Abstract The ever-growing world population puts pressure on food security. To tackle this, waste stream proteins and novel protein sources need to be evaluated for nutritional value, which requires information on digesta peptide composition in comparison to established protein sources and coupling to biological parameters. Here, we present a novel combined experimental and computational approach comparing seventeen protein sources with cow’s whey protein (WPC) as benchmark. In vitro digestion was followed by proteomics analysis and statistical model clustering based on Bayesian Information Criterion. Next, we incorporated functional protein data after evaluating the effects of eighteen protein digests on intestinal barrier integrity, viability, brush border enzyme activity and immune parameters using a bioengineered intestine. Our data show that a holistic approach allows evaluating a dietary protein’s potential for delivery of bioactive peptides, where protein source (animal, plant or novel source-derived) does not seem to be the driving force for clustering.

Peritoneal metastases (PM) commonly occur in colorectal cancer patients. Systemic chemotherapy yields poor outcomes for these patients. It is hypothesised that traditional systemic chemotherapy is not very effective for this patient population. This study investigates to what extent systemic anti-cancer therapy crosses the peritoneal barrier. In a Phase I study, eighteen patients received systemic oxaliplatin, 5-FU, and bevacizumab. Plasma and peritoneal fluid samples were collected to measure drug concentrations. A non-compartmental analysis determined the Area Under the Curve (AUC) for oxaliplatin and 5-FU in both matrices. Intraperitoneal (IP) and intravenous (IV) exposure ratios were calculated, along with the bevacizumab concentration IP/IV ratio. The relationship between tumour load and IP/IV ratios and the correlation between the IP/IV ratios of different treatments were assessed statistically. A total of 438 5-FU samples and 578 oxaliplatin samples were analysed in plasma and peritoneal fluid. Bevacizumab was quantified with 17 measurements in plasma and 15 measurements IP. Median IP/IV ratios were 0.143, 0.352 and 0.085 for 5-FU, oxaliplatin and bevacizumab, respectively. Oxaliplatin exhibited a longer IP half-life than 5-FU. A correlation was found between oxaliplatin and bevacizumab IP/IV ratios (R=0.69, p=0.01). No statistical correlations were found between the other investigated drugs. Our findings indicate that only a small percentage of systemically administered anti-cancer treatment reaches the IP cavity, questioning their efficacy against PM. This strengthens the hypothesis for repeated intraperitoneal chemotherapy to reach adequate anti-cancer drug levels.