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Santos-Sánchez G, Cruz-Chamorro I, Álvarez-Ríos AI, Álvarez-Sánchez N, Rodríguez-Ortiz B, Álvarez-López AI, Fernández-Pachón MS, Pedroche J, Millán F, Millán-Linares MDC, Lardone PJ, Bejarano I, Carrillo-Vico A. Bioactive Peptides from Lupin ( Lupinus angustifolius) Prevent the Early Stages of Atherosclerosis in Western Diet-Fed ApoE -/- Mice. J Agric Food Chem 2022; 70:8243-8253. [PMID: 35767743 PMCID: PMC9284549 DOI: 10.1021/acs.jafc.2c00809] [Citation(s) in RCA: 4] [Impact Index Per Article: 2.0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Grants] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 05/13/2023]
Abstract
We have previously reported the in vitro hypocholesterolemic, anti-inflammatory, and antioxidant effects of Alcalase-generated lupin protein hydrolysate (LPH). Given that lipoprotein deposition, oxidative stress, and inflammation are the main components of atherogenesis, we characterized the LPH composition, in silico identified LPH-peptides with activities related to atherosclerosis, and evaluated the in vivo LPH effects on atherosclerosis risk factors in a mouse model of atherosclerosis. After 15 min of Alcalase hydrolysis, peptides smaller than 8 kDa were obtained, and 259 peptides out of 278 peptides found showed biological activities related to atherosclerosis risk factors. Furthermore, LPH administration for 12 weeks reduced the plasma lipids, as well as the cardiovascular and atherogenic risk indexes. LPH also increased the total antioxidant capacity, decreased endothelial permeability, inflammatory response, and atherogenic markers. Therefore, this study describes for the first time that LPH prevents the early stages of atherosclerosis.
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Affiliation(s)
- Guillermo Santos-Sánchez
- Instituto
de Biomedicina de Sevilla, IBiS (Universidad de Sevilla, HUVR, Junta
de Andalucía, CSIC), 41013 Seville, Spain
- Departamento
de Bioquímica Médica y Biología Molecular e Inmunología, Universidad de Sevilla, 41009 Seville, Spain
| | - Ivan Cruz-Chamorro
- Instituto
de Biomedicina de Sevilla, IBiS (Universidad de Sevilla, HUVR, Junta
de Andalucía, CSIC), 41013 Seville, Spain
- Departamento
de Bioquímica Médica y Biología Molecular e Inmunología, Universidad de Sevilla, 41009 Seville, Spain
- .
Phone: +34955923106
| | - Ana Isabel Álvarez-Ríos
- Instituto
de Biomedicina de Sevilla, IBiS (Universidad de Sevilla, HUVR, Junta
de Andalucía, CSIC), 41013 Seville, Spain
- Departamento
de Bioquímica Clínica, Unidad de Gestión de Laboratorios, Hospital Universitario Virgen del Rocío, 41013 Seville, Spain
| | - Nuria Álvarez-Sánchez
- Instituto
de Biomedicina de Sevilla, IBiS (Universidad de Sevilla, HUVR, Junta
de Andalucía, CSIC), 41013 Seville, Spain
| | - Beatriz Rodríguez-Ortiz
- Instituto
de Biomedicina de Sevilla, IBiS (Universidad de Sevilla, HUVR, Junta
de Andalucía, CSIC), 41013 Seville, Spain
- Departamento
de Bioquímica Médica y Biología Molecular e Inmunología, Universidad de Sevilla, 41009 Seville, Spain
| | - Ana Isabel Álvarez-López
- Instituto
de Biomedicina de Sevilla, IBiS (Universidad de Sevilla, HUVR, Junta
de Andalucía, CSIC), 41013 Seville, Spain
| | - María-Soledad Fernández-Pachón
- Área
de Nutrición y Bromatología, Departamento de Biología
Molecular e Ingeniería Bioquímica, Universidad Pablo de Olavide, Ctra Utrera Km 1, 41013 Seville, Spain
| | - Justo Pedroche
- Department
of Food & Health, Instituto de la grasa,
CSIC, Ctra Utrera Km
1, 41013 Seville, Spain
| | - Francisco Millán
- Department
of Food & Health, Instituto de la grasa,
CSIC, Ctra Utrera Km
1, 41013 Seville, Spain
| | - María del Carmen Millán-Linares
- Departamento
de Bioquímica Médica y Biología Molecular e Inmunología, Universidad de Sevilla, 41009 Seville, Spain
- Department
of Food & Health, Instituto de la grasa,
CSIC, Ctra Utrera Km
1, 41013 Seville, Spain
| | - Patricia Judith Lardone
- Instituto
de Biomedicina de Sevilla, IBiS (Universidad de Sevilla, HUVR, Junta
de Andalucía, CSIC), 41013 Seville, Spain
- Departamento
de Bioquímica Médica y Biología Molecular e Inmunología, Universidad de Sevilla, 41009 Seville, Spain
| | - Ignacio Bejarano
- Instituto
de Biomedicina de Sevilla, IBiS (Universidad de Sevilla, HUVR, Junta
de Andalucía, CSIC), 41013 Seville, Spain
- Departamento
de Bioquímica Médica y Biología Molecular e Inmunología, Universidad de Sevilla, 41009 Seville, Spain
| | - Antonio Carrillo-Vico
- Instituto
de Biomedicina de Sevilla, IBiS (Universidad de Sevilla, HUVR, Junta
de Andalucía, CSIC), 41013 Seville, Spain
- Departamento
de Bioquímica Médica y Biología Molecular e Inmunología, Universidad de Sevilla, 41009 Seville, Spain
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Santos-Sánchez G, Cruz-Chamorro I, Álvarez-Ríos AI, Fernández-Santos JM, Vázquez-Román MV, Rodríguez-Ortiz B, Álvarez-Sánchez N, Álvarez-López AI, Millán-Linares MDC, Millán F, Pedroche J, Fernández-Pachón MS, Lardone PJ, Guerrero JM, Bejarano I, Carrillo-Vico A. Lupinus angustifolius Protein Hydrolysates Reduce Abdominal Adiposity and Ameliorate Metabolic Associated Fatty Liver Disease (MAFLD) in Western Diet Fed-ApoE -/- Mice. Antioxidants (Basel) 2021; 10:antiox10081222. [PMID: 34439470 PMCID: PMC8388992 DOI: 10.3390/antiox10081222] [Citation(s) in RCA: 8] [Impact Index Per Article: 2.7] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 07/06/2021] [Revised: 07/21/2021] [Accepted: 07/26/2021] [Indexed: 12/11/2022] Open
Abstract
Metabolic-associated fatty liver disease (MAFLD) is the most important cause of liver disease worldwide. It is characterized by the accumulation of fat in the liver and is closely associated with abdominal obesity. In addition, oxidative stress and inflammation are significant features involved in MAFLD. Recently, our group demonstrated that lupin protein hydrolysates (LPHs) had lipid lowering, antioxidant, and anti-inflammatory effects. Sixty male mice fed with a Western diet were intragastrically treated with LPHs (or vehicle) for 12 weeks. Liver and adipose tissue lipid accumulation and hepatic inflammatory and oxidant status were evaluated. A significant decrease in steatosis was observed in LPHs-treated mice, which presented a decreased gene expression of CD36 and LDL-R, crucial markers in MAFLD. In addition, LPHs increased the hepatic total antioxidant capacity and reduced the hepatic inflammatory status. Moreover, LPHs-treated mice showed a significant reduction in abdominal adiposity. This is the first study to show that the supplementation with LPHs markedly ameliorates the generation of the steatotic liver caused by the intake of a Western diet and reduces abdominal obesity in ApoE−/− mice. Future clinical trials should shed light on the effects of LPHs on MAFLD.
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Affiliation(s)
- Guillermo Santos-Sánchez
- Instituto de Biomedicina de Sevilla, IBiS (Universidad de Sevilla, HUVR, Junta de Andalucía, CSIC), 41013 Seville, Spain; (G.S.-S.); (B.R.-O.); (N.Á.-S.); (A.I.Á.-L.); (P.J.L.); (J.M.G.); (I.B.)
- Departamento de Bioquímica Médica y Biología Molecular e Inmunología, Universidad de Sevilla, 41009 Seville, Spain
| | - Ivan Cruz-Chamorro
- Instituto de Biomedicina de Sevilla, IBiS (Universidad de Sevilla, HUVR, Junta de Andalucía, CSIC), 41013 Seville, Spain; (G.S.-S.); (B.R.-O.); (N.Á.-S.); (A.I.Á.-L.); (P.J.L.); (J.M.G.); (I.B.)
- Departamento de Bioquímica Médica y Biología Molecular e Inmunología, Universidad de Sevilla, 41009 Seville, Spain
- Correspondence: (I.C.-C.); (A.C.-V.); Tel.: +34-955-923-106 (I.C.-C. & A.C.-V.)
| | - Ana Isabel Álvarez-Ríos
- Departamento de Bioquímica Clínica, Unidad de Gestión de Laboratorios, Hospital Universitario Virgen del Rocío, 41013 Seville, Spain;
| | - José María Fernández-Santos
- Departamento Citología e Histología Normal y Patológica, Universidad de Sevilla, 41009 Seville, Spain; (J.M.F.-S.); (M.V.V.-R.)
| | - María Victoria Vázquez-Román
- Departamento Citología e Histología Normal y Patológica, Universidad de Sevilla, 41009 Seville, Spain; (J.M.F.-S.); (M.V.V.-R.)
| | - Beatriz Rodríguez-Ortiz
- Instituto de Biomedicina de Sevilla, IBiS (Universidad de Sevilla, HUVR, Junta de Andalucía, CSIC), 41013 Seville, Spain; (G.S.-S.); (B.R.-O.); (N.Á.-S.); (A.I.Á.-L.); (P.J.L.); (J.M.G.); (I.B.)
| | - Nuria Álvarez-Sánchez
- Instituto de Biomedicina de Sevilla, IBiS (Universidad de Sevilla, HUVR, Junta de Andalucía, CSIC), 41013 Seville, Spain; (G.S.-S.); (B.R.-O.); (N.Á.-S.); (A.I.Á.-L.); (P.J.L.); (J.M.G.); (I.B.)
| | - Ana Isabel Álvarez-López
- Instituto de Biomedicina de Sevilla, IBiS (Universidad de Sevilla, HUVR, Junta de Andalucía, CSIC), 41013 Seville, Spain; (G.S.-S.); (B.R.-O.); (N.Á.-S.); (A.I.Á.-L.); (P.J.L.); (J.M.G.); (I.B.)
- Departamento de Bioquímica Médica y Biología Molecular e Inmunología, Universidad de Sevilla, 41009 Seville, Spain
| | | | - Francisco Millán
- Department of Food & Health, Instituto de la Grasa, CSIC, Ctra, Utrera Km 1, 41013 Seville, Spain; (F.M.); (J.P.)
| | - Justo Pedroche
- Department of Food & Health, Instituto de la Grasa, CSIC, Ctra, Utrera Km 1, 41013 Seville, Spain; (F.M.); (J.P.)
| | - María Soledad Fernández-Pachón
- Área de Nutrición y Bromatología, Departamento de Biología Molecular e Ingeniería Bioquímica, Universidad Pablo de Olavide, Ctra Utrera Km 1, 41013 Seville, Spain;
| | - Patricia Judith Lardone
- Instituto de Biomedicina de Sevilla, IBiS (Universidad de Sevilla, HUVR, Junta de Andalucía, CSIC), 41013 Seville, Spain; (G.S.-S.); (B.R.-O.); (N.Á.-S.); (A.I.Á.-L.); (P.J.L.); (J.M.G.); (I.B.)
- Departamento de Bioquímica Médica y Biología Molecular e Inmunología, Universidad de Sevilla, 41009 Seville, Spain
| | - Juan Miguel Guerrero
- Instituto de Biomedicina de Sevilla, IBiS (Universidad de Sevilla, HUVR, Junta de Andalucía, CSIC), 41013 Seville, Spain; (G.S.-S.); (B.R.-O.); (N.Á.-S.); (A.I.Á.-L.); (P.J.L.); (J.M.G.); (I.B.)
- Departamento de Bioquímica Médica y Biología Molecular e Inmunología, Universidad de Sevilla, 41009 Seville, Spain
- Departamento de Bioquímica Clínica, Unidad de Gestión de Laboratorios, Hospital Universitario Virgen del Rocío, 41013 Seville, Spain;
| | - Ignacio Bejarano
- Instituto de Biomedicina de Sevilla, IBiS (Universidad de Sevilla, HUVR, Junta de Andalucía, CSIC), 41013 Seville, Spain; (G.S.-S.); (B.R.-O.); (N.Á.-S.); (A.I.Á.-L.); (P.J.L.); (J.M.G.); (I.B.)
- Departamento de Bioquímica Médica y Biología Molecular e Inmunología, Universidad de Sevilla, 41009 Seville, Spain
| | - Antonio Carrillo-Vico
- Instituto de Biomedicina de Sevilla, IBiS (Universidad de Sevilla, HUVR, Junta de Andalucía, CSIC), 41013 Seville, Spain; (G.S.-S.); (B.R.-O.); (N.Á.-S.); (A.I.Á.-L.); (P.J.L.); (J.M.G.); (I.B.)
- Departamento de Bioquímica Médica y Biología Molecular e Inmunología, Universidad de Sevilla, 41009 Seville, Spain
- Correspondence: (I.C.-C.); (A.C.-V.); Tel.: +34-955-923-106 (I.C.-C. & A.C.-V.)
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