Durante muchos años, la eficacia de las fuentes de selenio (Se) orgánico, y de las seleno-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 las especificaciones del producto tan críticas, 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. Las recientes mejoras analíticas han permitido medir una forma adicional de Se inorgánico, el Se elemental (Se0), que hasta ahora no se había caracterizado en los productos. Cuando se aplica al SY, diferencia mejor el selenio inorgánico y el orgánico y, por lo tanto, el Se0 debe tenerse en cuenta ahora para obtener una evaluación precisa de la composición variable del SY. También podrían surgir nuevas cuestiones relacionadas con la categorización de estas formas de Se y su importancia nutricional.

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 el ganado en formas inorgánicas (principalmente selenito de sodio), que se sabe que tienen una bioeficacia muy baja, o en formas orgánicas, como el SY inactivado 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 SY varía en gran medida de un proveedor a otro, así como de un lote de producción a otro. El proceso de fabricación de SY implica alimentar a una levadura en crecimiento, principalmente Saccharomyces cerevisiae, con Se inorgánico, y permitir que la levadura sintetice algunas cantidades de SeMet y lo incorpore de forma no específica a las proteínas de la levadura en forma de SeMet. Se sabe que la tecnología de producción de 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 y la concentración de Se inorgánico, que es altamente tóxico). La gestión de todos estos factores es difícil de estandarizar, lo que explica la gran variabilidad de la eficacia del proceso. Esta variabilidad conduce a grandes variaciones en el contenido de SeMet, el principal impulsor de la bioeficacia del Se en el ganado. Recientemente se ha investigado la composición de Se de 13 muestras comerciales frescas de SY de diferentes lotes (CNCM I-3060, CNCM I-3399, NCYC R397, NCYC R645 y NCYC R646) utilizando nuevos métodos analíticos de última generación. Estos SY están autorizados como suplementos para piensos con un requisito de especificación del producto de un mínimo del 97% del Se total en forma de Se orgánico, así como un mínimo del 63% del Se total como SeMet

Elevada variabilidad de la selenometionina en el producto Se-yeast

La elevada variabilidad de la proporción de SeMet en el SY es conocida desde hace tiempo. De hecho, varios estudios revisados por pares, así como opiniones autorizadas, han informado de diferentes rangos de variabilidad (del 50 al 75%). Esta nueva evaluación de productos de origen fresco confirma la mencionada variabilidad de la proporción de SeMet, aunque las concentraciones totales de Se de los SY investigados coincidían perfectamente con las indicaciones del etiquetado(Figura 1). Se ha comprobado que el porcentaje de SeMet varía entre el 19% y el 72%, mientras que las especificaciones de los SY indican un mínimo del 63%. Entre los 13 SY analizados, ocho contenían menos del 63% del Se total en forma de SeMet y no se ajustaban a las especificaciones del producto, y sólo cinco superaban este nivel mínimo de SeMet. Los distintos factores mencionados anteriormente explican esta variabilidad.

Figura 1 – Especificación de Se comparada con el Se total (%) de varios productos comerciales frescos de seleno-levadura (SY).

¿Está presente la selenocisteína en los productos de levadura Se?

El Se es un elemento no esencial para las levaduras, ya que, 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 el SY también podría estar orientada inespecíficamente hacia la vía de la transulfuración, dando lugar así a la incorporación de SeCys inespecíficas en las proteínas de la levadura. Sin embargo, tales SeCys, si se alimenta a los animales, no pueden ser almacenados de la misma manera que el SeMet o utilizados 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. Además, se ha informado de que la proporción de SeCys se sitúa generalmente entre el 10 y el 22% en los productos SY, aunque las últimas mediciones realizadas han demostrado la presencia de sólo entre el 1,2 y el 6,6% de SeCys(Figura 1)

Otras especies orgánicas de Se en los productos de levadura de Se

Las especificaciones de los 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 SY. En la actualidad se cree que los SY podrían dar cuenta de 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.

Cuantificación de las especies clásicas de Se inorgánico en las levaduras de Se

En general, se acepta que los productos de 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 SY(Figura 1). Hasta ahora, sólo se habían considerado las proporciones de Se total, SeMet y Se inorgánico (Se-IV y Se-VI) en 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

En 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 SY. Este Se0 recién identificado representa una forma inorgánica adicional de Se. Vacchina et al. 2021, desarrollaron recientemente un método preciso para cuantificar el Se0 en SY. Los autores descubrieron que la proporción de Se0 presente en siete SY representaba, por término medio, el 10-15% del Se total y podía llegar a representar el 40%. Recientemente se ha medido el Se0 en 13 muestras de SY, utilizando el mismo método, y se ha demostrado que la proporción de Se0 variaba entre el 3,6% y el 51,8%(Tabla 1).

Considerando la suma de las especies de Se inorgánico (Se-IV, Se-VI y Se0), la proporción de Se orgánico en todos los productos estaba muy por debajo de la especificación del 97%,(Figura 2). Si se tiene en cuenta la compleja mezcla de fermentación utilizada en el proceso de producción de SY, y el hecho de que el selenito de sodio (la fuente de Se en la producción de 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 ha sido declarada por los fabricantes de 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 y ayudar a mantener su salud, con lo que contribuye a su productividad y rendimiento reproductivo.

Figura 2 – El contenido de Se orgánico
e inorgánico comparado con el Se total (%) de varios productos comerciales frescos de levadura de Se (SY).

Conclusión

Los recientes avances en las metodologías analíticas han conducido a una determinación cada vez más precisa, fiable y completa de la composición del SY. Estos análisis revelan la presencia de Se0 inorgánico, lo que explica gran parte de las especies de Se hasta ahora desconocidas. Estos resultados demuestran que los productos de SY utilizados en la alimentación animal contienen mucho menos del 97% del Se total como Se orgánico. Por lo tanto, debería revisarse la proporción de Se inorgánico en los productos SY y, en consecuencia, realizar también una caracterización completa de las especies de Se orgánico. De acuerdo con estos resultados, la caracterización del SY como 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 meditada a la hora de decidir cuánto invertir en una forma orgánica de Se.