Недавние исследования привели к более точному определению состава Se-дрожжей и выявили более высокий уровень неорганического селена, чем предполагалось ранее. Согласно этим выводам, характеристика Se-дрожжей как полностью органической формы Se может быть поставлена под сомнение.
В течение многих лет эффективность органических источников селена (Se) и, в частности, селенодрожжей (SY) связывали с уровнем селенометионина (SeMet), поэтому оценка содержания Se и его формы имеет решающее значение для обеспечения их биоэффективности. Поскольку этот состав и спецификация продукта настолько важны, SY имеют нормативный минимальный уровень 97-99% общего Se в форме органического Se, а также минимум 63% общего Se в виде SeMet. Недавние аналитические усовершенствования позволили измерить дополнительную неорганическую форму селена, т. е. элементарный селен (Se0), который ранее не характеризовался в продуктах. Применительно к SY он лучше различает неорганический и органический селен, и поэтому теперь необходимо учитывать Se0 для получения точной оценки изменчивого состава SY. Также могут возникнуть новые вопросы, связанные с классификацией этих форм Se и их пищевой ценностью.
Селен является важным микроэлементом для питания животных, в основном из-за его ключевой роли в процессах антиоксидантной защиты, иммунитета и воспалительной модуляции. Поскольку большинство кормовых ингредиентов во всем мире не содержат достаточного количества селена, пищевые добавки с Se являются стандартной коммерческой практикой. Se включается в премиксы для скота либо в неорганических формах (главным образом, селенит натрия), которые, как известно, обладают очень низкой биологической эффективностью, либо в органических формах, таких как инактивированный SY, или в чистых химически синтезированных формах (SeMet, гидроксиселенометионин: OH). -SeMet), которые, как известно, обладают более высокой биологической эффективностью.
Хорошо известно, что содержание SeMet в SY в значительной степени варьируется от поставщика к поставщику, а также от партии к партии. Процесс производства SY включает в себя кормление растущих дрожжей, в основном Saccharomyces cerevisiae, неорганическим Se и предоставление дрожжам возможности синтезировать некоторое количество SeMet и неспецифически включить его в дрожжевые белки в форме SeMet. Известно, что технология производства SY достаточно сложна, а эффективность синтеза SeMet и его включения в дрожжи зависит от многих факторов (условия брожения, штамм дрожжей, протокол добавления Se, базовая среда, источники энергии (патока), pH, температура, скорость встряхивания, аэрация, размер инокулята, время инкубации и концентрация неорганического селена, который является высокотоксичным).
Управление всеми этими факторами трудно стандартизировать, и это объясняет большую изменчивость эффективности процесса. Эта изменчивость приводит к большим различиям в содержании SeMet, основного фактора биоэффективности Se у сельскохозяйственных животных. Состав Se 13 свежих коммерческих образцов SY из разных партий (CNCM I-3060, CNCM I-3399, NCYC R397, NCYC R645 и NCYC R646) недавно был исследован с использованием новых современных аналитических методов. Эти SY разрешены в качестве кормовых добавок с требованием спецификации продукта не менее 97% от общего количества Se в форме органического Se, а также не менее 63% от общего Se в виде SeMet.
Высокая вариабельность содержания селенометионина в Se-дрожжевом продукте
Высокая вариабельность доли SeMet в SY известна давно. Действительно, в нескольких рецензируемых исследованиях, а также в официальных заключениях сообщалось о различных диапазонах изменчивости (от 50 до 75%). Эта новая оценка свежеприготовленных продуктов подтверждает вышеупомянутую изменчивость пропорции SeMet, хотя общие концентрации Se в исследованных SY полностью соответствовали указанным на этикетке показаниям (рис. 1). Было обнаружено, что процент SeMet варьируется от 19% до 72%, в то время как спецификации SY указывают минимум на 63%. Среди 13 протестированных SY восемь содержали менее 63% общего Se в форме SeMet и не соответствовали спецификациям продукта, и только пять превышали этот минимальный уровень SeMet. Различные факторы, упомянутые выше, объясняют эту изменчивость.
Присутствует ли селеноцистеин в продуктах Se-дрожжей?
Se является несущественным элементом для дрожжей, потому что, в отличие от других высших организмов, у дрожжей нет генов, кодирующих селенопротеины, биологически функциональные формы Se, специфичность которых состоит в том, что они содержат аминокислоту селеноцистеин (SeCys). Недавно было обнаружено, что часть SeMet, присутствующая в SY, также может быть неспецифически ориентирована на путь транс-сульфирования, что приводит к включению неспецифического SeCys в белки дрожжей. Однако такие SeCys, если их скармливать животным, не могут храниться так же, как SeMet, или использоваться непосредственно во время синтеза селенопротеина из-за обязательного механизма синтеза селенопротеина in situ. Фактически, было показано, что диетический SeCys подобен селениту натрия с точки зрения биоэффективности животных. Кроме того, доля SeCys обычно составляет от 10 до 22% в продуктах SY, хотя последние проведенные измерения показали присутствие только от 1,2 до 6,6% SeCys.
Другие органические виды Se в Se-дрожжевых продуктах
Спецификации SY, представленных в настоящее время на рынке, включают 97-99% органического Se, в основном SeMet (63%), а остальные органические виды Se обычно классифицируются как различные количества SeCys, водорастворимых селенометаболитов и неизвестных видов Se. Многие из этих других органических соединений Se были описаны и охарактеризованы в различных SY. В настоящее время считается, что SY может составлять более 100 качественно охарактеризованных видов Se. Однако, несмотря на наличие передовых аналитических технологий, массовый баланс идентифицированных органических соединений Se и предполагаемого общего органического Se пока не достигнут. Следовательно, эти другие виды Se нуждаются в дальнейших исследованиях.
Количественное определение классических неорганических видов Se в Se-дрожжах
Общепринято, что продукты SY содержат только остаточные концентрации неорганического Se в виде селенита (Se-IV) или селената (Se-VI), что было подтверждено текущим исследованием 13 образцов SY. До сих пор учитывались только доли общего Se, SeMet и неорганического Se (Se-IV и Se-VI) в SY. Однако в последнее время эти пропорции неорганического селена были поставлены под сомнение из-за наличия передовых новых аналитических методов.
Элементарный Se , недавно обнаруженный вид неорганического Se в Se-дрожжах.
В SY органический Se всегда считался разницей между общим Se и неорганическим Se, где неорганический Se, как упоминалось ранее, ограничивается Se-IV и Se-VI. Однако в результате развития аналитических методов недавно появились сообщения об обнаружении и точном количественном определении элементарного Se (Se0) в SY. Этот недавно идентифицированный SeO представляет собой дополнительную неорганическую форму Se. Вакчина и др. 2021, недавно разработал точный метод количественного определения Se0 в SY. Авторы обнаружили, что доля Se0, присутствующего в семи SY, в среднем составляет 10-15% от общего Se и может даже достигать 40%. Se0 недавно был измерен в 13 образцах SY с использованием того же метода, и было показано, что доля Se0 колеблется от 3,6% до 51,8%.
Учитывая сумму неорганических соединений Se (Se-IV, Se-VI и Se0), доля органического Se во всех продуктах была намного ниже спецификации 97%. Если принять во внимание сложную ферментационную смесь, используемую в процессе производства SY, и тот факт, что селенит натрия (источник Se в производстве SY) может быть восстановлен до Se0 различными восстановителями, осаждение Se в форме Se0 это реакция, которая очень вероятно произойдет. Таким образом, концентрация SeO теперь может быть измерена с использованием новых передовых аналитических методов, и это было заявлено производителями SY для повышения прозрачности в отношении форм Se, содержащихся в таких продуктах. Кроме того, было показано, что чистые органические источники Se, включая SeMet, Zn-SeMet и OH-SeMet, не содержат обнаруживаемого SeO. На самом деле, эти чистые формы доставляют Se только в виде SeMet, что является важным шагом в создании запасов Se в организме, а это, в свою очередь, может помочь смягчить воздействие коммерчески значимых стрессовых условий, улучшить адаптируемость сельскохозяйственных животных и помочь поддержать их здоровье, способствуя их продуктивности и репродуктивной способности.
Вывод
Недавние достижения в аналитических методологиях привели к более точному, надежному и всестороннему определению состава SY. Эти анализы показывают присутствие неорганического SeO, что объясняет большую часть ранее неизвестных видов Se. Эти результаты показывают, что продукты SY, используемые в кормлении животных, содержат гораздо менее 97% общего количества селена в виде органического селена. Таким образом, доля неорганического селена в продуктах SY должна быть пересмотрена и, следовательно, также должна быть составлена полная характеристика органических соединений селена. Согласно этим выводам, характеристика SY как полностью органической формы Se теперь может быть поставлена под сомнение, и, следовательно, конечные пользователи и отрасль теперь будут иметь возможность сделать более продуманный выбор, когда дело доходит до принятия решения о том, сколько инвестировать в органическую форму Se.
АВТОРЫ
Мохаммед Амин ХАЧЕМИ, руководитель проекта DMV по исследованиям и разработкам в области кормления животных в Adisseo, Микаэль БРИННС, доктор наук, менеджер по исследованиям и разработкам в области антиоксидантов, Adisseo, и Микеле ДЕ МАРКО, доктор философии, менеджер по глобальным категориям, решениям в области антиоксидантов, Adisseo.
Источник: FEEDLOT
