Varios estudios en líneas celulares, animales y humanos apoyan la evidencia de que existe una relación potencial entre los péptidos de soya y la pérdida de peso. Los mecanismos en los que los péptidos de soya tienen un impacto en el peso corporal están aún en estudio, aunque varias líneas de evidencia sugieren que pueden afectar la saciedad y el consumo de alimento, la absorción y metabolismo de lípidos, el gasto de energía y la termogénesis, así como la inhibición de la adipogénesis.
Los péptidos de soya pueden ayudar al control de peso por supresión del consumo de alimentos
Se cree que el mecanismo de acción de los péptidos de soya es la regulación del consumo de alimentos, mediante la inducción de saciedad a través de la activación de receptores de opioides y de colecistoquinina (CCK, por sus siglas en inglés) en el intestino. Estudios in vitro sugieren que los péptidos de soya incrementan los marcadores de saciedad y reducen la ingestión de alimentos, lo que directamente puede impactar la pérdida de peso.
Se ha demostrado que los hidrolizados de soya a bajas concentraciones (10 mg/l) estimulan la liberación de hormonas de saciedad como CCK por células enteroendócrinas STC-1 hasta 2.1 veces, lo que a su vez activa el receptor CCK1 (CCK1R). Adicionalmente, los hidrolizados de soya estimulan las células que expresan CCK1R y pueden mediar saciedad al menos en parte por estimulación directa del receptor. Este estudio demostró la importancia potencial de péptidos de cadena corta seleccionados, para actuar en un modo dual en la señalización de saciedad dietaria.
En otra investigación, la infusión intraduodenal in vivo de hidrolizados de β-conglicinina inhibieron el consumo de alimento en ratas en una manera dosis-dependiente, y esta supresión fue abolida por inyección intravenosa de devazepide, un antagonista selectivo periférico del receptor CCK.
Los residuos de arginina en la estructura de la proteína son los responsables de la liberación de CCK por acción directa en las células intestinales. Respecto a la relación entre arginina y la actividad ligadora a la membrana del borde tipo cepillo, los péptidos de modelo sintético con una arginina (GGGRGGG y GGGGGGR) no muestran actividad. La actividad ligadora de péptidos sintéticos conteniendo 2 residuos de arginina, depende de la posición de los residuos de arginina; GGRGRGG, GRGGRGG y GRGGGRG se pueden unir a la membrana, mientras que GGGRRGG no puede. GRGRGRG, un péptido sintético con 3 residuos de arginina tiene una habilidad ligadora más fuerte.
Comparando varios fragmentos de arginina de β-conglicinina en cuanto a sus habilidades para unirse al componente celular intestinal, el fragmento del 51 al 63 de la subunidad β de β-conglicinina posee la mayor afinidad de unión, también afectando el consumo de alimento en ratas. Los hidrolizados β-conglicinina pepsina de soya no solamente suprimen el consumo de alimento, sino que también inhiben el vaciado gástrico por acción directa en la secreción de CCK, lo que contribuye a la reducción de la ingestión de alimento.
Otros estudios in vivo han demostrado la actividad antiobesidad potencial de una nueva mezcla de péptido llamada péptido de soya negra (BSP, por sus siglas en inglés), derivada de la soya negra, a través de señalización tipo-leptina en el hipotálamo. Esta mezcla de péptido no contiene una cantidad significativa de isoflavonas, y péptidos de tamaño pequeño (<10 KDa) compuestos en más del 80% por BSP. Los efectos a corto y largo plazo del BSP han sido evaluados en roedores obesos inducidos, alimentados con una dieta alta en grasa (HFD, por sus siglas en inglés) sin BSP y con BSP (2 %, 5 % y 10 % de la energía) por 4 semanas, 13 semanas o durante 8 semanas en combinación con ejercicio. Los roedores alimentados con esta HFD con BSP por 4 o 13 semanas ganaron menos peso que los roedores alimentados con HFD sin BSP, lo que concuerda con la inhibición del consumo total de alimento en una forma dependiente de la dosis.
Adicionalmente, los efectos antiobesidad y de reducción de grasa de la proteína de soya negra incrementaron cuando se combinaron con ejercicio de baja intensidad.
Se ha detectado un hepta-péptido específico (IPPGVPY en BSP a 50 µg/g) en plasma 30 minutos después de la administración oral de BSP (1 g) en ratas, sugiriendo que los péptidos en la mezcla BSP podrían ser absorbidos como moléculas intactas.
La regulación del peso corporal por el BSP ha sido relacionada a una importante ruta de señalización, activación STAT3 dependiente de JALK2. La ruta de fosforilación STAT3 mediada por leptina en el hipotálamo es un importante mecanismo celular entre las múltiples rutas involucradas en la supresión de la ingestión de alimento y en la promoción del gasto energético. La inducción de fosforilación STAT3 hipotalámica por BSP ha sido demostrada en ratones ob/ob deficientes en leptina, sugiriendo que el efecto anoréxico de los péptidos de soya es a través del receptor de leptina y activación de la señalización tipo-leptina en el hipotálamo, a una concentración tan baja como 1 µg/ml.
Algunos péptidos anoréxicos han sido también identificados por ejercer actividad antiobesidad por disminución de la ingestión de alimento, masa adiposa corporal y peso corporal. Un ejemplo es el péptido Leu-Pro-Tyr-Pro-Arg de la subunidad A5A4B3 de la glicinina de soya.
Los péptidos de soya pueden reducir la adiposidad por inhibición de absorción de lípidos y regulación del metabolismo lípido
Hay evidencia in vivo de que el consumo de péptidos de soya puede reducir el colesterol total, lipoproteínas de alta densidad (LDL, por sus siglas en inglés) y triglicéridos en suero, así como el colesterol y los triglicéridos hepáticos. Los estudios en animales indican que la ingestión de péptidos de soya ejerce su efecto disminuidor de lípidos mediante reducción de absorción intestinal de colesterol y el incremento de la excreción fecal de ácido biliar, reduciendo así la acumulación de grasa corporal, el contenido hepático de colesterol y aumentando la remoción de LDL.
Se han demostrado los efectos hipolipidémicos de un hidrolizado no dializado de proteína de soya (NSPH, por sus siglas en inglés) en ratas alimentadas con una dieta rica en colesterol. Luego de un periodo de 12 semanas, los grupos NSPH tuvieron una concentración en plasma significativamente menor de colesterol total, triglicéridos y LDL, comparada con el grupo de caseína. Más aún, la excreción fecal de esteroides neutrales y compuestos de nitrógeno fue significativamente mayor en el grupo NSPH que en el del grupo de caseína. Estudios in vitro mostraron que NSPH, comparado con caseína, disminuye la solubilidad micelar de colesterol. Estos resultados sugieren que NSPH puede disminuir la acumulación de lípidos en el hígado y tener un efecto hipolipidémico al aumentar la excreción e inhibiendo la absorción de lípidos.
Algunos estudios han demostrado la efectividad de las mezclas de alimento conteniendo péptidos de soya, ι-carnitina y extracto de Garcinia cambogia en el peso corporal y en el metabolismo de lípidos en ratas obesas alimentadas con HFD. Los resultados sugieren que esta mezcla es efectiva en la reducción de peso corporal y tejido adiposo, probablemente debido a la modulación del metabolismo lípido y a la mayor excreción fecal de lípidos.
Los efectos de la combinación de una bebida funcional (conteniendo 300 mg de Garcinia cambogia, 20 mg de ι-carnitina y 1,000 mg de péptidos de soya) y ejercicio en la composición corporal y en el perfil bioquímico metabólico en humanos, han sido estudiados, en voluntarios (hombres y mujeres) que mantenían su peso estable a un índice de masa corporal (BMI, por sus siglas en inglés) de 23 o mayor, y grasa corporal de 25 % o mayor por 3 meses. Los participantes ejecutaron un programa de ejercicio de 3 veces por semana por 12 semanas, recibiendo una botella (100 ml) de solución de prueba o placebo diariamente, 30 minutos antes de cada sesión de ejercicio programado. Al final de 4, 8 y 12 semanas, se observaron 2.0 %, 3.0 % y 3.5 % de pérdida en peso corporal, respectivamente, en el grupo de prueba, y 0.3 %, 0.7 % y 1.6 %, respectivamente, en el grupo placebo. En conclusión, la combinación de una bebida funcional como la descrita y el ejercicio poseen un efecto sinérgico en la disminución de grasa corporal.
Los péptidos de soya dietarios también afectan el metabolismo hepático de colesterol y la actividad de receptor de LDL. Estudios in vitro han mostrado que tripsina más péptidos de pepsina Croksoy70, sin componentes de isoflavona, ejercen una estimulación marcada del receptor LDL vs los controles. Similarmente, los péptidos de soya pueden estimular de manera efectiva la transcripción LDL-R, en una línea celular de hígado humano, y el estímulo dietario de la transcripción LDL-R por la soya puede ser consecuente de un catabolismo mejorado o a la síntesis reducida de colesterol intracelular.
Las mezclas de oligopéptidos (200-5,000 Da) también han mostrado ser útiles como apolipoproteína B (Apo B), la proteína estructural de la inhibidores de secreción de LDL en las células HepG2, para el tratamiento de la obesidad y otras enfermedades de estilo de vida. Basándose en estos resultados, una bebida de almacenamiento estable, conteniendo una mezcla de polvo liofilizado ha sido formulada.
Recientemente se ha demostrado que BSP puede tener un impacto en el peso corporal y un efecto hipotrigliceridémico, mediante la activación de la fosforilación de proteína quinasa 5’AMP-activada (AMPK), seguida por inhibición de fosforilación de acetil-CoA-carboxilasa (ACC). AMPK funciona como un sensor del estado de energía intracelular y es activada por el ejercicio, adinopectina, leptina y flujo simpático.
Una intervención dietaria a largo plazo con péptidos de soya ha mostrado un incremento significativo de adinopectina en plasma, cuando los ratones fueron alimentados con dosis elevadas de BSP (10 %) en la dieta. La adinopectina ha recibido atención porque disminuye la concentración de triglicéridos y ácidos grasos libres en plasma, primariamente mediante la activación de AMPK. En las células de músculo esquelético, la AMPK activada incrementa la oxidación de ácidos grasos por el influjo de ácidos grasos de cadena larga en la mitocondria.
Los péptidos de soya pueden reducir el peso corporal, mediante el incremento de gasto de energía y termogénesis
El incremento postprandial en termogénesis resulta en una mayor utilización de energía, lo que a su vez contribuye a una reducción en el peso corporal. Las proteínas, incluyendo los hidrolizados de soya, poseen un mayor efecto término postprandial que los carbohidratos o las grasas, y por lo tanto pueden ser más efectivas en la reducción de peso.
Se ha investigado el efecto de los hidrolizados de soya en el peso corporal y la ingestión de alimentos en ratas adultas, recibiendo inyecciones intracerebroventriculares de hidrolizados de soya 3 veces por semana por 2 semanas. Los hidrolizados causaron una reducción significativa de peso corporal sin reducir la ingestión de alimento. Se especula que los péptidos en el hidrolizado de soya pueden actuar por mecanismos que regulan el metabolismo energético y la termogénesis.
Una razón importante para la diferencia en los efectos térmicos de los alimentos más altos en proteína, comparados con aquellos altos en carbohidratos o grasas puede ser atribuible al hecho de que el cuerpo no posee capacidad de almacenamiento para proteínas y por tanto debe ser inmediatamente metabolizada. La síntesis de proteínas, el elevado costo en ATP de la síntesis de unión péptido y el alto costo de la producción de urea y gluconeogénesis son posibles razones para el mayor efecto térmico de las proteínas.
La interacción entre el consumo de hidrolizados de proteína de soya y carbohidratos en la termogénesis y la secreción hormonal también ha sido puesta a prueba. En un reporte sobre el efecto de los hidrolizados de proteína de soya, con y sin una precarga o postcarga de carbohidrato, en el metabolismo energético y la secreción hormonal en personas saludables no obesas (en todos los casos 0.4 g de proteína y/o carbohidrato por kilogramo de peso corporal fueron administrados), el consumo de hidrolizado de soya derivó en una termogénesis inducida por dieta más elevada que la carga de carbohidrato. La termogénesis inducida por el hidrolizado de proteína de soya combinado con el carbohidrato (precarga o postcarga) también incrementó el gasto de energía.
La mayor termogénesis inducida por la dieta luego del consumo de proteína más que luego del consumo de carbohidrato, puede estar relacionada a la respuesta del glucagón, inducida por la proteína, pero no por los carbohidratos. Glucagón es una respuesta reguladora a la hipoglucemia; en este aspecto, glucagón estimula la liberación de glucosa al incrementar la gluconeolisis y la gluconeogénesis en el hígado, así como la insulina.
Adicionalmente, cuando el consumo de hidrolizado de proteína de soya fue seguido de una carga de carbohidrato, esto no resultó en una elevación de la concentración de glucosa en plasma. Esto puede deberse probablemente al hecho de que los péptidos elevaron los niveles de insulina en plasma antes del consumo de la carga de carbohidrato. Por lo tanto, la ingestión de péptidos de soya puede tener otros efectos adicionales a la salud, en la prevención del incremento de glucosa en plasma cuando los carbohidratos son ingeridos después de las proteínas.
La contribución relativa de grasas y carbohidratos al gasto de energía postprandial cuando se consumen proteínas de soya ha sido investigada en animales, al comprara los efectos de alimentar con una dieta de aislado de péptido de soya en la oxidación de carbohidratos y lípidos dietarios en ratones diabéticos tipo II; cuando los ratones diabéticos consumieron una dieta restringida, el gasto postprandial de energía fue mayor en el grupo de péptido de soya que en el grupo de caseína. Los autores sugieren que la diferencia en el gasto de energía entre los grupos es debido a un incremento en la oxidación postprandial de carbohidratos, promovida por el péptido de soya.
Los péptidos de soya pueden reducir la adiposidad por inhibición de adipogénesis
La adipogénesis es un proceso por el cual un fibroblasto primero se convierte en un preadipocito, después en un adipocito multilocular y finalmente en un adipocito maduro (unilocular). Durante el proceso de maduración de los adipocitos, el incremento en la masa lípida causado por un incremento en el tamaño de los adipocitos se llama hipertrofia. La hipertrofia en el tejido adiposo ocurre en respuesta a la ganancia de peso derivada de una ingestión de energía en exceso. El incremento en el peso corporal produce una elevación en el número de adipocitos (llamada hiperplasia).
Hay datos limitados de experimentos in vitro que analizan los efectos específicos de los péptidos de soya en el desarrollo de tejido adiposo. Los resultados muestran la efectividad de los péptidos de soya en la adipogénesis, incluyendo la proliferación de preadipocitos, hipertrofia de adipocitos, expresión del factor-1 preadipocito (pref-1), adinopectina y acumulación de lípidos utilizando la línea celular 3T3-L1 de ratón suizo como modelo. Los preadipocitos y los adipocitos maduros son incubados con hidrolizado (con alcalasa) aislado de proteína de soya (SH), hidrolizado de β-conglicinina (BCH) y péptidos de soya purificados comerciales (SPP). BCH inhibe los preadipocitos en una manera dosis-dependiente (IC50, 455 µM). SH muestra una respuesta clara a la dosis (IC50, 700 µM), pero el hidrolizado de β-conglicinina muestra la inhibición mayor de la proliferación de preadipocitos con la menor cantidad de proteína, lo que implica que esta proteína puede tener un papel clave en la adipogénesis.
Varios biomarcadores están involucrados durante la adipogénesis y algunos son específicos para preadipocitos, incluyendo pref-1, que es un regulador de adipogénesis debido a su papel en la diferenciación del adipocito. Pref-1 es una proteína transmembrana de 385 aminoácidos (60 kDa) que puede existir en múltiples formas de membrana. La sobreexpresión de pref-1 se reconoce por una disminución de la masa adiposa, una reducción de la expresión de los marcadores de adipocito y menores factores secretados por adipocitos (como la adinopectina).
La adinopectina es una proteína de 30 kDa compuesta por 244 aminoácidos y es una de las hormonas específica para adipocitos. La adinopectina mejora la sensibilidad a la insulina y regula el metabolismo de lípidos y glucosa. Varios estudios han encontrado que la inducción de adinopectina disminuye el peso corporal, triglicéridos en plasma y la oxidación de ácidos grasos. El aspecto más interesante de esta hormona es que su nivel disminuye en un individuo obeso y por tanto, su ausencia está estrechamente relacionada a la obesidad.
En resumen, los hidrolizados de soya tienen la capacidad de inhibir la adipogénesis in vitro por un aumento en el factor preadipogénico pref-1. Adicionalmente, los datos sugieren que el hidrolizado de β-conglicinina puede tener un impacto en la pérdida de peso por inducción de expresión de adinopectina e inhibición de acumulación de lípidos en el tejido adiposo.
En otro estudio se ha identificado al tripéptido Ile-Gln-Asn, del hidrolizado de soya negra, como un inhibidor de adipogénesis en preadipocitos 3T3-L1, teniendo un valor IC50 de 14 µg de proteína/ml (estos resultados han sido confirmados con un tripéptido sintético).
Los estudios in vitro no son un acercamiento directo al tratamiento para la obesidad. Sin embargo, ofrecen el entendimiento del mecanismo de acción y el potencial para estudios in vivo que puedan mostrar los beneficios en el manejo de la obesidad.
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