INTRODUCCIÓN

Los pseudocereales son una fuente de alimentación poco explotada fueron parte de la dieta de distintas culturas por un prolongado número de años y a principios del siglo XX se sustituyeron por otros que prevalecen en el consumo de la actual población mundial. Se caracterizan por ser un grupo con especies vegetales no herbáceas, que no pertenecen a la familia de los cereales, pero con propiedades y usos similares. Acorde con sus características botánicas, los cereales son monocotiledóneas y los pseudocereales dicotiledóneas (^{Ciudad-Mulero, Fernández-Ruiz, Matallana-González & Morales, 2019}; ^{Schoenlechner, Siebenhandl & Berghofer, 2008}), reciben el nombre de “pseudocereales” por las características cercanas de sus semillas y granos a los cereales en su contenido de almidón, la textura, la palatabilidad y el método de cocción. Los más cultivados y estudiados (Figura 1) son la quinoa (Chenopodium quinoa), el amaranto (Amaranthus spp.), la chía (Salvia hispanica) y el trigo sarraceno (Fagopyrum spp.).

Modificada de (^{Petrova & Petrov, 2020}).

Figura 1 Taxonomía de los pseudocereales.  

El amaranto y la quinoa fueron, en el pasado, granos alimentarios esenciales en América Latina, cultivados por los Aztecas, los Mayas y los Incas. El trigo sarraceno se cultivó alrededor del 6,000 a. C. en Asia, primero en Yunnan y el Tíbet, en suelos áridos en los que muy pocas plantas pueden prosperar (^{Amézqueta et al., 2013}). Se extendió a la India, Japón, Europa y Norteamérica. Hoy en día, es una semilla importante en Europa, y se consume ampliamente en forma de gachas en Rusia, Ucrania, Bielorrusia, Estonia y de tortitas en Francia y Bélgica (Valonia). Sus semillas son una fuente de varias sustancias benéficas para la salud por su alto contenido en vitaminas, polifenoles (con capacidad para prevenir las enfermedades cardiovasculares y el cáncer), y con fagopiritoles, que influyen positivamente en la diabetes mellitus tipo 2 (^{Giménez-Bastida & Zieliński, 2015}).

Se calcula que la población mundial alcanzará los 9,700 millones de personas en el año 2050 y los cultivos de pseudocereales se han postulado como recursos clave para la seguridad alimentaria, por la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), y descrita como una situación, utópica, en la que todas las personas, en todo momento, tienen acceso físico y económico a alimentos suficientes, inocuos y nutritivos que satisfacen sus necesidades dietéticas y sus preferencias alimentarias para llevar una vida activa y saludable (^{FAOASTAT, 2015}). De hecho los pseudocereales serían una alternativa con beneficios potenciales no solo en términos de valor nutricional, para los países sin fuentes de proteínas de alto valor biológico, sino también en una perspectiva socioeconómica cuando la producción de alimentos es limitada. Además, desde el punto de vista medioambiental, también pueden mejorar y aumentar la diversidad de los recursos naturales. Por sus características agronómicas, su adaptabilidad ecológica a condiciones adversas y su alto valor nutricional, su relevancia es económica, social, ecológica, nutricional y funcional (^{Carrasco & Soto, 2010}).

Los principales productores de estos pseudocereales, en la época prehispánica, y básicos en su dieta, eran los países de Bolivia, Ecuador, México y Perú. Tras la conquista española, el cultivo de estos alimentos disminuyó, dando paso al cultivo de los cereales como el trigo y la cebada. Además, en algunos casos, se llegó a suprimir el cultivo del amaranto, porque éste, como otros pseudocereales contienen compuestos conocidos como factores antinutricionales que requieren de ciertos procesos de lavado, para disminuir su nivel dañino, con el fin de adecuarlos para el consumo humano, por este motivo su producción se destinó en ocasiones a la alimentación animal (^{Schoenlechner et al., 2008}). En la actualidad, otras naciones como China y Rusia son fuertes productores del trigo sarraceno con (cerca de 1 millón de toneladas en el año 2018) (^{FAOSTAT, 2018}).

Por su alto valor nutricional y potencial agroalimentario los pseudocereales han sido analizados en la última década, en la que se descubrió su contenido en proteínas de alta calidad y aminoácidos esenciales como la lisina, la cual desempeña un papel clave en el desarrollo del cerebro y el crecimiento. Por lo que, hoy en día se les conoce como “granos de oro” y “alimentos del pasado para personas del futuro”. En otras investigaciones la Academia Nacional de Ciencias (NAS) clasificó a la quinoa y al amaranto como los mejores alimentos vegetales para los humanos, e importantes para la salud, por lo que la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA) los eligió como parte de la dieta de los astronautas en los viajes espaciales; ya que además de aportar los nutrientes necesarios en la edad adulta (^{Carrasco & Soto, 2010}) son utilizados en los programas de lucha contra la desnutrición, en los países con alarmantes índices y, en los que en ocasiones, para enfrentar el problema, se encuentran zonas de cultivo de pseudocereales. Sin embargo, existe desinformación y desconocimiento sobre cómo se pueden aprovechar e incluir estos alimentos en nuestra dieta. Por ejemplo, el amaranto y la kaniwa (Chenopodium pallidicaule) son granos escasamente consumidos por las familias productoras, aunque paulatinamente están entrando a los mercados nacionales e internacionales con amplias posibilidades de ser utilizados para el desarrollo de productos novedosos de valor agregado (^{Carrasco & Soto, 2010}). En cuanto a su aplicación industrial, se utilizan principalmente como granos enteros, pero también se obtienen harinas para las panificadoras. Una ventaja fundamental de estos granos es la ausencia de gluten en su composición, relevante en los países desarrollados con alta incidencia de enfermedades como la celíaca o la intolerancia al mismo (^{de la Cruz-Torres & García-Andrade, 2007}). Incluso recién se ha postulado (por ejemplo, que la quinoa) activaría la respuesta inmune implicada en la enfermedad celíaca, sin embargo, los estudios in vivo no corroboran esta correlación (^{Zevallos et al., 2014}), y también se ha confirmado el éxito de la aplicación de los pseudocereales como parte de los alimentos o productos sin gluten (^{Álvarez-Jubete, Auty, Arendt & Gallagher, 2010}), pero, sin que hayan alcanzado el suficiente desarrollo en la elaboración de pan, otra utilidad es en la fabricación de piensos y otro tipo de alimentos.

El amaranto (A. hypochondriacus, A. caudatus y A. cruentus) es una planta herbácea anual que se utiliza para obtener grano. Pertenece al grupo de los pseudocereales, ampliamente distribuido en todas las latitudes, y se clasifica en cuatro grupos: grano, vegetal, decorativa y maleza. Los granos contienen proteínas de alta calidad ricas en lisina y aminoácidos azufrados (^{Dodok, Modhir, Buchtová, Halásová & Poláček, 1997}). Las semillas crudas son ricas en saponinas e ingredientes fenólicos nocivos, pero el tratamiento térmico los reduce sustancialmente (^{Álvarez-Jubete et al., 2010}).

Con la creciente conciencia sobre la protección al medio ambiente, preocupa el impacto de la ganadería, la alteración del clima, la escasa sustentabilidad y los problemas de seguridad alimentaria que rodean a las proteínas de origen animal, lo que ha provocado un auge en la búsqueda de alternativas, de las cárnicas a las vegetales (^{Zhang et al., 2021}). Las proteínas derivadas de los pseudocereales han sido reconocidas como un candidato apropiado porque su calidad es mejor que las de los cereales (^{Graf et al., 2015}). Además, los resultados de los estudios epidemiológicos han revelado que las proteínas animales por tener una baja capacidad antioxidante dañan la salud del tracto gastrointestinal (GI) con un aumento de los microorganismos: Bacteroides, Clostridium perfringens, Bilophila, Alistipes y Ruminococcus (Figura 2). Por el contrario, las proteínas vegetales presentan actividad antioxidante, mejoran la salud intestinal al aumentar Bifidobacterium y Lactobacillus, con el subsecuente incremento de la producción de ácidos grasos de cadena corta (^{Singh et al., 2017}). Los granos no solo tienen cualidades nutricionales favorables, sino también actividades biológicas peculiares. Las poblaciones de Mongolia Interior y de la región de Liangshan, en la provincia de Sichuan, para las que el trigo sarraceno es un alimento básico, presentan una incidencia relativamente baja de enfermedades crónicas, como la hiperlipidemia, la hipertensión y la hiperglucemia. Aunque la identidad de los componentes activos sigue siendo objeto de debate, las proteínas y los péptidos activos parecen ser parcialmente los responsables de estas actividades biológicas (^{Luthar, Golob, Germ, Vombergar & Kreft, 2021}; ^{Zhang, Zhang, Lu, Tong & Cao, 2007}).

Modificada de (^{Usman et al., 2022}).

Figura 2 Ventajas y desventajas de las proteínas vegetales en comparación con las proteínas animales SCFAs: Ácidos grasos de cadena corta, CVD: Enfermedad cardiovascular, IBD: Enfermedad inflamatoria intestinal, TMAO: N-óxido de trimetilamina, Tregs: Células T reguladoras.  

Fracciones proteínicas encontradas en los pseudocereales

Las fracciones proteínicas en los vegetales se clasifican en función de su solubilidad y de acuerdo con Osborne en: albúminas (Albs), globulinas (Globs), prolaminas (Prols) y glutelinas (Gluts). Las albúminas son solubles en agua, las globulinas en soluciones salinas acuosas, las prolaminas en soluciones acuosas de etanol al (70% v/v) y por último las glutelinas que se extraen con el uso de ácidos o bases diluidos (^{Osborne, Van Slyke, Leavenworth & Vinograd, 1915}). En la Tabla I, se presentan las propiedades estructurales de las fracciones proteínicas, y la similitud de algunas de ellas, así como en los puntos isoeléctricos (pI), datos obtenidos a través de análisis electroforéticos, que también evidencian los pesos moleculares, su estructura secundaria (porque las proteínas dentro de los granos se encuentran en regiones afines) y algunos pertenecen a la misma familia taxonómica (^{Janssen et al., 2017}).

Amaranto

Las proteínas de los granos de amaranto se encuentran principalmente en el embrión en un 65% y sólo el 35% se localiza en el perispermo, a diferencia de los cereales, como el maíz y el arroz, o de las legumbres, como la soja, en las que el 80% se localiza en el endospermo (^{Bressani, 1989}). Varios estudios han informado de numerosos métodos de extracción de las proteínas de los granos de amaranto con un contenido más alto de albúminas y globulinas (57-69%), seguidas por las glutelinas (21-29%) y las prolaminas (1-3%) (^{Búcaro Segura & Bressan, 2002}).

Quinoa

El contenido proteínico de la quinoa oscila entre el 8% y el 22% (^{Valencia-Chamorro, 2003}), alrededor del 57% está en el embrión de la semilla de quinoa, el 39% en el perispermo y sólo el 4% en el salvado (incluyendo la cubierta de la semilla y el pericarpio) (^{Ando et al., 2002}). Las albúminas y las globulinas son las principales fracciones de la quinoa con un 76.6%, a diferencia del contenido en las glutelinas y las prolaminas que es mucho menor, con un 12.7% y un 7.2% respectivamente (^{Ávila Ruiz, Arts, Minor & Schutyser, 2016}). Como dato adicional comparativo el gluten es el complejo proteínico formado por enlaces entre proteínas como las gliadinas y gluteninas en el trigo o las glutelinas y prolaminas en otros cereales (^{D’Amico et al., 2019}; ^{Kozioł, 1992}; ^{Watanabe, Ibuki, Chen, Kawamura & Mitsunaga, 2003}). El principal grupo de proteínas de la quinoa es una globulina 11S llamada “chenopodina” (llamada así por el género del grano), que comprende el 37% de la proteína total y es rica en ácido glutámico, ácido aspártico, arginina, serina, leucina y glicina (^{James, 2009}; ^{Brinegar & Goundan, 1993}).

Chía

La semilla de Chía contiene principalmente globulinas (64.86%) y glutelinas (20.21%). El perfil de los aminoácidos mostró varios niveles, en especial los esenciales azufrados y los no esenciales, con deficiencias de triptófano y de lisina (^{Segura-Campos, Chel-Guerrero, Castellanos-Ruelas & Betancur-Ancona, 2016}).

Otros autores que han realizado la precipitación de las proteínas por el método de Osborne encontraron lo siguiente: la proporción de las fracciones obtenidas fue del 17.3% en las albúminas crudas, 52% en las globulinas, 12.7% en las prolaminas y 14.5% en las glutelinas. Este patrón de composición muestra cierta similitud con otras semillas importantes como los guisantes, los altramuces y el algodón. Los perfiles electroforéticos aplicados a las principales fracciones mostraron siete bandas, en las globulinas su tamaño molecular es entre 18 y 35 kDa, la fracción de las glutelinas mostró cuatro bandas con tamaños moleculares alrededor de 20-30 kDa con cierta similitud con las globulinas, por lo contrario, las bandas de albúminas no se presentaron con gran intensidad (^{Sandoval-Oliveros & Paredes-López, 2013}).

Trigo sarraceno

El trigo sarraceno contiene mayores proporciones de albúmina (43%) y glutelinas (15%) que de globulinas (8%) y prolaminas (3%-11%) (^{Zhu, 2016}). Un análisis por SDS-PAGE a las proteínas comunes del trigo sarraceno reveló una masa molecular (MM) de 10, 16, 19, 24 y 30-50 kDa (^{Zaika, Kozub, Sozinov, Bidnyk & Karazhbey, 2019}). La banda de 50 kDa se asoció a las fracciones de leguminosas 13S y de globulina similar a la vicilina 8S, en cuanto a las bandas de 10-15 kDa fueron identificadas como fracciones de albúmina (^{Alonso-Miravalles & O’Mahony, 2018}). Las proteínas del trigo sarraceno común y tártaro mostraron perfiles similares en los análisis de electroforesis unidimensional, pero hubo una diferencia significativa de ellos en la electroforesis bidimensional de las fracciones de proteínas entre dos razas autóctonas de trigo sarraceno común (^{Zhu, 2021}). Esto implica que las mismas presentan distintos grados de ionización por su composición de aminoácidos, obtenida a través de un proceso de evolución y adaptación del grano (^{Zaika et al., 2019}).

Péptidos bioactivos

Los péptidos bioactivos son el producto de una hidrólisis de las enzimas digestivas gastrointestinales (pepsina, tripsina y quimotripsina), in vitro con las enzimas comerciales y mediante procesos de fermentación utilizando microorganismos generalmente reconocidos como seguros (GRAS, por sus siglas en inglés), a temperatura y pH fisiológicos. Suelen estar compuestos por dos y hasta 30 aminoácidos, con algunas excepciones, como la Lunasina (péptido derivado de las proteínas de los cereales y la soja) que tiene 43 aminoácidos. Otras características de los péptidos bioactivos son la presencia de aminoácidos hidrofóbicos en sus secuencias, carga positiva y resistencia a la digestión por proteasas y peptidasas, y una prolina en el C terminal. Los péptidos pequeños con un dipéptido de prolina-prolina en su C terminal son los más resistentes a la degradación por las proteasas y las peptidasas del estómago, el páncreas o el intestino. Los péptidos grandes (con 6 o más) suelen estar activos fuera del epitelio intestinal (^{Gálvez, Chen, Macasieb & de Lumen, 2001}; ^{Korhonen & Pihlanto, 2003}; ^{Maestri, Marmiroli & Marmiroli, 2016}; ^{Panchaud, Affolter & Kussmann, 2012}; ^{Pérez Espitia et al., 2012}).

Los péptidos encontrados en los pseudocereales han presentado diversas actividades farmacológicas, por lo que para tener conocimiento de las mismas, en la presente revisión se realizó un análisis de la información científica encontrada en las bases de datos de Scopus y Web of Science. En la Figura 3 se muestra un gráfico de burbujas empaquetado realizado en Python, que es una herramienta de visualización basada en la frecuencia, se aprecia que la mayor cantidad de estudios publicados incluyen actividades antihipertensivas, antioxidantes y antimicrobianas (en orden decreciente de frecuencia). La gran cantidad de estudios que se han realizado en las últimas décadas sugieren que los péptidos encontrados en estas semillas podrían ser utilizados como coadyuvantes en el tratamiento de diversos desórdenes metabólicos que se desencadenan en enfermedades crónico-degenerativas (cáncer, diabetes, hipertensión, entre otras). Además, dentro de sus propiedades biológicas se encuentran la reducción del daño celular por su capacidad antioxidante, su actividad antinflamatoria, así como su utilidad en la conservación de los alimentos debido a su potencial antimicrobiano (^{Morales, Miguel & Garcés-Rimón, 2021}; ^{Rabai et al., 2021}; ^{Tovar-Pérez, Lugo-Radillo & Aguilera-Aguirre, 2019}; ^{Usman et al., 2022}; ^{Zhou et al., 2015}).

(Fuente: Creación propia)

Figura 3 Principales actividades farmacológicas de los biopéptidos en los pseudocereales y frecuencia de aparición en las publicaciones registradas en las bases de datos. 

Obtención de péptidos bioactivos

Las proteínas de los pseudocereales tienen péptidos bioactivos (PBAs) que se encuentran inactivos y para liberarlos de la proteína nativa es a través de alguno de los siguientes procesos: térmico, condiciones ácido-base y biotecnológicos como la hidrólisis enzimática y la fermentación (^{de Castro & Sato, 2015}; ^{González-Aguilar, González-Córdova, Vallejo-Córdoba, Álvarez-Parrilla & García, 2014}). Todos estos se basan en la hidrólisis de los enlaces peptídicos de la proteína nativa, generando fracciones de cadena peptídica de diferentes pesos moleculares (^{de Castro & Sato, 2015}; ^{Singh, Vij & Hati, 2014}). En la actualidad, los procesos biotecnológicos muestran un mayor potencial para la producción de PBAs (^{Kristinsson & Rasco, 2000}; ^{Sarmadi & Ismadi, 2010}), entre estos, la hidrólisis enzimática es un proceso rápido, fiable (sin formación de subproductos), fácil de controlar y en el que se pueden utilizar proteasas de origen microbiano, vegetal y animal (^{Kristinsson & Rasco, 2000}). Diversas variables y factores, como el tipo de enzima utilizada, las condiciones de funcionamiento (temperatura y pH), el tiempo de reacción, la relación enzima-sustrato y los pretratamientos aplicados a la proteína influyen significativamente en el tipo de péptidos liberados y por ende en la actividad biológica que presentan (^{Inouye, Nakano, Asaoka & Yasukawa, 2009}). Una alternativa a la hidrólisis enzimática es el modelo de simulación gastrointestinal (in vitro), que consiste en el uso de enzimas de la flora intestinal humana (tripsina, quimotripsina, pepsina y peptidasas) bajo las condiciones de pH y temperatura del tracto digestivo (^{González-Aguilar et al., 2014}). Por otra parte, la fermentación también se puede utilizar para la producción de PBAs; esto implica la acción de bacterias ácido-lácticas y algunos hongos con actividad proteolítica, usados principalmente durante la obtención de productos fermentados y madurados (^{Hernández-Ledesma, del Mar Contreras & Recio, 2011}; ^{Kristinsson & Rasco, 2000}). Por último, existe la opción de combinar algunos de los procesos anteriormente mencionados con el propósito de aumentar la generación de péptidos (^{de Castro & Sato, 2015}). La Figura 4 muestra la estrategia general para identificar y obtener PBAs a partir de las proteínas de los pseudocereales; se incluyen sus tres pasos principales: producción, evaluación y caracterización (^{Rabai et al., 2021}; ^{Tovar-Pérez et al., 2019}).

Modificada de (^{Rabai et al., 2021}; ^{Tovar-Pérez et al., 2019}).

Figura 4 Estrategia general para la obtención de péptidos biológicamente activos.  

Biofuncionalidad de los péptidos encontrados en los pseudocereales

En la Tabla II se muestran las principales actividades farmacológicas reportadas en las semillas de los pseudocereales, la producción de los hidrolizados proteínicos (enzimática, digestión gastrointestinal y fermentación, entre otras), el efecto generado por la liberación de las secuencias encriptadas en sus diferentes fracciones proteínicas, mediante los diversos procedimientos evaluados.

Efecto antihipertensivo

La actividad antihipertensiva de los PBAs se debe a la inhibición de la enzima convertidora de la angiotensina (ECA; peptidildipéptido hidrolasa, EC 3.4.15.1), que desempeña un papel fundamental en la regulación de la presión arterial mediante la modulación del sistema renina-angiotensina (SRA) (^{Scow, Smith & Shaughnessy, 2003}). La ECA favorece el aumento de la presión arterial sanguínea debido a la catálisis de la angiotensina-II, que es un potente vasoconstrictor e inhibe la formación de la bradiquinina (un potente vasodilatador), provocando también la expansión de volumen por la retención de sodio (por la aldosterona y la vasoconstricción renal) y de líquidos (por la hormona antidiurética) (^{Wang & de Mejia, 2005}). Dado que la inhibición de la ECA es el principal objetivo en el tratamiento de la hipertensión, se han desarrollado muchos fármacos con este efecto, entre los que se encuentran el Captopril, el Enalapril y el Lisinopril.

A partir de las fracciones proteínicas del grano de amaranto se han obtenido varios péptidos con actividad inhibidora de la ECA (I-ECA). Su mecanismo de acción es por inhibición competitiva y no competitiva, lo que significa que pueden unirse al sitio activo de la enzima de la misma manera que lo hace el sustrato, así como a un sitio diferente, respectivamente. En un primer estudio, se obtuvieron fracciones peptídicas con actividad I-ECA del grano de amaranto (A. hypochondriacus) por hidrólisis con alcalasa de Alb-1 y Globs (^{Tovar- Pérez, Guerrero-Legarreta, Farrés-González & Soriano-Santos, 2009}). Posteriormente, otros autores al aplicar la hidrólisis enzimática con alcalasa y la digestión gastrointestinal simulada con pepsina y pancreatina a un concentrado proteínico de A. cruentus obtuvieron fracciones peptídicas con actividad I-ECA (^{Tiengo, Faria & Netto, 2009}), además que, tras la digestión, no hubo un aumento de I-ECA, por lo que concluyeron que los péptidos formados con alcalasa eran resistentes a la hidrólisis con enzimas digestivas. Lo encontrado por los autores revela que las fracciones peptídicas previamente obtenidas podrían ser utilizadas en el desarrollo de alimentos funcionales, puesto que al soportar el proceso de digestión mantendrían su actividad farmacológica como I-ECA.

En otro estudio se obtuvieron hidrolizados con actividad I-ECA a partir de la digestión de las Glutelinas con tripsina. Éstos contenían di-, tri- y tetra-péptidos con alta actividad I-ECA, acorde a lo observado, en ratas y humanos (^{Barba de la Rosa et al., 2010}). Además, los péptidos de las Glutelinas de amaranto también indujeron a una relajación del endotelio de los anillos aórticos en las ratas de experimentación y la producción de óxido nítrico en las células endoteliales coronarias, lo que demuestra su actividad antihipertensiva (ex vivo) por mecanismos relacionados con la vasodilatación (^{Barba de la Rosa et al., 2010}).

Muchos hidrolizados de la proteína de la quinoa, preparados con alcalasa, bromelina, quimotripsina y pronasa E, han mostrado una actividad inhibidora de la ECA in vitro (^{Aluko & Monu, 2003}; ^{Mudgil et al., 2020}). Además, también se ha estudiado la actividad antihipertensiva mediante la determinación de la presión arterial en ratas espontáneamente hipertensas (SHR), que es un modelo animal de hipertensión utilizado ampliamente. En el estudio de ^{Zheng et al. (2019)}, se identificó un nuevo péptido inhibidor de la ECA, RGQVIYVL, derivado de la albúmina del salvado de quinoa. La administración oral de este péptido (100-150 mg/kg) a las SHR, dio lugar a disminuciones significativas tanto de la presión arterial sistólica como de la diastólica. De manera similar, un hidrolizado de proteína de quinoa obtenido por digestión gastrointestinal simulada también mostró un efecto antihipertensivo significativo en las SHR (^{Guo et al., 2020}). Los péptidos aislados (FHPFPR, NWFPLPR y NIFRPF) derivados del hidrolizado mencionado anteriormente mostraron una gran actividad inhibidora de la ECA in vitro y un efecto de antihipertensión en animales, que debe ser confirmado con ensayos clínicos (^{Zheng et al., 2019}).

El hidrolizado proteínico de la chía producido de diversas maneras presentó actividad de inhibición de la ECA (^{Urbizo-Reyes, San Martin-González, Garcia-Bravo, López Malo Vigil & Liceaga, 2019}.) La albúmina y la globulina de la proteína de la semilla de chía fueron reportadas con una mayor actividad de I-ECA, en comparación con las fracciones de prolaminas y glutelinas (^{Orona-Tamayo, Valverde, Nieto-Rendón & Paredes-López, 2015}). La obtención de los hidrolizados enzimáticos, derivados de las semillas de chía, mostró la liberación de los péptidos bioactivos con actividades antioxidantes de la ECA, y se encontró que estas eran directamente proporcionales a la duración del proceso de la hidrólisis de la fracción proteínica, los autores incorporaron el hidrolizado en la formulación de los alimentos en los que las actividades permanecían, por lo que el consumo en humanos de este tipo de alimentos funcionales ayudarían a reducir el estrés oxidativo y la presión arterial (^{Segura-Campos, Salazar-Vega, Chel-Guerrero, & Betancur-Ancona, 2013}).

Para el trigo sarraceno (F. esculentum) se investigó la generación de péptidos con actividad antihipertensiva, obtenidos mediante un proceso, de fermentación láctica, a los brotes del grano (neo-FBS). En el estudio se utilizaron SHR, a las que se les administró una dosis oral única de 1 mg/kg de peso corporal, disminuyendo significativamente la presión arterial (p<0.05), comparado con los brotes de los granos no fermentados. Durante el proceso de purificación se aislaron seis péptidos: DVWY, FQ, VVG, DVWY, VAE y WTFR, de los cuales los dos primeros presentaron un mayor efecto sobre la reducción de la presión arterial y los tres restantes se reportaron de nueva identificación (^{Koyama et al., 2013}). Se han realizado diversos estudios con los métodos in vitro, ex vivo e in vivo, y al utilizar neo-FBS demostraron que los seis péptidos mencionados anteriormente inhibían moderadamente a la ECA in vitro e in vivo, solo algunos péptidos (DVWY y VVG) demostraron una vasorelajación moderada dependiente del endotelio en la aorta torácica en las SHR. Por último, un ensayo ex vivo mediante el uso de anillos de la aorta torácica desprovistos de endotelio aislados de SHR, demostró que el péptido WTFR en bajas concentraciones (10 µM) inhibía eficazmente a la ECA en el tejido de la aorta torácica y suprimía la vasoconstricción mediada por la angiotensina II y directamente asociada con la reducción de la presión arterial (^{Koyama, Hattori, Amano, Watanabe & Nakamura, 2014}; ^{Nakamura, Naramoto & Koyama, 2013}). Estudios realizados mediante la hidrólisis gastrointestinal simulada (pepsina, quimotripsina y tripsina) presentaron péptidos con potencial inhibitorio de la ECA. ^{Li, Matsui, Matsumoto, Yamasaki & Kawasaki, (2002)} al utilizar un hidrolizado de trigo sarraceno a una concentración media inhibitoria (IC₅₀) de 0.14 mg de proteína/mL y el aislamiento mediante cromatografía de líquidos acoplado a espectrometría de masas mostró un tripéptido (YQY) con un mayor potencial inhibitorio de la ECA (IC₅₀ = 4 µM). Por otro lado, algunos autores a partir de la albúmina hidrolizada (pepsina-tripsina) obtenida a partir del trigo sarraceno tártaro, presentó una tasa de inhibición de la ECA del 79.89 % a una concentración de 0.2 mg/mL de péptido (^{Li, Yang, Shi, Ye & Huang, 2023}).

Efecto antioxidante

En los organismos eucariotas, las reacciones endógenas de la oxidación-reducción producen radicales libres, incluidas las especies reactivas de oxígeno (EROs) y de nitrógeno (ERNs). La acumulación, de los radicales libres en las células, puede provocar daños oxidativos en las proteínas y los lípidos, lo que da lugar al inicio y el deterioro de la salud provocado por muchas enfermedades. A nivel fisiológico, las especies reactivas de oxígeno son los: (radicales: O₂ ^•-, ^•OH; no radicales: H₂O₂, HOCl) y el nitrógeno (radicales: NO^•, NO₂ ^•; no radicales: ONOO^-, ONOOH) (^{Weidinger & Kozlov, 2015}) que funcionan como moléculas de señalización para desencadenar una serie de procesos biológicos (por ejemplo, la muerte celular programada, la expresión génica, la angiogénesis y la proliferación celular). Se ha demostrado que los péptidos de origen vegetal tienen importantes actividades antioxidantes y pueden ejercer un efecto protector contra las enfermedades asociadas al estrés oxidativo (^{Wali et al., 2021}).

La actividad antioxidante (AOX) de los péptidos se debe a su capacidad para transferir electrones a los radicales libres, a su capacidad para quelar metales de transición (Fe²⁺ y Cu²⁺) y a su poder reductor del hierro, así como a inhibir la oxidación producida por las especies radicales de oxígeno en las biomoléculas, como los lípidos, las proteínas y el DNA (^{Udenigwe & Aluko, 2012}). Asimismo, los AOX actúan de forma sinérgica con antioxidantes no peptídicos, aumentando su eficacia. Algunos péptidos con AOX, como el glutatión, la carnosina y la anserina, se encuentran de forma natural en los tejidos musculares (^{González-Aguilar et al., 2014}; ^{Udenigwe & Aluko, 2012}).

Varios estudios realizados en el grano de amaranto (A.caudatus subsp. mantegazzianus) han demostrado el potencial AOX de los PBAs. En primer lugar, se obtuvieron fracciones peptídicas con actividad de atrapamiento de los radicales (AAR) ABTS^-+ [2,2’-Azino-bis(ácido 3-etilbenzotiazolina-6-sulfónico)] e inhibición de la oxidación del ácido linoleico mediante hidrólisis enzimática con alcalasa a partir de Albs, Globs y Gluts; siendo las Globs, las que liberaron a los PBAs con mayor AAR (^{Tironi & Añón, 2010}). Posteriormente, se obtuvieron cadenas peptídicas por medio de la digestión gastrointestinal simulada, que se optimizó para los aislados proteínicos del amaranto y también se aplicó sobre los hidrolizados enzimáticos mostrando AAR y captación de radicales peroxilo (ensayo ORAC) (^{Orsini Delgado, Tironi & Añón, 2011}; ^{Orsini Delgado et al., 2016}). Además, los péptidos obtenidos por hidrólisis con alcalasa o por digestión gastrointestinal simulada, mostraron una alta capacidad de atrapamiento de varias especies reactivas de oxígeno: peroxilo (ROO^-), hidroxilo (^-OH) y peroxinitrito (ONOO^-) (^{Delgado, Galleano, Añón & Tironi, 2015}).

La hidrólisis de la proteína de quinoa mejora su potencial antioxidante debido a la liberación de péptidos de baja masa molecular, y las diferencias en la capacidad antioxidante entre varios hidrolizados se atribuyen a diferencias específicas en las enzimas hidrolíticas, el grado de hidrólisis y la composición de los péptidos generados (^{Mudgil et al., 2020}; ^{Olivera-Montenegro, Best & Gil-Saldarriaga, 2021}). Además, se ha observado que la fracción < 5 kDa obtenida a partir de la digestión, gastroduodenal, de la proteína de quinoa ejerce una mayor actividad ORAC que la fracción > 5 kDa, esto mostró la liberación de péptidos más potentes con actividad antioxidante durante la fase intestinal (^{Vilcacundo, Miralles, Carrillo & Hernández-Ledesma, 2018}).

La albúmina, la globulina y la glutelina de la semilla de chía mostraron capacidad de atrapamiento del óxido nítrico, el peróxido de hidrógeno, el superóxido y el DPPH, e inhibieron a las enzimas 5-lipoxigenasa (5-LOX), ciclooxigenasa-1 y 2 (COX-1-2) y óxido nítrico sintasa inducible (iNOS) (^{Grancieri, Martino & Gonzalez de Mejia, 2019b}). La globulina y la albúmina de la proteína de la semilla de chía fueron reportadas como las mejores fracciones con capacidad antioxidante por su alta actividad antirradical contra ABTS y DPPH. Por otra parte, la mayor capacidad para quelar el ion ferroso la demostraron los péptidos de las fracciones de prolamina y globulina. Los resultados antes mencionados confirmaron las propiedades antioxidantes de las semillas de chía, por lo que deberían incluirse en la dieta humana de forma regular (^{Orona-Tamayo et al., 2015}). En otro estudio, los péptidos derivados de la chía resultaron ser protectores en la prevención y el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas. Se produjeron tres fracciones de péptidos (1, 1-3 y 3-5 kDa) a partir de la hidrólisis enzimática de la proteína de chía y se analizaron para evaluar la mediación de las células microgliales humanas clon 3 (HMC3). Las fracciones de 1-3 kDa de la chía mostraron una mayor eficacia neuroprotectora a las células HMC3, lo que se atribuye a mecanismos de acción antiinflamatorios y antioxidantes, ya que produjeron una disminución de los mediadores proinflamatorios (TNF-α, IL-6, NO y H₂ O₂) y de las EROs. El impacto neuroprotector de una fracción F de 1-3 kDa es un objeto de estudio relevante para futuras investigaciones (^{Martínez Leo & Segura Campos, 2020}).

Las proteínas del trigo sarraceno se sometieron a hidrólisis enzimática para producir hidrolizados y péptidos con actividades antioxidantes in vitro (^{Luo et al., 2020}; ^{Zhou et al., 2020}). Las proteínas del trigo sarraceno tártaro se hidrolizaron a través de una proteasa alcalina y se obtuvo una gama de péptidos diferentes mediante una serie de purificaciones. Tres de estos péptidos (GEVPW, YMENF y AFYRW) con actividades antioxidantes, presentaron mayor actividad antioxidante comparada con un estándar de ácido ascórbico (^{Luo et al., 2020}). Se encontró que los péptidos básicos (e. g. lisina y arginina) presentaban un mayor poder reductor que los neutros o ácidos (e. g. aspartato y glutamato), aunque cuando el triptófano estaba en la secuencia peptídica presentó una mayor capacidad antioxidante (^{Luo et al., 2020}). Los péptidos de la globulina 13S del trigo sarraceno tártaro fueron probados para evaluar su actividad antioxidante in vitro al usar células HepG₂ (línea celular del cáncer de hígado en humanos), y se encontró un efecto significativo (p<0.05), comparado con el sistema buffer de referencia, el pretratamiento a las células con los péptidos protegió significativamente a las enzimas antioxidantes, manteniendo el equilibrio del estado redox y se mejoró el estrés oxidativo modulando la vía PPAR-α/HO-1 (^{Zhou et al., 2020}).

Efecto antidiabético

Los péptidos muestran un efecto hipoglucémico o antidiabético debido a la inhibición de la dipeptidil peptidasa IV (DPP-IV), que es una serinproteasa (EC 3.4.14.5) que se expresa en la superficie de las células endoteliales y epiteliales y que modula la actividad de varias hormonas peptídicas, como las incretinas: el péptido similar al glucagón-1 (GLP-1) y el polipéptido insulinotrópico dependiente de la glucosa (GIP), que inducen la síntesis de insulina (^{Baggio & Drucker, 2007}). Las incretinas son responsables de la liberación de alrededor del 70% de la insulina postprandial, sin embargo, la vida media de estas hormonas se encuentra entre 2 y 5 min para el GLP-1 y el GIP, respectivamente, debido a su rápida inactivación por la DPP-IV (^{Baggio & Drucker, 2007}). La inhibición de la DPP-IV (I-DPP-IV) produce el “efecto incretina”, que consiste en la liberación de incretinas activas, permitiendo así el aumento de la secreción de insulina y reduciendo la glucemia (^{Oseguera-Toledo, González de Mejía, Reynoso-Camacho, Cardador-Martínez & Amaya-Llano, 2014}). Los fármacos de última generación para el control de la diabetes se basan en la inhibición de la DPP-IV, entre los que se encuentran la Sitagliptina, la Vildagliptina y la Saxagliptina (^{Baggio & Drucker, 2007}).

Se han reportado que las fracciones hidrolizadas y las fraccionadas de los péptidos (M _W < 10 kDa) de Albs, Globs y Gluts presentaron potencial como I-DPP-IV, de las fracciones peptídicas analizadas los péptidos de Gluts mostraron la mayor inhibición de la DPP-IV, por hidrólisis con tripsina (bajo varias relaciones enzima:sustrato), se encontró que las fracciones peptídicas con I-DPP-IV presentaron un efecto de concentración-dependiente, alcanzando del 60-80% de inhibición de la enzima a una concentración de péptidos de 2 mg·mL⁻¹. Posteriormente, al aplicar una digestión gastrointestinal simulada a la fracción de Gluts, y a la harina de grano de amaranto cruda y reventada (mediante tratamiento térmico), se encontró que los péptidos liberados de Gluts mostraron I-DPP-IV similar al encontrado en los péptidos obtenidos por hidrólisis enzimática. Sin embargo, se encontró un mayor efecto inhibitorio de las fracciones peptídicas obtenidas de la harina de amaranto cruda; esto se atribuyó a la liberación de péptidos provenientes de las diferentes fracciones de la proteína (Albs, Globs, Prols y Gluts), que en conjunto alcanzaron una mayor capacidad inhibitoria de la DPP-IV. Las fracciones peptídicas obtenidas a partir del grano de amaranto reventado también mostraron actividad inhibidora. Sin embargo, fue menor en comparación con la de la harina de grano crudo, probablemente como resultado de los cambios en la disponibilidad de los péptidos, que se vieron perjudicados debido al tratamiento térmico, por las reacciones de Maillard (derivadas de la interacción con altas temperaturas de azúcares reductores y grupos amino libres presentes en los aminoácidos o las proteínas, que generan melanoidinas, compuestos de color café obscuro), el entrecruzamiento o la fragmentación de los péptidos (^{Van Lancker, Adams & De Kimpe, 2011}; ^{Velarde-Salcedo et al., 2013}). ^{Soriano-Santos et al. (2015)} al usar un modelo de ratones diabéticos inducidos por estreptozotocina (STZ), evaluaron el efecto de la hidrólisis con alcalasa en las tres principales fracciones proteínicas (Albs, Globs y Gluts) en el grano de amaranto (A. hypochondriacus L.), y encontraron que al administrar vía esofágica una dosis de 300 mg/kg, en dos estudios: administración única (AU) y dosificación crónica diaria (DCD, durante 4 semanas), reducían los niveles de glucosa posprandial con el hidrolizado GluH24, lo que mejoró significativamente la tolerancia a la glucosa (p<0.05), con incrementos notables en la insulina plasmática en AU y DCD (1.25 y 2.25 mg/mL, respectivamente). Este efecto es comparable con el obtenido en el grupo de ratones a los que se les administró el fármaco Sitagliptina (580 mg/kg de peso corporal) como control positivo (p<0.05). Además, los mismos autores encontraron que el efecto se dio por inhibición de la enzima DPP-IV y que el modo de inhibición de estos péptidos es del tipo competitivo, lo que muestra una mayor potencia de inhibición (IC₅₀ 0.12 ± 0.06 mg/L) y una fracción de GluH24 de bajo peso molecular (0.45 kDa), los investigadores mencionan que al separar los péptidos mediante cromatografía de exclusión molecular existe una correlación negativa entre el peso molecular y el grado de inhibición.

Diversos estudios reportan que los hidrolizados de la proteína de quinoa preparados por enzimólisis in vitro exhibieron un efecto antidiabético significativo (p<0.05) al inhibir la actividad de ciertas enzimas como: la α-amilasa, la glucosidasa y la DPP-IV (^{Mudgil et al., 2020}; ^{Nongonierma, le Maux, Dubrulle, Barre & FitzGerald, 2015}). En un estudio de digestión gastrointestinal simulada in vitro, las digestiones gastroduodenales mostraron una mayor actividad inhibidora de la DPP-IV en comparación con la digestión gástrica (^{Vilcacundo, Martínez-Villaluenga & Hernández-Ledesma, 2017}). Además, las actividades inhibidoras de la α-amilasa y la α-glucosidasa solo se observaron en los digeridos gastroduodenales de la proteína de quinoa y las fracciones que contenían péptidos pequeños (< 5 kDa) ejercieron una mayor inhibición sobre ambas enzimas hidrolíticas de los carbohidratos. Se ha informado que el hidrolizado de proteína de quinoa aislado de la bebida de yogur de quinoa germinada, presenta efectos antidiabéticos al inhibir la actividad de la α-glucosidasa. La actividad del hidrolizado se vio influida por el tiempo de germinación de la quinoa y las cepas inoculantes usadas en la preparación del yogur (^{Obaroakpo et al., 2019}).

En el trigo sarraceno tártaro se obtuvieron hidrolizados proteínicos al utilizar la alcalasa y estos redujeron significativamente (p<0.05) las actividades de la α-amilasa y la α-glucosidasa hasta un 79 y un 90%, respectivamente (^{Tao, Pan, Zheng, & Ma, 2019}). Aunque no son claras las relaciones precisas de la estructura-actividad de estos péptidos para la inhibición de la dipeptidil peptidasa IV y las amilasas a nivel molecular, se concluye que estos péptidos a base de trigo sarraceno tienen potencial antidiabético.

^{Wang, Yu, Zhang, Zhang & Fan (2015)} revelaron que los hidrolizados de harina de trigo sarraceno tártaro preparados mediante digestión gastrointestinal, con alcalasa y tríptica, mostraron una mayor actividad inhibidora de la dipeptidil peptidasa-IV (DPP-IV), que la de los hidrolizados de harina de cebada, pero menor que los hidrolizados de harina de avena. Por lo tanto, los PBAs figuran como una alternativa para el tratamiento de la diabetes mellitus tipo 2.

Efecto antimicrobiano

El uso de antibióticos convencionales ha llevado a una situación perjudicial al perder progresivamente su eficacia contra numerosos patógenos, por la rápida evolución de la resistencia y se prevé que esta sea una de las principales amenazas para la salud humana en el futuro. Por ello, se muestra un gran interés en el descubrimiento de compuestos alternativos en la lucha contra los patógenos. Los péptidos antimicrobianos (PAM) son la primera línea de defensa contra la invasión microbiana en las plantas, los mamíferos y los microorganismos (^{Cui, Du, Li & Wang, 2018}; ^{Wang, Yuan, Zhang, Ng & Ye, 2019}).

Se han descubierto péptidos derivados del amaranto (Amaranthus spp.) con efectos inhibitorios contra Staphylococcus aureus que aumentaron ante un tiempo de hidrólisis prolongado, este hidrolizado proteínico de amaranto (1 mg/mL) obtenido por hidrólisis con bromelina durante 6 h presentó el máximo efecto inhibidor. Por otro lado, los hidrolizados proteínicos de la quinoa (Chenopodium spp.) generados por hidrólisis durante 4 h con bromelina (QB-4), 4 y 2 h con Pronasa E (QP-4 y QP-2), mostraron una máxima actividad inhibitoria sobre el crecimiento de Salmonella typhimurium, Escherichia coli y Enterobacter aerogenes, respectivamente. Los autores mencionan que el potencial antimicrobiano de las proteínas del amaranto y la quinoa mejoraba sustancialmente con la hidrólisis (^{Mudgil, Omar, Kamal, Kilari & Maqsood, 2019}). Cabe destacar que las saponinas de la quinoa han mostrado una actividad antibacteriana contra Staphylococcus aureus en diferentes concentraciones (^{Dong et al., 2020}). Por lo tanto, los cambios en el contenido de las saponinas antes y después de la digestión enzimática se deben de considerar al evaluar la actividad antibacteriana de los hidrolizados proteínicos derivados de los pseudocereales. Los inhibidores de las proteinasas son proteínas defensivas, ya que suprimen la acción de las enzimas proteolíticas de los patógenos, cuando intentan entrar en los tejidos de las plantas huésped (^{Li, Li, Zhang, & Simpson, 2020}). Por lo tanto, son importantes como candidatos potenciales de nuevos compuestos antimicrobianos. La capacidad potencial de un polipéptido antifúngico, se midió a través de la acción de un inhibidor de la tripsina (FtTI), aislado y caracterizado a partir de las semillas de trigo sarraceno tártaro (F. tataricum). Este péptido mostró una actividad inhibidora significativa contra 13 hongos patógenos de plantas, al impedir el crecimiento de Mycosphaerella melonis, Alternaria cucumerina, Alternaria solani, Colletotrichum glaeosporioides y Phytophthora capsica, pero no afectó al crecimiento de Gibberella zeae, Ascochyta phaseolorum y Fusarium graminearum (^{Ruan, Chen, Shao, Wu & Han, 2011}). Otro péptido antimicrobiano derivado de las semillas del trigo sarraceno tártaro (FtAMP), se obtuvo mediante la clonación, expresión y purificación de los genes, con actividad inhibitoria hacia la tripsina y varios microorganismos, en el estudio antes mencionado se generaron además dos péptidos (FtAMP-R21A y FtAMP-R21F) mediante mutagénesis dirigida. Los tres péptidos se probaron contra las bacterias Gram negativas (Escherichia coli), las bacterias Gram positivas (Bacillus subtilis y Staphylococcus aureus) y los hongos patógenos de las plantas (Fusarium oxysporum, Rhizopus sp. y Trichoderma koningii), los resultados encontrados mostraron actividad antifúngica significativa y valores de concentración inhibitoria mínima (CIM₉₉) de 16, 8 y 8 µM para FtAMP, FtAMP-R21A y FtAMP-R21F respecto a F. oxysporum, Rhizopus sp. y T. koningii, respectivamente. Sin embargo, se encontró que las variaciones en el sitio activo del FtAMP no afectaron la actividad antifúngica (^{Cui et al., 2018}).

Los péptidos bioactivos de las semillas de chía que se obtuvieron mediante hidrólisis asistida por microondas, fue al utilizar enzimas secuenciales y al purificar en fracciones de < 3 kDa, se evaluó su potencial antimicrobiano frente a Salmonella enterica, Escherichia coli y Listeria monocytogenes. Los resultados generales fueron concluyentes en cuanto a la notable disminución de la tasa de crecimiento de las bacterias. Además, aumentaron la permeabilidad de las membranas de E. coli y L. monocytogenes, lo que dio lugar a arrugas y pronunciadas deformaciones en la integridad de la membrana celular bacteriana (^{Coelho, Aquino, Latorres & Salas-Mellado, 2019}).

Otras bioactividades

Se ha logrado identificar experimentalmente en el grano de amaranto (A. hypochondriacus) la presencia del péptido lunasina, que se caracteriza por ser un PBA de alta MM (formado por 43 aminoácidos) con propiedades anticancerígenas in vivo. Adicionalmente, se demostró la presencia de lunasina en las 4 fracciones proteicas (Albs, Globs, Gluts y Prols), pero con mayor concentración en las Gluts. Esta última fracción proteínica, tras ser hidrolizada con tripsina, indujo a la apoptosis en las células HeLa. Asimismo, se ha encontrado un péptido similar a la lunasina en el grano de A. hypochondriacus que produce, de forma dependiente de la concentración, acetilación de histonas en células NIH3T3 y formación de focos cancerígenos en células expuestas a 3-MCA (3-metilcolantreno); la primera, a la misma velocidad que la lunasina de la soja y la cebada; sin embargo, el péptido similar a la lunasina del amaranto se internaliza en el núcleo entre 17 y 14 horas antes que su homólogo de la soja, lo que hace que la primera sea más eficiente en comparación con las de otros granos (^{Maldonado-Cervantes et al., 2010}).

En la quinoa se han reportado otras actividades farmacológicas como: antihemolíticas, anticancerígenas y antimicrobianas para el hidrolizado de proteína de la quinoa o los péptidos. ^{Mudgil et al. (2019)} demostraron que tanto los aislados de la proteína de quinoa y la de amaranto como sus hidrolizados presentaron efectos antihemolíticos. En este estudio los investigadores evaluaron un método usando eritrocitos como un diseño biológico para medir el estrés oxidativo, el fundamento del procedimiento metodológico de valoración indica que el exceso de los radicales libres crea condiciones de estrés oxidativo que dañan a la membrana de los eritrocitos y causan hemólisis. Para ello las fracciones proteínicas, así como sus hidrolizados (usando bromelina) se evaluaron para medir distintos tipos de hemólisis (en específico la térmica). Se encontró que la concentración media máxima inhibitoria (IC₅₀) fue de 0.69 ± 0.05 µg/mL y 0.83 ± 0.02 µg/mL, para hidrolizados de amaranto y quinoa, respectivamente. Por otra parte, estos hidrolizados mostraron un efecto hemolítico protector cuando se evaluó su efecto sobre la destrucción térmica de los eritrocitos humanos (^{Rjeibi, Ncib, Ben Saad & Souid, 2017}).

La proteína de quinoa también se considera una fuente de péptidos antiproliferativos. Como se demostró en tres líneas celulares de cáncer colorrectal humano (Caco-2, HT-29 y HCT-116), los digeridos gastroduodenales de la proteína de quinoa ejercieron una actividad anticancerígena eficaz, y los péptidos con mayor peso molecular (> 5 kDa) fueron más potentes al inhibir la viabilidad celular que los péptidos de menor peso molecular (< 5 kDa) (^{Vilcacundo et al., 2018}).

Está reportado que varios péptidos de la proteína de chía modularon la actividad de los procesos de inflamación y de la aterosclerosis. Esta interacción resultó más eficaz que los controles farmacológicos (^{Grancieri et al., 2019b}). Las proteínas totales digeridas y las fracciones proteínicas aisladas de la chía produjeron péptidos de albúmina, globulina, prolamina y glutelina que modularon la actividad de la COX-2, el factor nuclear kappa B p65, la LOX-1 y el receptor toll-like 4. El potencial antiinflamatorio fue marcado como positivo para la liberación de H₂O₂, la producción de NO y la producción de citoquinas pro y antiinflamatorias (IL-10, IL-1β, IL-6 y TNF-α). Todos los péptidos derivados de la chía ejercieron un potencial antiinflamatorio, mientras que la fracción de péptidos entre 1 y 3 kDa fue la que presentó el mayor efecto antiinflamatorio, ya que redujo los niveles de NO (65.1%), ROS (19.7%), prostaglandinas (34.6%), TNF- (24.1%), MCP-1 (18.9%), IL-6 (39.6%) e IL-10. Por lo tanto, los péptidos de chía suprimieron la expresión y la liberación de los indicadores relacionados con la inflamación (^{Grancieri, Martino & Gonzalez de Mejia, 2019a}). Por otra parte, los péptidos de la proteína de chía con una masa molecular inferior a 3 kDa inhibieron la velocidad de la 3-hidroxi-3-metilglutaril coenzima A reductasa (HMG-CoA reductasa) hasta en un 80.7%. La pravastatina la suprimió en un 81.5%. Los péptidos bioactivos descubiertos en este estudio son estructuralmente diferentes de las estatinas conocidas y constituyen una clase única de inhibidores de la HMG-CoA reductasa que pueden interactuar directamente con esta enzima para bloquear la vía del mevalonato y prevenir la hipercolesterolemia (^{Coelho, Soares-Freitas, Arêas, Gandra & Salas-Mellado, 2018}).

El efecto de un inhibidor de tripsina de trigo sarraceno recombinante, sobre las propiedades antienvejecimiento se estudió in vivo utilizando el modelo del nematodo Caenorhabditis elegans y la enfermedad de Huntington (^{Li, Cui, Wang & Li, 2015}; ^{Li, Cui, Ma, Li & Wang, 2019}). El inhibidor de la tripsina aumentó significativamente la vida útil de C. elegans mediante la imitación de la restricción calórica (^{Li et al., 2015}). El inhibidor aumentó la respiración, la formación de especies reactivas de oxígeno, activó DAF-16 y las enzimas de defensa contra las especies reactivas de oxígeno. Genéticamente, reguló a la baja la vía de señalización IGF-1/insulina en C. elegans (^{Li et al., 2015}). Este inhibidor de tripsina disminuyó significativamente las proporciones de las mitocondrias deterioradas, las proteínas insolubles y los déficits de motilidad en los C. elegans. Además, activó la autofagia y aumentó la actividad transcripcional del DAF-16 (un factor de transcripción). El inhibidor de tripsina mejoró las alteraciones relacionadas con la edad en C. elegans. El fuerte potencial antioxidante de los péptidos y proteínas del trigo sarraceno también contribuyen significativamente con su capacidad antienvejecimiento. En general, estos péptidos y proteínas del trigo sarraceno tienen potencial para mejorar las funciones fisiológicas de los seres humanos envejecidos. (^{Li et al., 2019}).

Conclusiones

Debido a su alto valor nutricional, los pseudocereales son una excelente opción para formar parte de la dieta diaria de la población mundial. A medida que se comprenden mejor las propiedades nutricionales y bioactivas de estas plantas, aumenta el interés. Los pseudocereales (amaranto, quinoa, chía y trigo sarraceno) presentan un gran potencial como fuente natural de compuestos biológicamente activos. Específicamente los péptidos e hidrolizados de las proteínas se ha encontrado que presentan efectos benéficos para la salud humana. Los PBAs encontrados en la presente revisión presentan diversas biofuncionalidades entre las que se encuentran sus propiedades: antihipertensivas, antioxidantes, antidiabéticas, antitrombóticas, antiinflamatorias, antimicrobianas y anticancerígenas, que deben de ser evaluadas con estudios detallados en animales y a nivel celular que indiquen la seguridad y biodisponibilidad de los PBAs, así como su interacción con los fármacos y los alimentos, el mecanismo por el cual ejercen su función biológica y esclarecerlos con el uso de la bioinformática, la principal ventaja de las herramientas in silico es la reducción del costo y el tiempo necesarios para una evaluación teórica de las bioactividades de los PBAs. Además, los métodos proteómicos combinados con las técnicas in silico ofrecen también un sistema rápido para identificar y caracterizar cantidades masivas de péptidos de numerosas fuentes. Como se vio en esta revisión, los péptidos de cadena pequeña (< 8 aminoácidos) son los que ejercen una actividad biológica más fuerte comparada con los péptidos de mayor tamaño, por esto, para utilizar los PBAs en la industria alimentaria, son necesarios estudios desde el punto de vista sensorial y cómo afectan a las propiedades tecnofuncionales de los alimentos, por las ventajas hasta aquí expuestas.