Характеристики різних джерел органічного селену
Споживання та характер використання селену, його біологічна доступність та ефективність значною мірою залежать від того, в якій формі цей елемент міститься в кормі. Добавки селену можуть вводитися у двох формах: (1) неорганічні мінеральні солі, наприклад, селеніт або селенат натрію та (2) органічні форми, наприклад, збагачені селеном дріжджі.
Селенові дріжджі, до складу яких селен включається у процесі контрольованої ферментації, є найкращим джерелом біологічно доступного органічного селену. Хоча деякі інші продукти також маркуються як «органічні», з урахуванням методів виробництва та основ хімії, є підстави сумніватися у правдивості такого маркування.
Засвоєння селену відбувається в тонкому кишечнику, селеноамінокислоти засвоюються за допомогою такого ж біологічного механізму, як і звичайні амінокислоти та пептиди, а засвоєння неорганічного селену відбувається за допомогою менш ефективного пасивного механізму дифузії. Після всмоктування в кишечнику амінокислоти, що містять селен, наприклад, селенометіонін, вбудовуються в білки організму замість метіоніну і можуть виконувати функцію сховища селену, який може вивільнятися в ті періоди, коли його споживання недостатньо.
Хоча селенометіонін є найбільш поширеною речовиною у складі селенових дріжджів, у недавньому дослідженні було виявлено додатково більше 60 різних речовин, що містять селен, у тому числі понад 20 метаболітів, про які раніше не повідомлялося (Arnaudguilhem et al., 2012).
Є дані про те, що ці різноманітні речовини, що містять селен, використовуються при внутрішньоклітинному синтезі селенопротеїнів. Навпаки, неорганічні джерела селену, що надходять в організм із тонкого кишечника, або використовуються, абопіддаються метилюванню та виводяться з організму.
Аналіз характеру накопичення селену в тканинах допомагає з'ясувати, в яких функціях бере участь селен і яким метаболічним перетворенням піддається те чи інше джерело селену. Вміст селеноцистеїну в тканинах зазвичай корелює з активністю ферментів, що містять селен, оскільки селеноцистеїн бере участь у формуванні активних центрів селеновмісних ферментів.
Накопичення в тканинах селенометіоніну є не лише індикатором підвищеного засвоєння та накопичення селену, але й ознакою наявності в організмі запасів селену, який може бути використаний у періоди його недостатнього споживання чи періоди окислювального стресу.
Селенометіонін у складі м'яса тварин має більш високу доступність для споживачів такого м'яса.
Проводилася водна екстракція кожного продукту з подальшою обробкою ферментами для вивільнення речовин, що містять селен, пов'язаних з різними фракціями полісахаридів і білків. Потім проводилося поділ цих селеновмісних речовин, їх ідентифікація за допомогою екслюзійної хроматографії та мас-спектрометрії з індуктивно-зв'язаною плазмою, потім проводилося порівняння різних фракцій, отриманих з різних продуктів на основі дріжджів (Рис. 1). В результаті з використанням різних методів екстракції була визначена концентрація речовин, що містять селен, в різних фракціях дріжджових продуктів і показана велика варіабельність складу продуктів на основі селенових дріжджів.
Хоча є думка, що всі продукти на основі селенових дріжджів однакові, насправді це не так. Характер накопичення селену у різних дріжджах значно відрізняється. Є відмінності між різними штамами дріжджів на генетичному рівні, і так самоІснують фундаментальні відмінності в характері розподілу селену всередині дріжджової клітини. Тому продукти на основі селенових дріжджів можуть відрізнятися за різними параметрами, наприклад, термін зберігання, біологічної доступності і токсичності. Ці продукти не слід розглядати з тих самих позицій, кожен з них має унікальні характеристики.Метаболізм селенуЗ якого б джерела не надходив селен, для синтезу селеноцистеїну та подальшого включення до складу селенопротеїнів, він повинен спочатку перетворитися на селенід. Для включення селенометіоніну до білків такого проміжного етапу не потрібно. Тобто біологічний ефект селену залежить не тільки від його кількості, а й від форми, в якій він надходить до організму.
Біологічна ефективність продуктів, що містять органічний селен, наприклад, збагачених селеном дріжджів, великою мірою залежить від доступності білків, що входять до їх складу, і пептидів, що містять селен. На малюнку 2 показані основні метаболічні шляхи селену.
Важливо розрізняти загальний селенометіонін та вільний селенометіонін, оскільки тільки вільна форма даної амінокислоти може бути неспецифічно включена до складу білків. Якщо селенометіонін не вивільняється у формі вільної амінокислоти, то незалежно від загального вмісту селену і селенометіоніну, дане джерело селену має перетворитися на селенід, перш ніж селен, що міститься в ньому, зможе брати участь у метаболізмі.
У галузі кормовиробництва існує помилка щодо вмісту селенометіоніну в збагачених селеном дріжджах, яку можна висловити фразою «чим більше – тим краще». Ця думка не підтверджена науковими даними, відсутні дані про доступність для засвоєння присутніх в окремих продуктах.селенсодержащих білків та пептидів.
Хоча при перетравленні в шлунково-кишковому тракті білки та пептиди, присутні в селенових дріжджах, можуть зазнавати руйнування з високою ефективністю, ефективність вивільнення з них селенометіоніну набагато менша. Тому необхідно також звертати увагу на доступність більш ніж 60 інших селеноамінокислот, що містяться в дріжджах селенових. У процесі травлення ці амінокислоти піддаються таким самим перетворенням, що впливають на біологічну доступність, як і основні сполуки, що містять селен.
При реєстрації в Європейському Союзі кожен виробник продуктів на основі дріжджів селенових зобов'язаний надати досьє, що містить дані про ефективність, безпеку і токсичність цих продуктів. На підставі цих даних Європейське управління безпеки харчових продуктів (EFSA) проводить оцінку ефективності та безпеки продуктів для всіх видів тварин, а також безпеки для споживачів та навколишнього середовища. У Таблиці наведено дані про накопичення селену в тканинах на підставі офіційного висновку EFSA для кількох продуктів на основі збагачених селеном дріжджів, дозволених до використання в ЄС.
Хоча ці дані не можна порівнювати безпосередньо внаслідок відмінностей у методиках експериментів, проте з даних виразно видно, що всі ці продукти призводять до збільшення накопичення селену в тканинах і продуктах тваринництва.
По суті, всі накопичені дані підтверджують, що продукти на основі селенових дріжджів мають різні властивості. Ці відмінності обумовлені різним характером накопичення селену в різних білках та пептидах, що містяться в окремих фракціях дріжджів, тому біологічна доступність селену та ступінь його накопичення у тканинах тварин будевідрізнятись у різних продуктів.
ВисновкиПри порівнянні продуктів на основі селенових дріжджів необхідно враховувати обумовлений властивостями конкретного штаму дріжджів характер включення селену в білки та пептиди.
Ці відмінності зумовлюють характер вивільнення амінокислот у процесі травлення та відмінності у біологічній доступності різних продуктів. Збільшення вмісту селенометіоніну не завжди підвищує біологічну доступність джерела селену.
Основний висновок полягає в тому, що відмінності в технології виробництва селенових дріжджів призводять до різної біологічної доступності збагачених селеном білків та пептидів, що містяться в них.
Малюнок 2. Обмін селену
