Rolul leguminoaselor în dezvoltarea alimentelor funcționale

Institutul Francez, Budapesta, 2016. 11.17 LEGUME PENTRU O AGRICULTURĂ ȘI ALIMENTE MAI SUSTENABILE 1 Rolul leguminoaselor în dezvoltarea alimentelor funcționale Éva Gelencsér

Structura mortalității persoanelor de vârstă mijlocie STADAT, 2015 2

Consumul anual de hrană pe cap de locuitor, kg/persoană/an 3 Semințe nutritive pentru un viitor sustenabil Anul internațional al leguminoaselor, 2016 Stare nutrițională dezechilibrată: deficit de micro-nutrienți, supraalimentare, NCD (59% proteine animale; unele boabe devin alimente de bază) aport de energie în regiunea EuCA: 0,2-2,82% 100 80 60 40 20 0 2010 an 2012 an 2014 an Soluția ar putea fi extinderea gamei de alimente produse durabil, cu valoare adăugată și funcționale, pe baza diversității alimentelor vegetale. (FAO/OMS ICN2, 2014) STADAT, 2015

4 Utilizarea directă a leguminoaselor uscate în dietă Proteine (%) Carbohidrați (%) Fibre (%) Grăsimi (%) Mazăre 20-27 42-49 15 1,0-1,7 Fasole 20-34 32-45 23 0,7- 2,3 Linte 21- 30 42-49 14 1,0-1,3 Năut 18-31 33-44 25 4,4-6,9 Soia (fără grăsimi) 47 38 18 1 Porumb (fără germeni) 6 83 2 1 Grâu (decorticat) 10-15 73 2 2 McGill, 2012; FAO, 2015

5 Efect benefic al dietei leguminoase Ingrediente dietetice Efect Beneficii Fibre, proteine Senzație completă Controlul greutății corporale Fibre solubile, amidon rezistent Fibre insolubile Proteine vegetale Conținut scăzut de grăsimi, densitate ridicată de nutrienți Colesterol (total, LDL), ajută la reducerea trigliceridelor Absorbție lentă a glucozei Glucoză lentă absorbție fermentație microbiană Dieta bogată în acizi grași saturați Dieta bogată în proteine și AS (Arg, Leu, Lys) Dieta cu conținut scăzut de grăsimi, aport energetic bogat în nutrienți CVD Diabet, controlul greutății Controlul greutății corporale CVD Nutriție vârstnică, promovarea sintezei AS și prevenirea sarcopeniei Prevenirea greutății corporale Prevenirea greutății corporale Prevenirea greutății corporale Prevenirea greutății corporale 2012

6 Principalele componente bioactive ale leguminoaselor Componente bioactive Inhibitori enzimatici Lectine Proteine de bază globuline și hidrolizate Natura chimică Proteine (600-24 000 Da) Proteine / Glucoproteine Proteine de rezervă Sursă Activitate biologică Metodă de inactivare Soia, fasole, naut, naut, mazăre, mazăre, naut, mazăre, linte, alune Alune, soia, lupini, linte, mazăre Utilizarea proteinelor și inhibarea creșterii; hiperactivitate pancreatică Scăderea glicemiei; activitate anticanceroasă și antivirală Utilizarea și creșterea proteinelor scad; hiperactivitate pancreatică; proliferare intestinală Scăderea glicemiei; activitate anticancerigenă și antivirală Activitate alergenică Scad colesterolul și tensiunea arterială; activitate anticancerigen Tratament termic, germinare Tratament termic Tratament termic, HPP Carbonaro, 2011; Mojica și colab., 2014.

Principalele componente bioactive ale leguminoaselor Componente bioactive Polifenoli Acid fitic Factori favism Agenți de suflare Natura chimică Sursă Activitate biologică Metodă de inactivare Tanini, flavanoizi, acizi fenolici, stilbeni, lignine Mio-inozitol galactos, fasole galactos, linte, mazăre, soia Soia, fasole, mazăre, linte, năut Fasole de cal (major, minor) Leguminoase uscate tropicale, fasole, naut, fasole de cal, mazăre, linte Nutriția, proteina și recuperarea mineralelor au scăzut; inhibarea enzimelor digestive Activitate antioxidantă și anticanceroasă Inhibarea absorbției minerale (Ca, Fe, Zn) Activitate antioxidantă și anticancerigenă Anemie hemolitică acută Gaz intestinal Posibil efect prebiotic 7 Înmuiere, peeling, tratament termic Înmuiere, fermentare, germinare Germinare

Principalele componente bioactive ale leguminoaselor Componente bioactive Saponine Natura chimică Glucozide steroizi sau triterpene Sursă Activitate biologică Metodă de inactivare Boabe de soia, naut, fasole de cal, linte, alune Creșterea și inhibarea enzimelor; activitate hemolitică Activitate anticanceroasă; imunomodulare; scăderea colesterolului 8 Înmuiere, peeling, tratament termic Alcaloizi Aminoacizi, purine, derivați de pirimidină Lupin Inhibare digestivă; efecte adverse circulatorii și ale sistemului nervos Înmuiere cu apă sărată Cianogeni Glucozide cianogene Fasole Lima, fasole, naut, mazăre, fasole de cal Afecțiuni respiratorii Înmuiere, decojire, tratament termic Latirogeni Derivați de aminoacizi Peptide de substanță albă Fasole, mazăre Efecte vasculare, nervoase centrale și antioxidante; alfa-amilaza, ACE, inhibarea DPP-IV

Compoziția proteică a leguminoaselor Proteine specifice proteinelor brute (> 1000) Proteine de rezervă: 70 80% Albumine Met + Cys Globuline Proteine bioactive: ANF (inhibitori enzimatici, lectine), alergeni, hormoni, transport, proteine structurale și alte proteine de recunoaștere Vicilins Met + Cys> Leguminok 9 Cuadrado și colab., 2002

Utilizarea diferitelor surse de proteine 10

11 Proteine complementare Seminte și produse din cereale Grâu Orez Porumb bogat MET slab LYS Legume și produse Legume uscate Soia alune bogat LYS slab MET împreună Proteine complete McGill, 2012

12 Lentile PDCAAS de calitate proteică 0,63 Mazăre galbenă 0,64 Fasole negre 0,53 Făină de grâu 0,43 Făină de orez 0,50 Lintea - Grâu (25:75) 0,71 Lintea - Orez (25:80) 0,74 Fasole neagră Orez (25:75) 0,75 Grâu de mazăre (30: 70) 0,75 McGill, 2012

13 Utilizarea proteinei paste uscate Făină de grâu + LYS Făină de grâu + proteine din soia

Paste uscate pe bază de făină de mazăre galbenă pentru dietă fără gluten 14 140 mg TG/kg făină 1.Mt standard 2. Mazăre galbenă 3. Mazăre galbenă + TG 1 2 3 Takacs și colab., 2007

15 Principalul conținut de ANF al proteinelor leguminoase Semințe leguminoase Lectine Kunitz TI ** (KTI) Bowman- Birk TI ** (BBI) aai Mazăre de vacă scăzut - moderat - Lupin scăzut scăzut scăzut - Soia * moderat ridicat moderat moderat Boabe de rinichi ridicat - scăzut ridicat * Conținut de ANF de aproape 6% din totalul proteinelor de bază; ** 80% din TIA este de origine KTI; rolul lor este neclar (controlul proteolizei în germinare, protecția stresului biotic, rezerva S-AS; medicament de prevenire și inhibare a cancerului BBI, inhibitor al proteazei bacteriene Grant și colab., 1994; Barros și colab., 2009; Rakashanda și Amin, 2013

16 Inhibitori ai proteazei de soia (KTI, BBI) KTI Mt: 20,1 kda BBI Mt: 8 kda 2 (-ss-) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 TRY TRY 7 (-ss-) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 CHY rezistent la proteoliză în tractul gastro-intestinal KTI - blocajul sitului activ al tripsinei BBI - blocarea site-ului de legare a tripsinei-chimotripsinei scăderea digestibilității proteinelor/peptidelor Hiperplazia pancreatică și hipersecreția creșterea secreției de proteine endogene și a secreției de proteine endogene, chimioterapia negativă a echilibrului N sau proprietăți terapeutice (neurodegenerative, inflamatorii) În 1992, BBIC a primit statutul de medicament nou de la FDA. (IND nr. 34671; A. R Kennedy)

17 Lectina de soia (SBA) Mt: 30 kda (150 kda) rezistentă la proteoliză în tractul gastro-intestinal legarea specifică de glucoconjugați (gastrointestinal/microbian) efect mitogen (proliferare a intestinului subțire) endocitoză (efect sistemic asupra organelor/imunomodulare) hipersensibilitate hiperplazie N- echilibru S - semnal L receptorul lectinei R membrana celulei M Interacțiunea receptorului lectinei

Model de șobolan (SBA, KTI, BBI) după 90 de minute Administrare de tub gastric 20 mg/ml de extracție a peretelui intestinal SBALB 0,01M PBS-0,1M N-galactoză (ph = 7,4) Lectine (SBA) Spălare intestinală gastrică cu aprotinină DV înghețată cu apă inhibitori ai tripsinei (BBI, KTI) și alte proteine / alergeni bioactivi Gelencser și colab., 1997; Pusztai și colab., 1996

Proteine antinutritive supraviețuitoare gastrointestinale (ELISA) SBALB Stomac 3-8. Intestin subțire 9. BBI (TRY/CHY) 10. KTI (TRY) Gelencser și colab., 1997; Pusztai și colab., 1996

20 Supraviețuirea lectinelor plantelor în tractul gastro-intestinal Lectină Sursă Specificitatea zahărului Recuperare,% ConA Jack fasole ad-manoză, ad-glucoză PHA Fasole roșie roșie N-acetilgalactozamină> 90> 90 GNA Ceapă de ghiocel a-1-3 manoză> 90 SBA Soia N-acetil - D-galatosamină WGA Germen de grâu N-acetil-b-Dglucozamină 40-50 50-60 PSA Mazăre ad-manoză 30-40 VFL Bean ad-manoză 20-30 Gelencser și colab., 1997; Pusztai și colab., 1996

Greutate corporală, g Efectul SBA asupra creșterii în greutate corporală a șobolanilor 140 130 120 110 100 SBA bogat în SBA sărace LA Digestibilitate aparentă,% 90 80 0 2 4 6 8 10 12 14 SBALB LA Days Gelencser și colab., 1997; Pusztai și colab., 1996

Linte fermentate bogate în lectină, germinate și sărace în lectină, cu fermentație naturală 22 Creșterea concentrației de ACV,% scăderea concentrației de ACV,% 90 100 80 90 70 80 60 70 50 60 40 30 20 50 40 30 20 10 10 0 Control germinat (3 n, ln, s) Germinate (3n, ln, m) Germinate (6 n, l2n, s) Germinate (6 zile, l2n, m) 0 linte netratate 24 48 72 96 linte fermentate LAB Cuadrado și colab., 2000; Cuadrado și colab., 2002;

mg/g 23 Conținut (e) redus (e) de soia TIA Conținut KTI și BBI (ELISA) 12 10 8 6 4 TIA, mg/g (2014) KTI, mg/g (2014) BBI, mg/g (2014) 2 0 Treasure din Panonia (Ti-a) Berbec (ti) Bahia (ti) Hilario (ti)

Identificarea soiurilor de soia (ti) cu inhibitor de tripsină redus cu izolarea ADN-ului marker SSR: Metoda vrăjitorului Numele probei Cantitatea de ADN izolat (ng/mg) Puritatea ADN (valoarea R) Aires 974,83 1,73 Bahia 767,99 1,86 Hilario 682,87 1,85 Tezaurul Panoniei 818,06 1,89 Grunduri utilizate: (satt228) Înainte: 5 -TCATAACGTAAGAGATGGTAAAACT-3 Reverse: 5 -CATTATAAGAAAACGTGCTAAAGAG-3 M 1 2 3 4 5 6 7 8 M: marker bp (50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1031 bp), 1-2. Aires; 3-4. Bachia, 5-6. Hilario; 7-8. Comoara Panoniei

Efectul tratamentului RF în soiurile de soia purtătoare de gene KTI (Ti-a) și fără KTI (ti) (12% pagină nativă/try/chy) 25 TRY CHY 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1. Comoara Panoniei (Ti-a) 2. Comoara Panoniei 75 C 3. Comoara Panoniei 100 C 4. Comoara Panoniei 110 C 5. KTI 6. BBI 7. SBA 8. Aires (ti) 9. Aires 75 C 10. Aires 100 C 11. Aires 110 C

Efectul tratamentului RF asupra valorilor activității HU din soia reduse TIA B 2x SBA, 0,1 mg/ml B 2x Aires, 2,5 mg/ml B 2x B 2x B 2x Aires 75 C, 2,5 mg/ml Aires 100 C, 0 mg/ml Aires 110 ° C, 0 mg/ml

27 lapte de soia bogat în BBI produse prin fermentare LAB 15% SDS-PAGE 12% native-page/try/chy TRY CHY KTI BBI 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 3 4 5 6 7 8 9 4 5 6 7 8 9 1. Standard (200, 114, 80, 46, 34, 27, 17, 6 kda) 2. KTI 3. BBI 4. Pannonia Treasure lapte de soia 5. Pannonia Treasure LAB 1 fermentat 6. Panonia Treasure LAB 2 fermentat 7. Aires lapte de soia 8. Aires LAB 1 fermentat 9. Aires LA 2 fermentat

28 inhibitori ai α-amilazei (ααi) glicoproteine ααi-1 inhibă enzimele salivare și pancreatice ale amilazei umane blochează degradarea amidonului în timpul digestiei Un număr de preparate αai-1 (fasole) au fost utilizate în dieta diabeticilor obezi și de tip 2 și a Phaseolaminei 2250 sau Faza 2, SUA; 1.500 până la 6.000 mg/zi) în studiile clinice, formulările purificate au fost mai puțin eficiente decât formulările parțial purificate.

Inhibitorul alfa-amilazei de fasole vs comportamentul extractului de fasole în tractul gastro-intestinal al obezilor, diabetului zaharat 2 29 1 2 3 4 5 6 Mazăre de stomac, mazăre

30 Vă mulțumim pentru atenția voastră bună. Sunt recunoscător colegilor mei care au participat la cercetare!