Cheese Whey Fermentation by Its Native Microbiota: Proteolysis and Bioactive Peptides Release with ACE-Inhibitory Activity
Miguel A. Mazorra-Manzano,
Glen R. Robles-Porchas,
Daniel A. González-Velázquez,
María J. Torres-Llanez,
Marcel Martínez-Porchas,
Celia O. García-Sifuentes,
Aarón F. González-Córdova,
Belinda Vallejo-Córdoba
Affiliations
Miguel A. Mazorra-Manzano
Laboratorio de Química y Biotecnología de Productos Lácteos, Coordinación de Tecnología en Alimentos de Origen Animal, Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C. (CIAD), Carretera, Gustavo Enrique Astiazarán Rosas, No. 46 Col. La Victoria, C.P. 83304 Hermosillo, Sonora, Mexico
Glen R. Robles-Porchas
Laboratorio de Química y Biotecnología de Productos Lácteos, Coordinación de Tecnología en Alimentos de Origen Animal, Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C. (CIAD), Carretera, Gustavo Enrique Astiazarán Rosas, No. 46 Col. La Victoria, C.P. 83304 Hermosillo, Sonora, Mexico
Daniel A. González-Velázquez
Laboratorio de Química y Biotecnología de Productos Lácteos, Coordinación de Tecnología en Alimentos de Origen Animal, Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C. (CIAD), Carretera, Gustavo Enrique Astiazarán Rosas, No. 46 Col. La Victoria, C.P. 83304 Hermosillo, Sonora, Mexico
María J. Torres-Llanez
Laboratorio de Química y Biotecnología de Productos Lácteos, Coordinación de Tecnología en Alimentos de Origen Animal, Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C. (CIAD), Carretera, Gustavo Enrique Astiazarán Rosas, No. 46 Col. La Victoria, C.P. 83304 Hermosillo, Sonora, Mexico
Marcel Martínez-Porchas
Laboratorio de Biología Experimental, Coordinación de Tecnología en Alimentos de Origen Animal, Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C., C.P. 83304 Hermosillo, Sonora, Mexico
Celia O. García-Sifuentes
Laboratorio de Bioquímica y Calidad de Productos Pesqueros, Coordinación de Tecnología en Alimentos de Origen Animal, Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C., C.P. 83304 Hermosillo, Sonora, Mexico
Aarón F. González-Córdova
Laboratorio de Química y Biotecnología de Productos Lácteos, Coordinación de Tecnología en Alimentos de Origen Animal, Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C. (CIAD), Carretera, Gustavo Enrique Astiazarán Rosas, No. 46 Col. La Victoria, C.P. 83304 Hermosillo, Sonora, Mexico
Belinda Vallejo-Córdoba
Laboratorio de Química y Biotecnología de Productos Lácteos, Coordinación de Tecnología en Alimentos de Origen Animal, Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C. (CIAD), Carretera, Gustavo Enrique Astiazarán Rosas, No. 46 Col. La Victoria, C.P. 83304 Hermosillo, Sonora, Mexico
Cheese whey contains about 20% of the total milk protein and has high nutritional and technological value, as well as attractive biological properties. Whey protein represents an important source of bioactive peptides with beneficial effects on health (e.g., antioxidant, antidiabetic, antihypertensive, etc.). Microbiota in cheese whey can hydrolyze proteins and generate bioactive peptides through a fermentation process. The objective of this study was to evaluate the effect of temperature on the fermentation of cheese whey by its native microbiota, and the action of microbial proteolytic activity on whey proteins to release peptides with inhibitory activity of the angiotensin-converting enzyme (ACE). Whey proteins hydrolysis occurred at all incubation temperatures evaluated (32−50 °C), with the major proteolytic effect within the range of 35−42 °C. Minor whey proteins (i.e., Lf, bovine serum albumin (BSA), and IgG) were more susceptible to degradation, while β-lactoglobulin and α-lactalbumin showed major resistance to microbial proteolytic action. Alfa-amino groups increased from 36 to 360−456 µg Gly/mL after 120 h of fermentation. A higher lactic acid production (11.32−13.55 g/L) and lower pH (3.3−3.5) were also observed in the same temperature range (32−42 °C). In addition, ACE-inhibitory activity increased from 22% (unfermented whey) to 60−70% after 120 h of fermentation. These results suggest that the fermentation of cheese whey by its native microbiota represents an attractive process to give value to whey for the production of whey-based beverages or functional foods with potential antihypertensive properties.