La medición de cómo funciona un ingrediente o aditivo en el animal se hace más avanzada cada año. Las herramientas de secuenciación genética pueden mostrar la eficacia de un determinado producto. Aquí echamos un vistazo a un selenio orgánico y el efecto en los pollos de engorde.
No todas las fuentes de selenio son creadas de la misma manera. Los estudios han demostrado que la forma de suplementación de selenio afecta en gran medida a su disponibilidad y eficacia en los animales. En general se entiende que el selenio orgánico es superior a las fuentes inorgánicas. Es una práctica común evaluar esto en términos de rendimiento de las aves de corral y de absorción por los tejidos. Con las actuales innovaciones en materia de secuenciación de genes es igual de fácil observar los biomarcadores en los animales, dependiendo de la forma de alimentación con selenio. El efecto que tienen en la expresión de los genes influye a su vez en la producción de selenoproteínas específicas, que tienen funciones antioxidantes. El examen del selenogenoma completo, en diferentes tejidos de pollos de engorde, reveló que el selenio orgánico puro (OH-SeMet) estimula la expresión de selenoproteínas tanto a nivel de genes como de proteínas. En particular, se incrementó la expresión de genes relacionados con la función antioxidante y el mantenimiento del estado óptimo del selenio celular.
La importancia del selenio en las aves de corral
Dado que el selenio (Se) es esencial para la vida, se deduce que cualquier deficiencia tendrá un efecto negativo en la salud y el rendimiento de los animales. Muchos de estos problemas se relacionan con una disminución de las defensas antioxidantes, debido a la reducción de la expresión de las selenoproteínas antioxidantes. Por ejemplo, las áreas de producción avícola afectadas incluyen:
- Mecanismos de redoblamiento
- Inmunidad
- Función tiroidea
- Fertilidad
- Hatchability
- Producción de huevos
- Calidad del huevo
- La calidad de la carne
La selenometionina (SeMet) se incorpora a las proteínas y se almacena en los tejidos de deposición como el músculo. Esto forma una reserva de selenio, que puede ser metabolizado en selenocisteína (SeCys) para la síntesis de selenoproteínas cuando sea necesario, por ejemplo en condiciones de estrés. Esta es una de las razones por las que la suplementación con OH-SeMet ayuda a mantener un rendimiento óptimo incluso en condiciones difíciles. SeCys es la forma biológicamente activa del selenio y se conoce como el 21º aminoácido. Es el único aminoácido que contiene un micronutriente dietético esencial: el selenio. Los animales necesitan consumir suficiente selenio para asegurar que se pueda sintetizar suficiente SeCys de novo – para cumplir con los requerimientos de todas las selenoproteínas. En los animales se han identificado 26 SeCys que contienen selenoproteínas, todas ellas con funciones esenciales, varias de las cuales desintoxican directamente los oxidantes. En los tejidos de los pollos, la disponibilidad de selenio y el estrés son los principales impulsores de la expresión de las selenoproteínas.
La expresión de los genes
La incorporación de selenocisteína en las selenoproteínas está bajo el control del código genético, como cualquier otra proteína. Sin embargo, a finales del siglo pasado se descubrieron varias especificidades en relación con la maquinaria de traducción de la selenoproteína. En todos los reinos de la vida, la UGA es tanto un codón terminal como un codón SeCys. La síntesis de las selenoproteínas requiere que SeCys se inserte en la estructura de la proteína primaria durante la traducción. Su incorporación en los codones de UGA requiere un ARNt específico de SeCys así como otros factores y proteínas específicas. Estos descubrimientos comprendieron la identificación de nuevos genes de selenoproteínas, creando una mejor comprensión de la función de la mayoría de las selenoproteínas. Tradicionalmente, los estudios para evaluar los requerimientos de selenio utilizaban formas inorgánicas (minerales) de selenio. Se centraban en los niveles que maximizaban las actividades enzimáticas, como la glutatión peroxidasa, o los niveles totales de selenio. Sin embargo, se sabe que el selenio orgánico mejora significativamente el estado de selenio de los animales, en comparación con las formas inorgánicas. Y aunque es importante, las glutatión peroxidasas sólo representan cuatro de las selenoproteínas que se encuentran en los animales (26 presentes en los pollos). Para evaluar la eficacia es necesario emplear una gama más amplia de biomarcadores. Se analizó la expresión génica de todas las selenoproteínas en diferentes tejidos. También se registraron los valores en diferentes momentos, la cuantificación y las actividades de las selenoproteínas.
Resultados del ensayo con pollos de engorde
Hoy en día medir la expresión de los genes es un procedimiento barato y rutinario. Por lo tanto, tiene sentido aprovechar esta tecnología. El control genético de la expresión de las selenoproteínas puede utilizarse para evaluar diferentes fuentes de selenio y el nivel puede influir en la expresión de esos genes. Se llevó a cabo un experimento en pollos de engorde para comparar la eficacia de diferentes fuentes de Se. Se utilizaron tanto marcadores tradicionales como herramientas moleculares para demostrar la eficacia biológica mejorada de OH-SeMet. En el estudio, se alimentó a los pollos de engorde con una dieta basal de soja estándar de 0 a 42 días. Como control se utilizó una dieta sin suplementos (nivel de Se basal a 0,05 mg Se/kg de alimento). Esto se comparó con dietas a las que: selenito, levadura de selenio (Se-yeast sólo el 65% de Se presente como SeMet) u OH-SeMet (Selisseo™, Adisseo); fueron suplementadas con 0,2 mg Se/kg de alimento.
La forma y el nivel son importantes
En el estudio, los biomarcadores estándar, incluido el contenido de selenio de los tejidos, confirmaron la siguiente jerarquía tisular de eficacia: control negativo (NC)
Figura 1 – Oh-SeMet aumentó significativamente el contenido de selenio del músculo de la pechuga del pollo, comparado con el selenito de sodio y el selenio
levadura (a los 42 días).
Las actividades enzimáticas estándar como la actividad GPx, medida en el hígado, también mostraron el aumento de la eficacia de las formas orgánicas (Figura 2).
Figura 2 – La actividad GPx en el hígado mejoró con la suplementación con OH-SeMet (a los 21 días)
Los niveles de expresión de los genes relacionados (GPx1, Gpx2 y GPx3) se correlacionaron con las mediciones de la actividad enzimática (Figura 3).
Figura 3 – La expresión de ARNm en el hígado fue más alta en los pollos alimentados con OH-SeMet para todos los genes medidos, reflejando los resultados de la actividad enzimática (a los 21 días).
Esto indica que la expresión de los genes podría utilizarse para vigilar la influencia de las diferentes fuentes de selenio. Otros resultados de la expresión de genes también revelaron mejoras en la expresión de varias selenoproteínas en los músculos del pecho y los muslos. En particular, se sabe que varias tienen funciones antioxidantes (glutatión peroxidasa (GPx), metionina sulfóxido reductasa B1) y antiinflamatorias (selenoproteína S y K). También se observaron aumentos en la SepSecS, que es una enzima que participa en la expresión de todas las selenoproteínas. Dentro de los diferentes tejidos, la expresión del gen de la selenoproteína P fue la que más constantemente se vio influenciada. Esta selenoproteína específica es un transportador clave de selenio, ya que contiene múltiples selenocisteínas. Al transportar el selenio desde el hígado (donde se forma) hasta los diferentes tejidos del cuerpo, la selenoproteína P ayuda a mantener la homeostasis del selenio. Las investigaciones realizadas en humanos indican que la concentración plasmática de selenioproteína P es el mejor marcador del estado nutricional del selenio. La cuantificación de la proteína en pollos de engorde confirmó que OH-SeMet influye positivamente en la cantidad de selenioproteína P en diferentes tejidos (Figura 4).
Figura 4 – Los niveles de selenoproteína P fueron significativamente más altos en el hígado cuando las aves fueron alimentadas con OH-SeMet, en comparación con el selenito o la levadura de selenio.
También se informó de que la tioredoxina reductasa, otra importante selenoproteína antioxidante, aumentó la actividad en el músculo de la pechuga cuando se alimentó a los pollos de engorde con OH-SeMet.
Funciones antioxidantes y metabólicas
Si el sistema antioxidante de un pájaro está comprometido, significa que son más susceptibles al estrés. Se sabe que se necesitan niveles adecuados de selenio en condiciones difíciles, para mantener el rendimiento. Los resultados de este estudio sobre pollos de engorde indican que no sólo el nivel de selenio, sino también la forma en que se suministra, influye en la eficacia de la suplementación. Confirma que OH-SeMet es la forma más eficiente de selenio, cuando se compara con el selenito y el Se-yeast. Las ventajas de esta forma se demostraron en el aumento de la absorción por los tejidos y la actividad de las enzimas. La selenoproteína P, la principal selenoproteína implicada en la homeostasis del selenio, fue altamente influenciada por la fuente de selenio alimentada. El análisis de todo el conjunto de genes de la selenoproteína proporciona una gran comprensión de la eficacia de las diferentes formas. Los resultados revelaron que OH-SeMet influye significativamente en la expresión genética de las selenoproteínas implicadas en las funciones antioxidantes. Esto significa que los animales suplementados con esta forma pueden estar mejor protegidos de los efectos del estrés. Además, demostró que el uso de la expresión genética es una herramienta de validación útil para las fuentes de selenio.
