Durante muchos años, la eficacia de las fuentes de selenio (Se) orgánico, y de las selenio levaduras (SY) en particular, ha estado vinculada al nivel de selenometionina (SeMet), lo que hace que la evaluación del contenido de Se y su forma sea crucial para garantizar su bioeficacia.
Siendo esta composición y la especificación del producto tan críticas, la selenio levadura (SY) tiene un nivel mínimo reglamentario de 97-99% de Se total en forma de Se orgánico, así como un mínimo de 63% de Se total como SeMet.
Recientes mejoras analíticas han permitido medir una forma adicional de Se inorgánico, es decir, el Se elemental (Se0), antes no caracterizado en los productos.
» Cuando se aplica a las levaduras selenizadas (SY), diferencia mejor el selenio inorgánico y el orgánico y, por tanto, el Se0 debe tenerse en cuenta ahora para obtener una evaluación precisa de la composición variable de las selenio levaduras (SY).
» También podrían surgir nuevas cuestiones relacionadas con la categorización de estas formas de Se y su importancia nutricional.
INTRODUCCIÓN
El selenio es un oligoelemento esencial para la nutrición animal, sobre todo por su papel clave en los procesos de defensa antioxidante, inmunidad y modulación inflamatoria.
Dado que la mayoría de los ingredientes de los piensos de todo el mundo son deficientes en Se, la suplementación dietética con Se es una práctica comercial habitual.
El Se se incluye en las premezclas para ganado:
- En formas inorgánicas (principalmente selenito de sodio), que se sabe que tienen una bioeficacia muy baja, o en formas orgánicas, como la selenio levadura (SY) inactivada o
- En formas puras sintetizadas químicamente (SeMet, hidroxiselenometionina: OH-SeMet), que se sabe que tienen una mayor bioeficacia.
- Es bien sabido que el contenido de SeMet de las selenio levaduras (SY) varía en gran medida de un proveedor a otro, así como de un lote de producción a otro (Fagan et al. 2015).
El proceso de fabricación de la selenio levadura (SY) implica:
- Alimentar a una levadura en crecimiento, principalmente Saccharomyces cerevisiae, con Se inorgánico
- Permitir que la levadura sintetice algunas cantidades de SeMet
- E incorporarlo de forma no específica a las proteínas de la levadura en forma de SeMet.
Se sabe que la tecnología de producción de la selenio levadura (SY) es bastante compleja, y que la eficiencia de la síntesis de SeMet y su incorporación en la levadura depende de muchos factores:
- Las condiciones de fermentación
- La cepa de levadura
- El protocolo de adición de Se
- El medio base
- Las fuentes de energía (melaza)
- El pH
- La temperatura
- La velocidad de agitación
- La aireación
- El tamaño del inóculo
- El tiempo de incubación
- La concentración de Se inorgánico, que es altamente tóxico
El manejo de todos estos factores es difícil de estandarizar, lo que explica la gran variabilidad en la eficiencia del proceso
⇒ Esta variabilidad conduce a grandes oscilaciones en el contenido de SeMet, el principal impulsor de la bioeficacia del Se en los animales de granja (De Marco et al. 2021).
Recientemente se ha investigado la composición de Se de 13 muestras comerciales frescas de selenio levadura (SY) de diferentes lotes (CNCM I-3060, CNCM I-3399, NCYC R397, NCYC R645 y NCYC R646) utilizando nuevos métodos analíticos de última generación.
Sigue habiendo una gran variabilidad en el contenido de selenometionina en los productos de levadura de Se
Imagen 1: Selenio levadura
La alta variabilidad en la proporción de SeMet en la selenio levadura (SY) se conoce desde hace tiempo.
 Varios estudios revisados por colegas, así como opiniones autorizadas, han informado de diferentes rangos de variabilidad (del 50 al 75%; Surai et al. 2018). |
Esta nueva evaluación de productos de origen fresco confirma la mencionada variabilidad de la proporción de SeMet, aunque las concentraciones totales de Se de las selenio levaduras (SY) investigadas coincidían perfectamente con las indicaciones del etiquetado (Figura 1).
Figura 1. Especiación de Se en comparación con el Se total (%) de varios productos frescos comerciales de seleno-levadura (SY). La concentración de Seleniometionina (SeMet), Selenocisteína (SeCys), Se Elemental (Se(0)), Selenito (Se(IV), Selenato (Se (VI)) y otras especies de Se se expresan como % del Se total. El análisis se realizó utilizando la técnica HPLC-ICP MS para todas las especies de Se e ICP AES para el total de Se. La línea discontinua representa los umbrales de % de SeMet en SY según lo informado en su especificación.
Entre las 13 selenio levaduras (SY) analizadas, 8 contenían menos del 63% del Se total en forma de SeMet y no se ajustaban a las especificaciones del producto, y sólo 5 superan este nivel mínimo de SeMet. Los diferentes factores mencionados anteriormente explican dicha variabilidad.
¿ESTÁ PRESENTE LA SELENOCISTEÍNA EN LOS PRODUCTOS DE LEVADURA DE Se?
El Se es un elemento no esencial para las levaduras, porque, a diferencia de otros organismos superiores, las levaduras no tienen ningún gen que codifique las selenoproteínas, las formas biológicamente funcionales del Se que tienen la especificidad de contener un aminoácido selenocisteína (SeCys)
Recientemente se ha descubierto que parte de la SeMet presente en la selenio levadura (SY) también podría estar orientada inespecíficamente hacia la vía de transulfuración, dando lugar así a la incorporación inespecífica de SeCys en las proteínas de la levadura.
Imagen 2. Selenocisteína
Sin embargo, este tipo de SeCys, si se alimenta a los animales, no puede almacenarse de la misma manera que el SeMet ni utilizarse directamente durante la síntesis de selenoproteínas, debido al mecanismo obligatorio de síntesis de selenoproteínas in situ
⇒ De hecho, se ha demostrado que la SeCys dietética es similar al selenito de sodio, en términos de bioeficacia animal (De Marco et al. 2021).
⇒ Además, se ha informado de que la proporción de SeCys se sitúa generalmente entre el 10 y el 22% en los productos de selenio levadura (SY), aunque las últimas mediciones realizadas han mostrado la presencia de sólo entre el 1,2 y el 6,6% de SeCys (Figura 1).
Hay muchas otras especies de Se orgánico en los productos comerciales de levadura de Se
| Las especificaciones de las selenio levaduras (SY) actualmente en el mercado son de 97-99% de Se orgánico, principalmente SeMet (63%), y las restantes especies de Se orgánico, se clasifican normalmente como cantidades variables de SeCys, selenometabolitos solubles en agua y especies de Se desconocidas |
Muchos de estos otros compuestos orgánicos de Se han sido reportados y caracterizados, en diferentes selenio levaduras (SY). En la actualidad se cree que las selenio levaduras (SY) podrían representar más de 100 especies de Se caracterizadas cualitativamente.
⇒ Sin embargo, a pesar de la disponibilidad de tecnologías analíticas avanzadas, todavía no se ha logrado un equilibrio de masas entre las especies orgánicas de Se identificadas y el supuesto Se orgánico total.
Por lo tanto, estas otras especies de Se necesitan más investigaciones de cuantificación y caracterización
Las técnicas analíticas avanzadas han revelado que los niveles de Se inorgánico presentes en la levadura selenizada son más altos de lo que se pensaba en un principio
Cuantificación de las especies clásicas de Se inorgánico en las levaduras de Se
En general, se acepta que los productos de levadura selenizada (SY) sólo contienen concentraciones residuales de Se inorgánico como selenito (Se-IV) o selenato (Se-VI), lo que ha sido confirmado por el presente estudio sobre 13 muestras de selenio levaduras (SY) (Figura 1).
Hasta ahora, sólo se habían considerado las proporciones de Se total, SeMet y Se inorgánico (Se-IV y Se-VI) en las levaduras selenizadas (SY).
⇒ Sin embargo, estas proporciones de Se inorgánico han sido cuestionadas recientemente, como resultado de la disponibilidad de nuevos métodos analíticos avanzados.
El Se elemental, una especie de Se inorgánico recientemente detectada en las levaduras de Se, explica parte de las “especies de Se desconocidas”
En la levadura selenizada (SY), el Se orgánico siempre se ha considerado como la diferencia entre el Se total y el Se inorgánico, mientras que el Se inorgánico, como se ha mencionado anteriormente, se limita al Se-IV y al Se-VI.
Sin embargo, como resultado del avance de los métodos analíticos, recientemente se ha informado de la detección y cuantificación precisa del Se elemental (Se0) en la selenio levadura (SY).
Este Se0 recién identificado representa una forma inorgánica adicional de Se. Vacchina et al. 2021, han desarrollado recientemente un método preciso para cuantificar el Se0 en la levadura selenizada (SY).
Los autores encontraron que la proporción de Se0 presente en 7 selenio levaduras (SY) representaba en promedio el 10-15% del Se total y podía llegar a representar hasta el 40%.
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Tabla 1. El contenido de Se elemental (Se0) de varios productos comerciales frescos de levaduras de Se (SY)
Figura 2. El contenido de Se orgánico e inorgánico en comparación con el Se total (%) de varios productos comerciales frescos de levadura de Se (SY). Se inorgánico (%) = Suma del Se elemental + Selenita + Selenato.
Contenido de Se orgánico (%) = Se total – Se inorgánico.
| Si se tiene en cuenta la compleja mezcla de fermentación utilizada en el proceso de producción de la selenio levadura (SY), y el hecho de que el selenito de sodio (la fuente de Se en la producción de levadura selenizada SY)) puede ser reducido a Se0 por varios agentes reductores, la precipitación de Se en forma de Se0 es una reacción que es muy probable que ocurra. |
Por lo tanto, la concentración de Se⁰ puede medirse ahora utilizando las nuevas técnicas analíticas avanzadas, y ser declarada por los fabricantes de levadura selenizada (SY) con el fin de mejorar la transparencia respecto a las formas de Se contenidas en dichos productos.
Además, se ha demostrado que las fuentes orgánicas puras de Se, incluyendo SeMet, Zn-SeMet y OH-SeMet, no tienen Se⁰ detectable.
De hecho, estas formas puras sólo suministran Se en forma de SeMet, lo que constituye un paso importante en la creación de reservas de Se en el organismo, y esto, a su vez, puede ayudar a:
- Aliviar el impacto de las condiciones de estrés comercialmente relevantes
- Mejorar la adaptabilidad de los animales de granja
- Ayudar a mantener su salud
Con lo que contribuye a su productividad y rendimiento reproductivo.
CONCLUSIÓN
Los recientes avances en las metodologías analíticas han conducido a una determinación cada vez más precisa, fiable y completa de la composición de la levadura selenizada (SY).
Estos análisis revelan la presencia de Se⁰ inorgánico, que explica una gran parte de las especies de Se hasta ahora desconocidas.
Estos resultados demuestran que los productos de selenio levadura (SY) utilizados en la alimentación animal contienen mucho menos del 97% del Se total como Se orgánico.
› Por lo tanto, debiera revisarse la proporción de Se inorgánico en los productos de selenio levadura (SY) y, en consecuencia, realizar también una caracterización completa de las especies de Se orgánico.
› De acuerdo con estos hallazgos, la caracterización de la levadura selenizada (SY) como una forma orgánica completa de Se puede ahora cuestionarse y, en consecuencia, los usuarios finales y la industria tendrán ahora la oportunidad de hacer una elección más reflexiva a la hora de decidir cuánto invertir en una forma de Se orgánico.