El 21º aminoácido La selenocisteína, el aminoácido con selenio
Existen únicamente dos aminoácidos que contienen oligoelementos: la selenometionina (SeMet) y la selenocisteína (SeCys). Habitualmente, los oligoelementos se añaden después de la síntesis proteica como cofactores, pero en el caso del selenio es el componente central de las proteínas mencionadas anteriormente y tiene un papel esencial en las funciones celulares de los animales. La selenometionina es homóloga a la metionina: contiene selenio en el lugar que ocupa el azufre en la metionina. Este aminoácido es considerado como una forma de reserva segura de selenio y no afecta a la estructura o la función de las proteínas.
Esquema 1. El selenio es el componente central de la selenocisteína, proporcionando propiedades específicas a las enzimas del grupo de las selenoproteínas
Pero el selenio no es esencial para todos los organismos vivos, como en el caso de las plantas y levaduras, que son capaces de procesar y detoxificar el selenio que se encuentran en el medio y transformarlo en selenometionina, una forma no reactiva ni tóxica. Durante la síntesis proteica, las células no pueden diferenciar entre metionina y selenometionina, en contraposición a la cisteína y la selenocisteína, que representa la forma activa del selenio.
La selenocisteína está controlada por genes y existen unos mecanismos específicos de transcripción para la formación de la selenocisteína (Esquema 1). Este aminoácido, descubierto recientemente, se considera el 21º aminoácido debido a sus funciones biológicas y codificación genética. De la misma manera que se asocian los aminoácidos azufrados con la metionina y la cisteína, se debería asociar el selenio con la selenometionina y la selenocisteína, los dos seleno-aminoácidos.
Las selenoproteínas Una amplia gama de funciones específicas
Las selenoproteínas están presentes en todos los reinos taxonómicos, pero su número puede variar mucho de un organismo a otro, siendo completamente ausentes en algunos grupos como en plantas y levaduras. Sin embargo la mayoría de los animales evolucionados, como los pájaros, cuentan con 25 selenoproteínas, codificadas por 25 genes (Tabla 1).
Tabla 1. Nombre y funciones principales de las 25 selenoproteínas identificadas en los animales evolucionados
Las selenoproteínas tienen características propias de las proteínas como estar codificadas por genes, pero también tienen propiedades específicas otorgadas por la presencia del aminoácido selenocisteína, que se encuentra en el sitio catalítico de la enzima. El selenio, componente de la selenocisteína, posee propiedades fisicoquímicas que mejora la eficiencia enzimática. Gracias a estas propiedades, las selenoproteínas juegan un papel importante en los procesos de óxido-reducción.
- Las enzimas glutatión peroxidasa, de las que 5 son selenoproteínas, son parte del sistema glutatión, uno de los antioxidantes celulares más importantes.
- Otras tres selenoproteínas son las tiorredoxina reductasa, que tienen funciones similares, siendo capaces de neutralizar los ROS (especies reactivas de oxigeno), como el peróxido de hidrógeno, producido durante el estrés oxidativo.
- Otras selenoproteínas conocidas son las deiodinasas, que juegan un rol en el metabolismo al activar las hormonas tiroideas, o la metionina sulfóxido reductasa B, una seleno-enzima capaz de reducir el sulfóxido de metionina, la metionina oxidada.
Se han identificado otras selenoproteínas recientemente y las investigaciones en este campo siguen activas en el campo de las selenoproteínas para determinar otras propiedades. Uno de los últimos descubrimientos fue la explicación de la implicación de las selenoproteínas en la fertilidad e inmunidad.
Las diferentes formas de selenio para pienso de avicultura
El pienso contiene entre 0,05 y 0,1 ppm de selenio procedente de las materias primas, dependiendo de su origen. En función de la especie y edad del animal, las recomendaciones en selenio son de media 0,3 ppm, por lo que es necesario suplementar los piensos para cubrir las necesidades del animal.
La primera fuente de selenio fue la forma mineral, el selenito de sodio, pero investigaciones recientes han desarrollado varias formas orgánicas de selenio con mayor biodisponibilidad. De esta forma, a la hora de suplementar, no sólo se tiene que considerar la dosis, sino también la forma biológica del selenio.
Con el fin de comparar las diferentes fuentes de selenio disponibles en el mercado, Adisseo ha desarrollado un protocolo sencillo. Consiste en alimentar pollitos de un día con diferentes fuentes de selenio, suplementadas al mismo nivel basal de selenio total.
Gráfico 1. Fuentes de selenio a 0,2 ppm y concentración de selenio total en pechugas
Los resultados, presentados en el Gráfico 1, se miden a los 7 días y evalúan las diferentes fuentes de selenio. Para un nivel de 0,2 ppm, se midieron las concentraciones de selenio total en los músculos de la pechuga para determinar la eficiencia de deposición de selenio. Los resultados confirmaron que las fuentes orgánicas son más eficientes que el selenio en forma mineral. En la categoría de selenio orgánico, existen productos puros como OH-SeMet o SeMet, que son similares, y considerados más efectivos. Por otra parte, las seleno-levaduras, obtenidas a partir de Saccharomyces cerevisiae, son más susceptibles a sufrir variaciones de concentraciones de selenometionina entre los lotes, siendo esta forma de selenio la única correlacionada con la eficacia del producto.
Análisis avanzados han permitido demostrar que el selenio almacenado en tejidos bajo la forma del aminoácido selenometionina así como la suplementación con selenio gracias a OH-SeMet inducen mayores cantidades de selenocisteína. Esto se puede considerar como un mejor estatus antioxidante mediante selenoproteínas.
Estatus de selenio Un estado óptimo para prevenir el estrés oxidativo
La industria avícola ha seleccionado genotipos con mayores rendimientos productivos, lo que se traduce en una mayor sensibilidad al estrés medioambiental, haciendo que el selenio sea incluso más esencial para estas especies. El selenio juega un papel activo en la fertilidad masculina y en los parámetros de incubabilidad. Factores medioambientales como el exceso de calor, los patógenos o la oxidación del pienso pueden inducir estrés oxidativo en los animales. Para proteger el organismo se ponen en marcha diversos mecanismos. En el caso de las aves, el estrés oxidativo y la oxidación pueden aparecer por diversas causas, lo que hace que el selenio sea importante para todas las aves, desde los reproductores a los productos finales como puede ser la carne de pollo.
Reproductores
El selenio juega un papel esencial para mantener la incubabilidad y optimizar la fertilidad, ya que el estrés oxidativo reduce la eficacia del animal. La transferencia de los progenitores al huevo depende de la forma en la que el selenio es aportado y se ha demostrado que la OH-SeMet es de las más eficientes. La embriogénesis y el desarrollo durante los primeros días de vida son controlados por mecanismos oxidativos. El estatus antioxidante es un aspecto esencial para asegurar la máxima expresión del potencial de crecimiento.
La concentración en selenio de los músculos de los pollitos de 1 día puede ordenarse de mayor a menor en función de las fuentes de selenio aportadas a los progenitores y pueden afectar de manera directa y positiva al índice de conversión de la progenie (Gráfico 2). Otras propiedades se han descubierto recientemente usando OH-SeMet; esta forma puede influenciar de manera positiva la calidad de los huevos, especialmente el perfil de ácidos poliinsaturados de la yema o los cambios de coloración de la carne de muslos de pavo.
Gráfico 2. Índice de conversión de los pollitos de padres alimentados con diferentes fuentes de selenio, pero todos alimentados con selenito durante el periodo de 0 a 21días
Se puede concluir que el selenio juega un papel esencial en varias funciones que permiten al animal defenderse frente al estrés oxidativo y asegurar un estado sanitario óptimo y un buen desarrollo
