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Studies on the antioxidant activity of milk caseins.

Dipartimento di Chimica e Biochimica Medica, LITA Vialba, Università degli Studi di Milano, Italy.
International Journal of Food Sciences and Nutrition (Impact Factor: 1.2). 08/1999; 50(4):291-6.
Source: PubMed

ABSTRACT The antioxidant properties of milk casein subunits (alpha-casein, beta-casein and kappa-casein) were evaluated in liposomal models. All the subunits of casein are able to inhibit Fe-induced peroxidation of arachidonic acid inserted into multilamellar liposomes of dipalmitoylphosphatidylcholine (0.2 mM and 0.8 mM, respectively). The peroxidation was monitored as thiobarbituric acid reactive substances, and the strongest inhibitory effect occurred when 500 micrograms of alpha-casein were added to 0.5 ml of liposomal suspension. At this concentration, peroxidation was completely inhibited in our experimental conditions (incubation for 2 h at room temperature, with a mixture of ferrous sulfate and ascorbate, 50 and 500 microM final concentration, respectively). The mechanisms of antioxidant action are complex, but the strongest effect is achieved by modifying the Fe2+/Fe3+ equilibrium; in fact, caseins seem to favour the autoxidation of iron, and thus inhibit lipid peroxidation.

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    ABSTRACT: Export Date: 18 October 2014, Article in Press
    Journal of Food Science and Technology; 01/2014
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    ABSTRACT: The bovine colostrums collected within 7 days postpartum were used to prepare caseins and whey proteins. The caseins and whey proteins obtained by acid precipitation were freeze-dried and then dissolved respectively in 0.1 M and 0.05 M sodium phosphate buffer (pH 7.0) for electrophoresis and antioxidant activity analysis. The antioxidant activities, including reducing power, ferrous ion chelating ability, α,α-diphenyl-β-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity and inhibitory effect on lipid peroxidation, were measured and compared with α-tocopherol, butylated hydroxyanisole (BHA) or ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA, 2 Na-salt). Results showed that whey proteins at a concentration of 20 mg/mL had triple reducing power as that of the caseins. As for the ferrous ion chelating ability, both caseins and whey proteins exhibited increasing chelating ability as protein concentration increased. The whey proteins obtained from the colostrums collected on the first two days apparently exhibited relatively higher chelating ability. Similarly, DPPH radical scavenging activity of caseins and whey proteins increased as the protein concentration increased. Whey proteins from the colostrums collected between the second and the fourth days (Whey proteins 2, 3 and 4) and the caseins from the colostrums collected on the second day (Casein 2) had relatively higher radical scavenging activities, higher than 60% at a concentra-tion of 20 mg/mL. The inhibitory effect on lipid peroxidation of caseins was higher than that of whey proteins, and was comparable to those of α-tocopherol and BHA within 8-hour reaction.
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    ABSTRACT: Los procesos metabólicos de carácter oxidativo son esenciales para la supervivencia de las células y, tanto su desarrollo como su mecanismo de ac-tuación, se han convertido en el objetivo funda-mental de muchas investigaciones en los últimos años. Durante dichos procesos tiene lugar la for-mación de las denominadas especies reactivas de oxígeno (EROs), grupo que engloba los radicales libres y aquellas moléculas derivadas de oxígeno altamente reactivas (1). En el organismo, las EROs presentan dualidad en su comportamiento. Por un lado, actúan como importantes mediadores de las señales de transducción encaminadas a la forma-ción de compuestos biológicamente activos, pero por otro, las EROs pueden ejercer efectos tóxicos en el organismo, ya que son capaces de atacar la estructura y funcionalidad de lípidos, proteínas y ADN, induciendo procesos de peroxidación, mo-dificación y ruptura de cadenas (2). Los procesos metabólicos oxidantes y las especies reactivas de oxígeno resultantes de dichos procesos son responsables de múltiples trastornos degenerativos del or-ganismo, así como de diversas alteraciones nutritivas y sensoriales de los alimentos. En los últimos años se han buscado nuevas fuentes alimentarias de antioxidantes na-turales, que ejerzan un efecto protector sobre el consumi-dor y que mejoren la calidad y aumenten la vida útil de los alimentos. La leche y los productos lácteos fermentados se han propuesto como fuente ideal de estos antioxidantes naturales. Se ha descrito el importante papel desempeña-do por diversos constituyentes de la leche en la preven-ción de la peroxidación lipídica y en el mantenimiento de la calidad de la leche. El efecto antioxidante de las caseí-nas y de las proteínas de suero ha sido comprobado em-pleando distintos métodos de análisis. Sin embargo, pocos son los trabajos referidos a la actividad antioxidante de péptidos derivados de las proteínas lácteas por procesos de hidrólisis enzimática y/o fermentación microbiana. Palabras clave: Estrés oxidativo. Antioxidantes natura-les. Leche. Leches fermentadas. Proteínas. Péptidos.