[Anti-inflammatory effect of milk whey from different species after in vitro digestion]

Nutr Hosp. 2023 Jun 21;40(3):551-558. doi: 10.20960/nh.04451.
[Article in Spanish]

Abstract

Introduction: there is a close relationship between obesity, gut health and immune system. A low-grade of inflammation, which could precede obesity, may have implications for the development of metabolic syndrome and insulin resistance. Objective: analyzing the anti-inflammatory capacity of several types of whey (cow, sheep, goat and a mixture of them). Methods: an in vitro model of intestinal inflammation employing a cell co-culture (Caco-2 and RAW 264.7) was performed after an in vitro digestion and fermentation (simulating mouth-to-colon conditions). Inflammatory markers such as IL-8 and TNF-α, as well as the transepithelial electrical resistance (TEER) of Caco-2 monolayer, were determined. Results: digested and fermented whey had a protective effect on cell permeability, being lower in the case of fermented goat whey and mixture. The anti-inflammatory activity of whey was greater the more digestion progressed. Fermented whey showed the greatest anti-inflammatory effect, inhibiting IL-8 and TNF-α secretion, probably due to its composition (protein degradation products such as peptides and amino acids, and SCFA). However, fermented goat whey did not show this degree of inhibition, perhaps due to its low SCFA concentration. Conclusion: milk whey, especially after being fermented in the colon, can be useful nutritional strategy to preserve the intestinal barrier and mitigate the low-grade of inflammation that characterizes metabolic disorders and obesity.

Introducción: existe una estrecha relación entre obesidad, salud intestinal y sistema inmune. Un bajo grado de inflamación, que precedería a la obesidad, puede tener implicaciones en el desarrollo de síndrome metabólico y resistencia a la insulina. Objetivo: analizar el poder antiinflamatorio de varios tipos de lactosuero (vaca, oveja, cabra y mezcla de los anteriores). Metodología: se utilizó un modelo in vitro de inflamación intestinal, empleando un cocultivo celular (Caco-2 y RAW 264.7). Para ello, se realizó una digestión y fermentación in vitro (simulando las condiciones de boca a colon). Se estudiaron IL-8 y TNF-α como marcadores inflamatorios y la resistencia eléctrica transepitelial celular (RETE) de la monocapa celular Caco-2. Resultados: el suero digerido y fermentado tuvo un efecto protector sobre la permeabilidad celular que fue menor en el caso de lactosuero fermentado de cabra y mezcla. La actividad antiinflamatoria del suero fue mayor cuanto más progresaba la digestión. El lactosuero fermentado mostró el mayor efecto antiinflamatorio, inhibiendo la secreción de IL-8 y TNF-α, probablemente debido a su composición (productos de degradación proteica como péptidos y aminoácidos, y ácidos grasos de cadena corta [AGCC]). Sin embargo, el suero fermentado de cabra no mostró ese grado de inhibición, quizás debido a su baja concentración en AGCC. Conclusión: el lactosuero, sobre todo tras ser fermentado en colon, puede ser una estrategia nutricional útil para preservar la barrera intestinal y mitigar el bajo grado de inflamación que caracteriza a desordenes metabólicos y a la obesidad.

Keywords: Suero de leche. Digestión gastrointestinal. Fermentación colónica. Efecto antiinflamatorio. IL-8. TNF-α..

Publication types

  • English Abstract

MeSH terms

  • Animals
  • Anti-Inflammatory Agents / analysis
  • Anti-Inflammatory Agents / metabolism
  • Anti-Inflammatory Agents / pharmacology
  • Caco-2 Cells
  • Cattle
  • Digestion
  • Female
  • Goats
  • Humans
  • Inflammation / metabolism
  • Interleukin-8 / analysis
  • Interleukin-8 / metabolism
  • Milk* / chemistry
  • Sheep
  • Tumor Necrosis Factor-alpha
  • Whey Proteins / analysis
  • Whey Proteins / pharmacology
  • Whey* / chemistry

Substances

  • Tumor Necrosis Factor-alpha
  • Interleukin-8
  • Whey Proteins
  • Anti-Inflammatory Agents