Egenskaper til in silico-identifiserte bioaktive peptider fra erteprotein i to ulike modeller av Caco-2 adenokarsinomceller

Abstract

Bakgrunn: Som en del av forskningsprosjektet FoodProFuture er det ønsket å undersøke mulige helseeffekter som ulike komponenter i proteinrike matplanter kan ha. Etter in vitro- fordøyelse av ertemel ble en rekke peptider identifisert, hvorpå noen hadde høy sannsynlighet for å ha bioaktiv effekt. Bioaktive peptider er proteinfragmenter som blant annet kan påvirke immunresponsen. De samme peptidene ble undersøkt nærmere for deres evne til å påvirke tarmens barrierefunksjon. Komponenter fra mat kan påvirke integriteten til tarmepitelet som videre kan medføre en mindre seleksjon av bestanddeler inn i kroppen fra tarmlumen. Hensikt: Formålet med denne oppgaven var å undersøke ulike egenskaper peptider fra erteprotein kunne ha på immunresponsen og på permeabiliteten til tarmepitelet. Metode: Utvalgte peptidsekvenser ble testet in vitro i en Caco-2-cellemodell med IL-1b- indusert IL-8-produksjon for å undersøke om peptidene kunne ha immunmodulerende virkning. I tillegg ble TEER-verdi målt før og etter peptideksponering på monolag av Caco-2-celler. Resultater: I systemer med både IL-1b og utvalgte peptider viste resultatene en gjennomgående trend med redusert produksjon av IL-8 sammenlignet med IL-1b-stimulering alene. TEER-verdien var lavere etter eksponering av de utvalgte peptidene i alle prøvene. Konklusjon: Basert på resultatene i denne oppgaven kan utvalgte peptider fra erteprotein regulere immunresponsen i Caco-2-celler ved å inhibere IL-1b-indusert IL-8-produksjon. Resultatene viste også at de utvalgte peptidene kunne redusere tarmepitelets permeabilitet etter eksponering i Caco-2-cellemonolag.

Background: As part of the FoodProFuture research project, it is desirable to investigate the possible health effects of protein-rich food plants. Following, in vitro digestion of pea flour, several peptides were identified - some of which were highly likely to have bioactive effects. Bioactive peptides are protein fragments that may affect the immune response. The same peptides were examined in more detail for their ability to affect the barrier function of the intestine. Components of food can affect the integrity of the intestinal epithelium which further can result in a smaller selection of constituents consumed by the body from the intestinal lumen. Purpose: The purpose of this thesis was to investigate various properties that peptides from peas could have on the immune response and the intestinal epithelium. Method: Selected peptide sequences were tested in vitro in Caco-2 cell model with IL-1binduced IL-8 production to investigate whether the peptides could have immunomodulatory activity. Also, TEER value was measured before and after peptide exposure to monolayers of polarized Caco-2 cells. Results: In systems with both IL-1b and the selected peptides, the results showed a trend in which the production of IL-8 was lower than IL-1b alone. The TEER value was lower after the exposure of the selected peptides in all samples. Conclusion: Based on the results of this paper, the selected peptides demonstrated inhibitory effects on IL-8-production in the model system with possible immunomodulatory consequences. The results also concluded that the selected peptides could affect the barrier function of the intestine with reduced integrity.