ACE inhibitörü aktivitesi göstermezken, peptid zincirinden glisin (Gln) aminoasidi uzaklaflt r ld nda, 6 aminoasit içeren peptidin antihipertensif etkisi yan nda kuvvetli ACE inhibitörü olarak aktivite gösterdi i bildirilmektedir (14, 15, 18, 19). ANTİHİPERTENSİF PEPTİTLERİN OLUŞUMU Gastrointestinal Sindirim Proteinlerin ve peptitlerin gastrointestinal sindirimi; mideye al m (yeme), sindirim ve absorbsiyon olarak adland r lan 3 farkl aflamaya duyarl oldu u bilinmektedir. Yeme aflamas nda; bu proteinler ve peptitler gastrointestinal sistemde bulunan pepsin, tripsin, kimotripsin ve peptidaz gibi farkl enzimlerle hidrolize olarak farkl uzunlukta peptitlere ayr l rlar. Bu peptitlerden baz lar fonksiyonlar n gastrointestinal sistemde sürdürürken di erleri hedef organ ve dokular taraf ndan sistematik sirkülasyon yoluyla absorbe edilir. Yap lan bir çal flmada g dalarda bulunan proteinlerden gastrointestinal proteaz etkisiyle ACE inhibitör peptitlerin oluflmas n incelemek üzere süt, et, yumurta, bal k ve sebze proteinleri yapay gastrointestinal sistemde protein kayna olarak kullan lm flt r. Çal flma sonucunda; gastrointestinal sistemde pepsin ve pankreatin ile sindirime u rayarak, ACE inhibitör peptitlerin ve antioksidant özellikte ki peptitlerin aç a ç kt görülmüfltür (20). Birçok ACE inhibitör peptitin in vitro aktivitesine ra men baz lar n n oral al mlar ndan sonra antihipertensif aktivite göstermede baflar s z oldu u yap lan bir çok çal flmada görülmüfltür. Örne in tavuk kas n n thermolysin taraf ndan sindirilerek aç a ç kan Phe-Lys-Gly-Arg-Tyr-Tyr-Pro peptitinin in vitro olarak aktivite gösterdi i ancak oral al mda aktivite göstermedi i yap lan bir çal flmada belirlenmifltir (21, 22). Di er taraftan Nakashima ve ark. lar taraf ndan (2002) yap lan bir çal flmada domuzun iskelet kas ndan izole edilen 8 tane oligopeptit, SHR farelerde oral al mdan sonra yüksek antihipertensif aktivite göstermifl oldu u, ancak buna ra men invitro ACE inhibör aktivitesinin düflük oldu u bulunmufltur. In vitro ACE inhibitör aktivite ve in vivo antihipertensif aktivite aras ndaki bu önemli farkl l k; ACE inhibisyonundan 169

4 A. Akpınar, H.R. Uysal ziyade, ACE inhibitör peptitlerin biyoyararlan m / kullan labilirli i veya muhtemel antihipertensif mekanizma ile aç klanabilmektedir (21, 23). ACE inhibitör peptitler oral olarak al mdan sonra kan dolafl m na aktif formda ulafl rlarsa biyolojik aktivitelerini ortaya koyabilirler. Peptitlerin kandan ba rsaklara emilimi ve tafl nmas n n yan s ra proteaz enzimine karfl dayan m da oldukça önemlidir (24). G da iflleme s ras nda uygulanan s tma ve yüksek bas nç yöntemleri, proteinlerin sindirilebilirli ini artt rarak peptitlerin serbest hale geçmesini sa larlar. Ovalbuminin yüksek bas nç ( Mpa) alt nda pepsin taraf ndan hidrolizi sonucunda proteolizi teflvik etti ini ve YAEERYPIL, FRADHPFL ve RADHPFL antihipertensif peptitlerin oluflumunu h zland rd görülmüfltür (25). Fermantasyon ve Olgunlaşma Fermantasyon s ras nda, LAB sütün bafll ca proteini olan kazeini hidrolize ederek geliflimleri için gerekli olan peptitlere ve aminoasitlere ay r rlar. Bundan dolay biyoaktif peptitler fermente süt ürünlerinin üretiminde starter ve non-starter bakteriler taraf ndan oluflturulur. Yüksek proteolitik aktiviteye sahip LAB sufllar ile sütün fermente edilmesi ACE inhibitör ve antihipertensif peptitlerin üretimi için baflar l bir strateji olarak düflünülebilir (26-29). Lactobacillus helveticus, Lactobacillus delbruecki ssp. bulgaricus, Lactococcus lactis ssp. diacetylactis, L. lactis ssp. cremoris ve Streptococcus salivarus ssp. thermophilus sufllar n n süt proteinlerini hidrolize ederek ACE inhibitör peptitlerin serbest hale geçmesini sa lad birçok çal flmada görülmektedir (18, 26, 30). Japonya ve Finlandiya da sat lan L. helveticus ile fermente edilen ticari bir süt ürününde VVP ve IPP ACE inhibitör peptitleri tespit edilmifl ve bu fermente ürünlerin, fareler ve insanlar üzerinde yap lan çal flmalarda kan bas nc üzerine olumlu etki yapt görülmüfltür (31, 32). Yap lan baflka bir çal flmada ise L. bulgaricus ile fermente edilen sütlerde, ACE inhibitör peptitler tan mlanm flt r. Lactobacillus jensenii ile fermente edilen sütlerde ise iki adet peptitin ACE inhibitör aktiviteye sahip oldu u, S. salivarus ssp. thermophilus ve L. lactis biovar. diacetylactis kombinasyonu ile -kazeinden SKVYP dizilimde hipotensif bir stürüktür oluflumu görülmüfltür (17, 19, 33). Peynir olgunlaflmas s ras nda süt proteinleri; hem hücre içi enzimler ve hemde koagülasyonu sa lamak için kat lan enzimler vas tas yla çok say da peptite indirgenirler. Yap lan çal flmalarda ACE inhibitör peptitlerin özellikle olgunlaflma s ras nda üretildi i görülmektedir. Bu peptitlerin miktar kullan lan kültüre ba l olarak da de ifliklik göstermektedir. Birçok geleneksel peynirde ACE inhibitör peptitlere rastlamak mümkündür. Peynir çeflitlerine göre peptit miktar de ifliklik göstermektedir. Seçilmifl kültürler ile peynir yap m ACE inhibitör peptit miktar n n artmas n sa layabilmektedir (34). Enzimatik Hidroliz Biyoaktif peptit üretiminde en yayg n olarak kullan lan metabolik yol, protein moleküllerinin enzimatik hidrolizidir (35). Birçok çal flmada ACE inhibitör peptitlerin ya da antihipertensif peptitlerin g da proteinlerinden hidrolizinin; pepsin, tripsin ve kimotripsin gibi gastrointestinal enzimler vas tas yla olufltu u görülmüfltür (6, 36). Bakteri ve fungal kaynakl proteolitik enzimler çeflitli proteinlerden biyoaktif peptit oluflturabilmek için kullan lmaktad r. G da proteinlerini mikrobiyel kaynakl ticari olarak sat lan proteinazlar ile hidrolize etmek; düflük maliyet, güvenlik ve yüksek verim gibi birçok avantaja sahiptir (6, 37, 39). Yap lan bir çal flmada L. helveticus CM4 den saflaflt r lan ve tan mlanan endopeptidazlar n sentetik propeptitleri hidrolize ederek bunlardan antihipertensif peptit üretebildikleri gösterilmifltir. Dokuz farkl ticari enzimin kazeini hidrolize ederek oluflan ACE inhibitör aktivitenin ölçülmesi üzerine yap lan bir çal flmada; Aspergillus oryzae nin enziminin önemli miktarda antihipertensif etkiye sahip peptit oluflumunu sa lad görülmüfltür (40, 41). Son y llarda yap lan çal flmalar, protein strüktürünün de iflimi ve enzimatik hidrolizin miktar n artt rmak için; yüksek bas nç ve s cakl k uygulamas yla birlikte güçlendirilmifl ultrasound gibi farkl yöntemlerin kullan m n n bafllad n göstermektedir (6). ACE İnhibitör Peptitlerin Biyoyararlığı Peptitlerin antihipertansif aktivitesi; onlar n angiotensin I-dönüfltürücü enzimi (ACE) inaktive etmelerinden kaynaklanmaktad r. ACE birçok dokuda bulunur ve C-terminal pozisyonundaki 2 aminoasidi hidrolize etme (peptitten koparma) potansiyeline sahiptir. Bu özellik sayesinde angiotensin I i, hayli hipertensif oktapeptit olan angiotensin II ye dönüfltürmektedir. Fonksiyonel 170

5 Gıda Kaynaklı Antihipertensif Peptitlerin Biyoyararlılığı... peptitler ayr ca ACE yi inhibe eden aktif bölgelere de sahiptirler (15). ACE inhibitörleri ilk olarak y lan zehrinden elde edilmifllerdir. Ard ndan enzimatik hidrolizatlar ile kazein, jelatin ve m s r gibi g dalar n proteinlerinin spesifik peptitlerinde de belirlenmifltir (16, 42, 44). Günümüzde kazein ve serum proteini kaynakl birçok ACE-inhibitörü peptit tan mlanm flt r. Örne in -laktalbumin nin pepsin ile muamelesi sonucu ortaya ç kan fragment, tripsin ile muamelesi sonucu aç a ç kan ve fragmentler, önce pepsin ard ndan tripsin ve kimotripsin ile muamele sonucu aç a ç kan fragmentler ACE-inhibitörü etki göstermektedirler (42). Yine _s1-kazeinin peptit zincirindeki , ve fraksiyonlar, -kazein nin fraksiyonlar ve k-kazeinin fraksiyonlar da ACE inhibitörüdür ve kasokininler olarak isimlendirilmektedirler (7, 42). Fermente sütlerden izole edilen peptitlerin ACE inhibitör etkiye sahip oldu u ve bunlar n kan bas nc n düflürmesiyle ilgili birçok çal flma mevcuttur. Pihlanto-Leppälä (2000) yapt klar çal flmada ticari yo urt starterleri taraf ndan kazeinden ya da peyniralt suyundan serbest hale geçen ACE inhibitör peptitleri artt rmak için inkübasyon süresinin daha uzun tutulmas ve ayn zamanda pepsin ile tripsin enziminin de inkübasyon s ras nda hidrolize kat lmas gerekti ini ifade etmifllerdir. Fermente süt ürünleri ve süt proteinlerinden hipertensif etkiye sahip ACE inhibitör peptitlerin insanlar üzerinde etkilerine dair çal flmalarda yap lm flt r. Bu konuda in vivo çal flmalardan birinde en fazla antihipertensif etkiye kasokininlerin sahip oldu u belirtilmifltir. Sekiya vd. (1992)'nin yapt çal flmada; kazeinin triptik hirolizatlar n n günde 20 gram tüketilmesi hipertansiyon hastalar nda diyastolik kan bas nc nda (DBP) ve sistolik kan bas nc nda (SBP) azalmalara sebep oldu u ifade edilmifltir. Ayn zamanda fermente süt içeceklerinin günlük olarak tüketilmesiyle de hipertansiyona sahip insanlarda kan bas nc n n düfltü ü görülmüfltür (16, 42, 45). Biyoaktif peptitlerin fizyolojik etkisi hedeflenen organlara ulaflabilme kabiliyetine ba l olmaktad r. Bu durum peptitlerin gastrointestinal enzimlere ve membranda bulunan peptidazlara direnç göstererek intestinal epitelyumda absorbsiyona u ramakta oldu unu iflaret etmektedir. ntestinal epitel hücreler ile yap lan in vitro bir çal flmada; gastrointestinal sistem koflullar sa lanm fl ve L. helveticus ile fermente edilmifl sütte bulunan -kazein, pepsin ve pankreatik ekstraktlar ile ard fl k olarak hidrolize edilerek peptitlerin dayan kl l gözlemlenmifltir. Peptitlerin h zl bir flekilde aminoasitlere parçaland düflünülmesine ra men, bu çal flmada çeflitli peptitlerin söz konusu fizyolojik ifllemlere karfl dayan kl oldu u ve sirkülasyona ulaflabildi i görülmüfltür. Bu durum IPP ve VPP gibi k sa peptitlerde oldu u gibi ayn zamanda LHLPL gibi prolince zengin peptitlerde de görülmektedir. Ayn zamanda antihipertensif peptitlerin oluflumunda fermantasyon basama n n muhakkak gerekli oldu u söylenmifltir (46, 47). Antihipertensif Biyoaktif Peptitler İlaçlara Alternatif Olabilir mi? Geçti imiz on-onbefl y l içinde, hastal klar n teflhisi ve tedavisinde önemli geliflmeler olmufltur. Hücre kaynakl peptitlerin ve proteinlerin hayati olaylar n düzenlenmesinde oynad klar rolün öneminin anlafl lmas bu geliflmelere ivme kazand ran önemli bir aflamad r. Do al peptitlerin ilaç olarak kullan lmas 1960 l y llar n bafllar na kadar uzanmaktad r (48). Do al peptitlerin dayan ks z olmalar nedeniyle, etki sürelerinin k sa olmas, etkilerinin spesifik olmamas, oral biyoyararlan mlar n n düflük olmas bunlar n en büyük dezavantajlar d r. Bu dezavantajlar, peptitlerin tedavi amaçl kullan mlar n n k s tl oldu unu ve ilaç olma potansiyeli bak m ndan gelecek vaat etmediklerini düflündürmüfltür. Seksenli y llarda ise bu peptitlere karfl ilgi yeniden artm fl ve araflt rmalar bu yönde yo unlaflm flt r. laç olarak kullan m n n yan nda bu peptitlerin g dalar vas tas yla al n m n kan bas nc üzerindeki olumlu etkileri üzerine de birçok çal flma yap lm flt r (5, 11, 12). Hipertansiyon hastalar n n kan bas nc n n düflürülmesinde, besinlerle al nan yüksek oranda proteinin etkisi oldukça önemlidir. Zengin meyve ve sebze, az ya l süt ürünleri tüketimi gibi besinsel uygulamalar n hipertansiyonun engellenmesinde etkili oldu u kan tlanm flt r (49-51). Tüketicilerin bilinçlenmesiyle birlikte sa l k ve beslenme aras ndaki ba lant, nutrasötikler ve fonksiyonel g da ingradiyentlerinin önemini ortaya koymufltur 171

6 A. Akpınar, H.R. Uysal (16). Hipertansiyonun engellenmesinde genellikle organik sentezlenen kimyasal ilaç tüketimi ile iliflkili istenmeyen yan etkilerden kaç nmak ve ilaç tedavisinin artan maliyetini önlemek için besin deste inin kullan lmas n ön plana ç karmaktad r. Yap lan bir çal flmada farelerin ACE inhibitör bak m ndan zengin g dalarla beslenmesi sonucunda kendili inden geliflen hipertansiyonun üzerinde bask lanma oldu u görülmüfltür. Yap lan in vivo çal flmlar hipertansiyona sahip hastalarda nutrasötik olarak ACE inhibitör peptitlere sahip g dalar n antihpertensif etkiye sahip olabilece ini göstermektedir (16, 52, 53). Bu yönden bak ld nda ilaçlara alternatif olarak kullan m n n söz konusu olabilece i görülmektedir. SONUÇ Farkl grup biyoaktif peptitler içerisinde antihipertensif peptitler, aktivitelerinin insanlar ve hayvanlar üzerinde in vitro olarak test edilerek farkl g dalara uygulanabilirli inin olmas ndan dolay özel bir öneme sahiptir. Günlük beslenmemizde bu peptitler hastalar için hem do al hem de güvenli olarak görülmektedir. Fizyolojik ve fizikokimyasal özelliklerinden dolay biyoaktif peptitler, sa l destekleyici fonksiyonel g dalar veya farmasötik preperasyonlar için de bir hayli popüler ingradiyentler olarak görülmektedir. Antihipertensif peptitler ile ilgili günümüzde birçok in vitro ve in vivo çal flmalar yap lmaktad r. Ancak yararl etkilerinin belirlenebilmesi için daha fazla in vivo çal flma yap lmas ve bunlar n g da sanayisinde uygulamaya geçmesi gerekmektedir. KAYNAKLAR 1. Pan DD, Luo YK, & Tanokura M Antihypertensive peptides from skimmed milk hydrolysate digested by cell-free extract of Lactobacillus helveticus JCM1004. Food Chem, 91: Muguerza B, Ramos M, Sanchez E, Manso MA, Miguel M, Aleixandre A, et al Antihypertensive activity of milk fermented by Enterococcus faecalis strains isolated from raw milk. Int Dairy J, 16: Wang J, Hu J, Cui J, Bai X, Du Y, Miyaguchi Y, Lin B Purification and identification of a ACE inhibitory peptide from oyster proteins hydrolysate and the antihypertensive effect of hydrolysate in spontaneously hypertensive rats. Food Chem, 111: fianl dere H, Öner Z Süt Ürünlerinde Bulunan Biyoaktif Peptitler ve Fonksiyonlar. GIDA Derg, 6: Conteras MM, Carron R, Montero JM, Ramos M, Recio I Novel casein-derived peptides with antihypertensive activity. Int Dairy J, 19: Schanbacher FL, Talhouk RS and Murray FA Biology and origin of bioactive peptides in milk. Livestock Sci, 50: Smacchi E and Gobbetti M Bioactive peptides in dairy products: synthesis and interaction with proteolytic enzymes, Food Microbiol, 17: Roufik S, Gauthier SF and Turgeon SL In vitro digestibility of biactive peptides derived from bovine-lactoglobulin, Int Dairy J, 16: Hartmann R, Meisel H Food-derived peptides with biological activity: from research to food applications. Curr Opin Biotechnol, 18: Murray BA, & FitzGerald RJ Angiotensin converting enzyme inhibitory peptides derived from food proteins: Biochemistry, bioactivity and production. Curr Pharm Design, 13: Jauhiainen T, & Korpela R Milk peptides and blood pressure. J Nutr, 137: Miguel M, Contreras MM, Recio I, Aleixandre A ACE-inhibitory and antihypertensive properties of a bovine casein hydrolysate. Food Chem, 112: Meisel H, Goepfert A, Günther S ACE inhibitory activities in milk products. Milchwissenschaft, 52(6): K n k Ö, Gürsoy O Süt Proteinleri Kaynakl Biyoaktif Peptitler. PAJES, 8: Hong F, Ming L, Yi S, Zhanxia L, Yongquan W, Chi L The antihypertensive effect of peptides: A novel alternative to drugs? Peptides, 29:

7 Gıda Kaynaklı Antihipertensif Peptitlerin Biyoyararlılığı Pihlanto A, Virtanen T, Korhonen H Angiotensine I converting enzyme (ACE) inhibitory activity and antihypertensive effect of fermented milk. Int Dairy J, 20: Korhonen H, Pihlanto A Bioactive peptides: production and functionality. Int Dairy J, 16: Yerlikaya O, K n k Ö, Akbulut N Süt Kaynakl Biyoaktif Peptitler ve Fonksiyonel Özellikleri. E.Ü.Z.F. Dergisi, 48: Hernández-Ledesma B, Quirós A, Amigo L, Recio I Identification of bioactive peptides after digestion of human milk and infant formula with pepsin and pancreatin. Int Dairy J, 17: Fujita H, Yokoyama K, Yoshikawa M Classification and antihypertensive activity of angiotensin I-converting enzyme inhibitory peptides derived from food proteins. J Food Sci, 65: Vercruysse L, Camp JC, Morel N, Rouge P, Herregods G, Smagghe G Ala-Val-Phe and Val-Phe: ACE inhibitory peptides derived from insect protein with antihypertensive activity in spontaneously hypertensive rats. Peptides, 31: Nakashima Y, Arihara K, Sasaki A, Mio H, Ishikawa S, Itoh M Antihypertensive activities of peptides derived from porcine skeletal muscle myosin in spontaneously hypertensive rats. J Food Sci, 67: Vermeirssen V, Van Camp J, Verstraete W Bioavailability of angiotensin I converting enzyme inhibitory peptides. Br J Nutr, 92: Quiro s A, Ramos M, Muguerza B, Delgado M, Miguel M, Aleixandre A, Recio I Identification of novel antihypertensive peptides in milk fermented with Enterococcus faecalis. Int Dairy J, 17 : Fitzgerald RJ, Murray BA Bioactive peptide and lactic fermentations. Int J Dairy Technol, 59: Tsai J, Chen T, Pan B, Gong S, Chung M Antihypertensive effect of bioactive peptides produced by protease-facilitated lactic acid fermentation of milk. Food Chem, 106: Quiro s A, Contreras M, Ramos M, Amigo L, Recio I Stability to gastrointestinal enzymes and structure activity relationship of -caseinpeptides with antihypertensive properties. Peptides, 30: Choi J, Sabikhi L, Hassan A, Anand S Bioactive peptides in dairy product. Int J Dairy Technol, 65: Paul M, Somkuti GA Degradation of milk-based bioactive peptides by yogurt fermentation bacteria. Lett Applied Microbiol, 49: Sipola M, Finckenberg P, Korpela R, Vapaatalo H, Nurminen ML Effect of longterm intake of milk products on blood pressure in hypertensive rats. J Dairy Res, 69: Hirota T, Ohki K, Kawagishi R, Kajimoto Y, Mizuno S, Nakamura Y Casein hydrolysate containing the antihypertensive tripeptides Val-Pro-Pro and Ile-Pro- Pro improves vascular endothelial function independent of blood pressurelowering effects: contribution of the inhibitory action of angiotensin-converting enzyme. Hypertension Research, 30: Ashar MN, Chand R Antihypertensive peptides purified from milks fermented with Lactobacillus delbrueckii ssp bulgaricus. Milchwissenschaft, 59: Meyer J, Bütikofer U, Walther B, Wechsler D, Sieber R Hot topic: changes in angiotensinconverting enzyme inhibition and concentrations of the tripeptides Val-Pro-Pro and Ile-Pro-Pro during ripening of different Swiss cheese varieties. J Dairy Sci, 92: Chen G, Tsai J, Pan B Purification of angiotensin I-converting enzyme inhibitory peptides and antihypertensive effect of milk produced by protease-facilitated lactic fermentation. Int Dairy J, 17: Lourenço da Costa E, Rocha Montijo JA, Netto FM Effect of heat and enzymatic treatment on the antihypertensive activity of whey protein hydrolysates. Int Dairy J, 17: Jang A, Jo C, Lee M Storage stability of the synthetic angiotensin converting enzyme (ACE) inhibitory peptides separated from beef sarcoplasmic protein extracts at different ph, temperature, and gastric digestion. Food Sci and Biotechnol, 16:

8 A. Akpınar, H.R. Uysal 38. Quirós A, Chichón R, Recio I, López-Fandiño R The use of high hydrostatic pressure to promote the proteolysis and release of bioactive peptides from ovalbumin. Food Chem, 104: Mao XY, Ni JR, Sun WL, Hao PP, Fan L Value-added utilization of yak milk casein for the production of angiotensin-i-converting enzyme inhibitory peptides. Food Chem, 103: Mizuno S, Nishimura S, Matsuura K, Gotou T, Yamamoto N Release of short and proline-rich antihypertensive peptides from casein hydrolysate with an Aspergillus oryzae protease. J Dairy Sci, 87: Gotou T, Shinoda T, Mizuno S, Yamamoto N Purification and identification of proteolytic enzymes from Aspergillus oryzae capable of producing the antihypertensive peptide Ile-Pro-Pro. J Biosci and Bioeng, 107: Pihlanto-Leppälä A Bioactivepeptides derived from bovine whey proteins: opioid and ace-inhibitory peptides. Trends Food Sci & Technol, 11: Otte J, Lomholt SB, Halkier T, Qvist KB Identification of peptides in aggregates formed during hydrolysis of -lactoglobulin B with a Glu and Asp specific microbial protease. J Agric Food Chem, 48: Lopez-Fandino R, Otte J, van Camp J Physiological, chemical and technological aspects of milk-protein-derived peptides with antihypertensive and ACE-inhibitory activity. Int Dairy J, 16: Sekiya S, Kobayashi Y, Kita E, Imamura Y. and Toyama, S Antihypertensive effects of tryptic hydrolysate of casein on normotensive and hypertensive volunteers. J Japanese Soc Nutr Food Sci, 45: Ohsawa K, Satsu H, Ohki K, Enjoh M, Takano T, Shimizu M Producibility and digestibility of antihypertensive -casein tripeptides, Val-Pro-Pro and Ile-Pro- Pro, in the gastrointestinal tract: analyses using an in vitro model of mammalian gastrointestinal digestion. J Agric Food Chem, 56: Foltz M, Cerstiaens A, van Meensel A, Mols R, van der Pijl PC, Duchateau GSMJE, et al The angiotensin converting enzyme inhibitory tripeptides Ile-Pro-Pro and Val-Pro-Pro show increasing permeabilities with increasing physiological relevance of absorption models. Peptides, 12: Yeflilada A, Özkanl F Peptit yap l ilaçlar n rasyonel tasar m na yönelik yeni geliflmeler. A.Ü. Ecz. Fak. Derg. 33: Allen C, Palta M, LeCaire T, Huang GH, Brazy P, D Alessio D Does increase in blood pressure predict increase in urinary albumin excretion rate in the first 9 years of type 1 diabetes? Am Epidemio, 12: Conlin PR, Chow D, Miller ER, Svetkey LP, Lin PH, Harsha DW, et al The effect of dietary patterns on blood pressure control in hypertensive patients: results from the Dietary Approaches to Stop Hypertension (DASH) trial. Am J Hypertension, 13: Harsha DW, Lin PH, Obarzanek E, Karanja NM, Moore TJ, Caballero B Dietary approaches to stop hypertension: a summary of study results. J Am Diet Assoc, 99:S Fujita H, Yoshikawa M A prodrug-type ACE inhibitory peptide derived from fish protein. Immunopharmacology, 44: Seppo L, Jauhiainen T, Poussa T, Korpela R A fermented milk high in bioactive peptides has a blood pressure lowering effect in hypertensive subjects. Am J Clin Nutr, 77: