Прогнозирование токсичности и биодоступности нового пищевого антимикробного биопептида
Prediction of toxicity and bioavailability of a new food antimicrobial biopeptide

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

антимикробные пептиды, функциональные ингредиенты пищевых продуктов, биодоступность, период полувыведения, острая токсичность, цитотоксичность, antimicrobial peptides, functional food ingredients, bioavailability, half-life, acute toxicity, cytotoxicity

АННОТАЦИЯ

Авторы: Тихонов Сергей Леонидович, Тихонова Наталья Валерьевна

Проблемой использования пептидов в составе функциональных продуктов питания является их возможная токсичность и низкая биодоступность. Проведены исследования по прогнозированию токсичности и биодоступности синтезированного пищевого антимикробного пептида GR-11 как возможного кандидата для создания на его основе функциональных пищевых продуктов. Объектом исследований являлся пептид, полученный методом трехфазного синтеза со следующей аминокислотной последовательностью GVAPYWERHKR. Скриниг токсичности и биодоступности проводили на платформе ADMETl ab 3. Установлено, что пептид не блокирует канал hERG, не гепатотоксичен, не является мутагенным, не гематотоксичен, не цитотоксичен в отношении клеточных линий А 549 и HEK 293. Канцерогенность пептида составляет 0,006 ед., что свидетельствует о ее отсутствии (не канцерогенен при значении 0,0–0,3 ед.). Пептид не вызывает раздражение слизистой оболочки глаз и дыхательных путей. Количество несвязанного пептида в плазме составляет 95,312 %, пептид имеет низкий уровень связывания с белками крови, характеризуется низкой скоростью выведения и средним периодом полувыведения, что свидетельствует о его высокой биодоступности и эффективности. У пептида CLplasma составляет 1,66 мл/мин/кг (низкий плазменный клиренс), что свидетельствует о низкой скорости выведения < 5 мл/мин/кг, следовательно, пептид будет иметь высокую эффективность применения. Период полувыведения (T1/2) у пептида составляет от 4 до 8 часов, что характеризует его как пептид со средним периодом полувыведения. Полученные результаты позволяют рекомендовать пептид GR-11 в качестве функционального ингредиента пищевой продукции.

Abstract:

NAME: Prediction of toxicity and bioavailability of a new food antimicrobial biopeptide
AUTOR: Tikhonov Sergey Leonidovich, Tikhonova Natalya Valerievna

The problem of using peptides in functional foods is their possible toxicity and low bioavailability. Studies were conducted to predict the toxicity and bioavailability of the synthesized food antimicrobial peptide GR-11 as a possible candidate for creating functional food products on its basis. The object of the study was a peptide obtained by three-phase synthesis with the following amino acid sequence GVAPYWERHKR. Toxicity and bioavailability screening was performed on the ADMETl ab 3 platform. It was found that the peptide does not block the hERG channel, is not hepatotoxic, mutagenic, hematotoxic, or cytotoxic with respect to A 549 and HEK 293 cell lines. The carcinogenicity of the peptide is 0.006 units, which indicates its absence (not carcinogenic at a value of 0.0–0.3 units). The peptide does not irritate the mucous membrane of the eyes and respiratory tract. The amount of unbound peptide in plasma is 95.312 %, the peptide has a low level of binding to blood proteins, is characterized by a low elimination rate and an average half-life, which indicates its high bioavailability and effectiveness. The peptide has a CLplasma of 1.66 ml/min/kg (low plasma clearance), indicating a low elimination rate of < 5 ml/min/kg, therefore, the peptide will have high efficiency of use. The half-life (T1/2) of the peptide is from 4 to 8 hours, which characterizes it as a peptide with an average half-life. The results obtained allow us to recommend the GR-11 peptide as a functional ingredient of food products.