El inhibidor de tripsina de soja Kunitz es un tipo de proteína contenida en las semillas de legumbres que funciona como un inhibidor de proteasa . [2] Los inhibidores de tripsina de soja de tipo Kunitz suelen ser específicos para la tripsina o la quimotripsina . Se cree que protegen las semillas contra el consumo por parte de depredadores animales.
En la soja se encuentran dos tipos de inhibidores de tripsina: el inhibidor de tripsina de soja de tipo Kunitz (STI, descubierto por Moses Kunitz y a veces abreviado como KTI) y el inhibidor de Bowman-Birk (BBI). El STI es un inhibidor potente y de gran tamaño (20.100 daltons) de la tripsina, mientras que el BBI es mucho más pequeño (8.000 daltons) e inhibe tanto la tripsina como la quimotripsina. [3] Ambos inhibidores tienen importantes efectos antinutricionales en el organismo, afectando a la digestión al obstaculizar la hidrólisis de proteínas y la activación de otras enzimas en el intestino. El STI se encuentra en concentraciones mucho mayores que el BBI en la soja, sin embargo, para lograr el mayor valor nutricional de la soja, ambos inhibidores deben desnaturalizarse de alguna manera. Se ha informado que las semillas de soja enteras contienen entre 17 y 27 mg de inhibidor de tripsina por gramo.
La actividad inhibidora de la proteasa disminuye al cocinar la soja, lo que da lugar a niveles bajos en productos de soja como el tofu y la leche de soja . [4]
Las proteínas de la familia Kunitz contienen de 170 a 200 residuos de aminoácidos y uno o dos enlaces disulfuro intracatenarios . La región mejor conservada se encuentra en su sección N-terminal . Se han resuelto las estructuras cristalinas del inhibidor de tripsina de soja (STI), el inhibidor de tripsina DE-3 del árbol Kaffir Erythrina caffra (ETI) [1] y el inhibidor bifuncional de proteinasa K/alfa-amilasa del trigo (PK13), demostrando que comparten la misma estructura de pliegue de trébol beta que las de la interleucina 1 y los factores de crecimiento que se unen a la heparina . [5]
A pesar de la similitud estructural, la STI no muestra bioactividad de la interleucina-1, probablemente como resultado de las disparidades en sus secuencias primarias. El sitio inhibidor activo que contiene el enlace escindible se encuentra en el bucle entre las cadenas beta 4 y 5 en la STI y la ETI.
Los inhibidores de tripsina requieren una estructura tridimensional específica para inactivar la tripsina en el cuerpo. Se unen fuertemente a la tripsina , bloqueando su sitio activo y formando instantáneamente un aducto altamente estable y deteniendo la digestión de ciertas proteínas. La tripsina, una serina proteasa, es responsable de escindir la cadena principal del polipéptido después de la arginina o la lisina .
Después de una comida, la liberación de tripsinógeno es estimulada por la colecistoquinina y sufre una proteólisis específica para su activación. La tripsina libre puede entonces activar otras serina proteasas, como la quimotripsina , la elastasa y más tripsina (por autocatálisis ), o continuar descomponiendo proteínas. [6] Sin embargo, si hay inhibidores de tripsina (específicamente STI), la mayoría de la tripsina en el ciclo de digestión se inactiva y las proteínas ingeridas permanecen enteras. Los efectos de este fenómeno incluyen malestar gástrico e hiperplasia pancreática (proliferación de células) o hipertrofia (agrandamiento de células). [7]
La cantidad de inhibidores de soja está directamente relacionada con la cantidad de tripsina que inhibe, por lo tanto, es probable que un producto con una alta concentración de soja produzca grandes valores de inhibición. En un modelo de rata, los animales fueron alimentados con concentrado de proteína de soja o concentrado directo de STI. En ambos casos, después de una semana, las ratas mostraron un aumento relacionado con la dosis en el peso del páncreas debido tanto a la hiperplasia como a la hipertrofia. [7] Esto indica que el consumo a largo plazo de una dieta rica en soja con una fuerte actividad inhibidora de tripsina también puede producir efectos no deseados en los seres humanos.
Se están realizando numerosas investigaciones para determinar el mejor método de inactivación de inhibidores. Los métodos más exitosos encontrados hasta ahora incluyen:
La STI es altamente resistente a la pepsina , lo que le permite evitar la degradación en el estómago y luego inhibir la tripsina. Por lo tanto, la STI se diseñó como un anticuerpo mimético llamado gastrocuerpo, con el objetivo de abordar los problemas de degradación de anticuerpos en el intestino después de la administración oral. Se aleatorizaron bucles de STI y se seleccionaron mediante visualización de fagos para unirse a un objetivo de interés (una toxina de Clostridium difficile ). [8]
Aunque los inhibidores de tripsina han sido ampliamente considerados como factores antinutricionales de la soja, actualmente se están realizando investigaciones sobre las posibles características anticancerígenas de los inhibidores. Algunas investigaciones han demostrado que los inhibidores de proteasa pueden causar un efecto supresor irreversible en el crecimiento de células cancerígenas. Sin embargo, el mecanismo aún se desconoce. Los cánceres que muestran resultados positivos para este nuevo desarrollo son el cáncer de colon, oral, de pulmón, de hígado y de esófago. Todavía es necesario realizar más investigaciones para determinar aspectos como el método de administración de este anticancerígeno natural, así como realizar ensayos clínicos exhaustivos en esta área. [9]