Seleno-hidroxi-metionina análoga: Um antioxidante inovador

Introdução 

O estresse oxidativo é inerente ao metabolismo aeróbico, induzindo a formação de radicais livres. Muitos são os mecanismos para defender o organismo dos efeitos deletérios destes radicais livres, desde as enzimas endógenas (glutationa peroxidase, superóxido dismutase, catalase), até glutationa, aminoácidos ou vitaminas. 

Pesquisas demonstraram que os aminoácidos sulfurados, metionina e cisteína, estão envolvidos em mecanismos antioxidantes. De fato, a metionina é transulfurada em cisteína e taurina. Mais recentemente, foi demonstrado que a OH-metionina é mais transulfurada em cisteína do que a metionina, gerando assim uma maior produção de moléculas antioxidantes como a glutationa (GSH) a qual representa um dos primeiros sequestradores de radicais livres. Além disso, muitas enzimas antioxidantes são formadas com base em selenoproteínas ou proteínas contendo selenocisteína, como a glutationa peroxidase, metionina sulfóxido redutase e tioredoxina redutase. 

O selênio (Se) é um micronutriente essencial que desempenha um papel importante na defesa antioxidante. Mesmo sendo um aminoácido essencial, não é possível fornecer a selenocisteína diretamente, por meio da alimentação, pois primeiro ela será quebrada a selenato para então ser sintetizada “de novo” com um códon específico UGA para Se-Cis. O selênio pode ser fornecido tanto em sua forma inorgânica (selenito de sódio ou selenato), estruturas complexadas (baseadas em selênio mineral misturado com proteínas hidrolizadas ou aminoácidos) quanto em sua forma orgânica (principalmente leveduras selenizadas, seleno-hidroxi-metionina (Se-Met) quelatada com Zn ou formas sintéticas puras de seleno-hidroxi-metionina (HMSeBA)). Em contraste ao selênio mineral, a forma orgânica pode ser depositada na como Se-Met nas proteínas corporais, servindo como uma reserva de selênio para mobilização tardia em caso de estresse oxidativo.  Diferente das selenoproteínas contendo Se-Cis, as proteínas contendo Se-Met ou Se não possuem um papel antioxidante específico.

 

Seleno-levedura: uma fonte variável de selênio orgânico 

Existem inúmeras soluções para suplementar o metabolismo animal com selênio orgânico. Leveduras selenizadas são as mais utilizadas atualmente, apesar dos problemas de se produzir leveduras enriquecidas com Selênio, através da utilização do selenito de sódio. Esse processo, definitivamente não é fácil e nem confiável para garantir um nível constante de Se-Met no produto final. Nossas numerosas análises revelaram que não apenas a concentração total de selênio é bastante inconsistente, conforme mostrado nas especificações do produto, mas também a proporção de selênio como Se-Met é altamente flutuante, variando de 21 a 68% (Figura 1).  Devido à disponibilidade limitada e altos custos de cada análise, poucos controles analíticos são usualmente utilizados para verificar o nível atual e concentração de Se-Met entre os fabricantes. 

É comum existir confusão entre o nível de selênio total de um produto e sua fração de Se-Met. Um produto de levedura selenizada contendo 2200ppm de selênio total também pode conter 3300ppm de Se-Met. Visto que a molécula de Se-Met contém 40% de selênio, em um produto com 2000ppm de selênio total, poderia ter apenas 1200ppm de selênio ou aproximadamente 60% (1200/2000) de Se-Met. Nossas análises revelaram que a maioria dos produtos a base de levedura selenizada tem uma proporção de 60% de selênio na forma de Se-Met, sendo esta proporção altamente variável entre os fabricantes e entres os lotes de um mesmo fabricante. 

Mesmo podendo estar presente sob várias formas orgânicas nos produtos de levedura selenizada, existem pesquisas suficientes evidenciando que apenas a forma de Se-Met pode ser facilmente absorvida e depositada nas proteínas corpóreas. Todos os outros compostos orgânicos de Se (mais de 50 compostos de Se foram identificados até agora, de acordo com Bierla et al., 2012), irão sofrer degradação completa a selenato e então serão utilizados como formas inorgânicas de selênio para sintetizar Se-Cis “de novo”.

 

Para alcançar e assegurar um fornecimento de selênio eficaz biologicamente, uma nova fórmula química, seleno-hidroxi-metionina análoga (HMSeBA ou Selisseo®), baseada na metionina hidroxil ou metionina hidroxi análoga, foi recentemente desenvolvida (Figura 2), e obteve autorização da União Européia (2013). Estudos tem demonstrado que a HMSeBA é totalmente metabolizada em Se-Met e Se-Cis no sistema digestório do animal. 

Ao contrário do Se-levedura, a HMSeBA é obtida através de um processo químico específico, o qual garante alta pureza e consistência, tendo, desta maneira, conteúdo químico confiável. Por uma adsorção em sílica específica, o produto é livre de finos e poeira, o que garante uma mistura eficaz durante a pré-mistura ou processamento. Baseado na molécula da HMTBA, a HMSeBA é totalmente estável sob várias condições de processamento, incluindo tratamentos térmico para matrizes ou extrusão para alimentos aqua ou ração pet. Além disso, a HMSeBA é completamente solúvel em água, enquanto a Se-Met não. Finalmente, trabalhos recentes demonstraram que a metionina e Se-Met estão competindo pelos mesmos transportadores celulares, o que explica o porquê aumentar a suplementação de metionina pode reduzir a absorção de Se-Met. Por outro lado, HMTBA e HMSeBA não usam os mesmos transportadores que a metionina, não demonstrando assim, nenhuma competição de inibição. 

Ao comparar HMSeBA com Se-levedura, vemos que a deposição de Se nos tecidos aumentou mais do que 40% em frangos de corte (Briens et al., 2013, 2014; Figura 3), em poedeiras (Jlali et al., 2013; Figura 4) e em suínos (Jlali et al., 2014). Comparando HMSeBA, Se-levedura e L-Se-Met pura, mostrou-se que a diferença se deve à concentração do componente ativo: Se-Met. Simon et al., (2013) recentemente demonstraram que a bio-eficiência do Se-levedura apenas pode ser comparado com base em sua concentração de Se-Met. Assim, HMSeBA possui uma eficiência de 100% para depositar Se-Met no corpo quando comparado ao Se-levedura que possui concentrações muito variáveis de Se-Met, de 21 a 68%.

 

Estudos recentes mostram que fornecer HMSeBA não aumenta apenas a concentração de Se total depositado como Se-Met nos músculos, mas também aumenta a concentração de Se-Cis nos tecidos metabólicos e músculos (Figura 5). A HMSeBA aparentemente possui benefícios duplos, não apenas aumentando a concentração de Se-Cis circulante e tecidos a qual é incorporada em selenoproteínas mas também aumentando a deposição de Se como Se-Met nos tecidos e enriquecendo as reservas de Se para fins antioxidantes, quando este é requerido em situações de estresse.  

Usar Se orgânico e particularmente sua forma pura, como a seleno-hidroxi-metionina, mostra vantagens significativas, pois melhora a eficácia reprodutiva e qualidade do produto. De fato, um selênio mais eficiente alivia o estresse oxidativo tanto de machos quanto de fêmeas, melhorando a fertilidade, qualidade dos ovos e embriões, e em consequência disto, aumenta a eclodibilidade e viabilidade dos pintinhos. Por ser uma molécula pura, a HMSeBA também será completamente absorvida mesmo pelos animais mais jovens. Um estudo, com suplementação durante 7 dias foi recentemente desenvolvido  para mostrar as diferenças entre as fontes de selênio. 

Pesquisas recentes indicam que a HMSeBA pode participar na preservação da qualidade da carne. Um estudo de campo, com perus, utilizou HMSeBA como única fonte de Se durante dieta de terminação, os resultados demonstraram uma menor oxidação da carne e aumento das propriedades de conservação, com prolongação da vida de prateleira (Pappas et al., 2012). 

Diferentemente da Se-Met, a HMSeBA é totalmente solúvel em água, tal vantagem facilita a mistura completa com os ingredientes da ração e a suplementação de Se através da água de bebida, caso uma solução rápida seja necessária.

Conclusões e observações 

Em termos de bio-eficácia, a seleno-hidroxi-metionina análoga ou HMSeBA é a fonte mais eficiente de selênio orgânico, a qual aumenta não apenas as reservas de Se como Se-Met nos tecidos, mas principalmente, incorpora a Se-Cis nas selenoproteínas antioxidantes, garantindo uma melhor resistência ao estresse oxidativo sob várias condições práticas. Comparado com a alta variabilidade dos produtos proveniente de fontes de levedura selenizada, a HMSeBA, sendo produzida por meio de um processo químico, oferece uma fonte pura, consistente, altamente bio-eficaz e confiável de selênio orgânico para a indústria animal.

Figura 1: Variabilidade da concentração de Se-metionina das Se-leveduras (% Se-Met)

Figura 2:  Seleno-hidroxi-metionina análoga ou HMSeBA (Selisseo®)

Figura 3: Deposição total de selênio no músculo do peito de machos com 3 semanas de idade, alimentados com dietas sem adição de selênio (NC), selenito de sódio (0,1 e 0,3ppm de Se), levedura selenizada (0,1 e 0,3ppm de Se) ou HMSeBA (0,1, 0,2 e 0,3ppm de Se) no período de 0 a 3 semanas de idade (Briens et al., 2013).
 

Figura 4: Deposição total de selênio em ovos de poedeiras ISA-Brown alimentadas com dietas sem adição de selênio (NC), selenito de sódio (0,2ppm de Se), levedura selenizada (0,1 e 0,2ppm de Se) ou HMSeBA (0,1 e 0,2ppm de Se) durante 8 semanas (Jlali et al., 2013)

 

Figura 5: Efeito das diferentes fontes de selênio na deposição de seleno-hidroxi-metionina e selenocisteína no músculo do peito em pintinhos de 3 semanas de idade