A biodisponibilidade e a absorção de cálcio se tornaram uma tendência de estudo dada à sua correlação com uma série de doenças como a osteosarcopenia. Essas doenças estão relacionadas à população idosa e apresentam números crescentes, afetando mais de 100 milhões de pessoas no mundo. A má absorção de cálcio é a principal causa dos baixos níveis desse mineral no organismo e se relaciona à baixa solubilidade do cálcio na maioria dos alimentos em condições neutras e alcalinas. O conhecimento da absorção de íons cálcio combinando-os com peptídeos derivados do leite é de relevância nutricional. O estudo in vitro da absorção de nutrientes é tradicionalmente realizado por meio de abordagens derivadas da indústria farmacêutica, como o ensaio de transwell® que utiliza células Caco-2 como modelo para absorção intestinal. Embora amplamente aceito, esse modelo se mostra obsoleto e inconsistente se comparado ao sistema humano. As últimas décadas foram marcadas pelo advento dos Organs-on-a-chip(OoaCs), que hoje são objeto de investigação para as mais diferentes abordagens. Hoje, OoaCs estão se tornando um substituto atraente para os métodos tradicionais de avaliação de absorção de drogas e nutrientes devido ao seu caráter dinâmico. Portanto, este trabalho apresenta o estudo da absorção de cálcio e peptídeos através do uso de dois métodos, o modelo estático tradicional (transwell®), e os dois dispositivos dinâmicos desenvolvidos de intestine-on-a-chip (IoaC). Através da técnica ESI-MS, o transwell® indica uma melhora na absorção de cálcio pela simples adição de CaCl₂ ao hidrolisado de soro comercial Peptigen®, diferentemente dos dispositivos IoaC, que não indicam alteração significativa na absorção de cálcio. Além disso, este trabalho fornece informações sobre o desenvolvimento de possíveis transportadores de íons cálcio e a permeabilidade de peptídeos importantes através de uma análise peptidômica de Peptigen® usando MALDI-TOF-MS/MS. Por fim, as plataformas IoaC mostram a permeação de peptídeos de rápida absorção em altos níveis, em contraste com um grande número de peptídeos encontrados em menores níveis para a plataforma transwell®, indicando mecanismos diferentes para essas plataformas.

Bioavailability and absorption of calcium are increasingly becoming a trending topic of study due to its correlation with a series of diseases such as osteosarcopenia. Those diseases are mostly related to the elderly population and are showing increasing numbers, affecting over 100 million people worldwide. Calcium malabsorption is the main cause of the low levels of this mineral into the body, and is related to the low solubility of calcium in most food types under neutral and alkaline conditions. Aside from physiological age-related problems, the poor solubility of calcium in food and the lack of calcium transporters may worsen its absorption into the intestine. The knowledge of the absorption of calcium ions by combining them with milk-derived peptides and hydroxy carboxylates is of nutritional relevance. The in vitro study of nutrients absorption is traditionally carried out by using pharmaceutic-derived approaches, such as the transwell® assay with the Caco-2 cells as a model for intestinal absorption. Although largely accepted, this model was proved obsolete and inconsistent if compared to the human system. The past few decades were marked by the advent of Organs-on-a-chip (OoaCs), which are now object of intense investigation for the most different approaches. Today, OoaCs are becoming an attractive substitute for the traditional methods of drug and nutrient uptake evaluation due to their dynamic character. Therefore, this work displays the study of calcium and peptide absorption by the use of two methods, the traditional static model (transwell®), and the dynamic two developed devices of intestine-on-a-chip (IoaC). By using the ESI-MS technique, the transwell® indicates an improvement of calcium absorption by the simple addition of CaCl₂ to Peptigen® commercial whey hydrolysate. The IoaC, otherwise, indicates no significant change in calcium absorption. Moreover, this work gives insights on the development of possible calcium ion carriers and the permeability of important peptides through a peptidome analysis of Peptigen® using MALDI-TOF-MS/MS. Finally, the IoaC platforms show the permeation of fast absorption peptides in high levels, in contrast with a large number of peptides found in lower levels for the transwell® platform, indicating different mechanisms for those platforms.