Article publié dans All About Feed | Volume 30, No. 2, 2022
Pendant de nombreuses années, l'efficacité des sources organiques de sélénium (Se) et des séléno-yéastes (SY) a été évaluée. séléno-levures (SY) en particulier, a été liée au niveau de sélénométhionine (SeMet), ce qui rend l'évaluation de la teneur en Se et de sa forme cruciale pour garantir leur bio-efficacité. L'évaluation de la teneur en Se et de sa forme est donc cruciale pour garantir leur bio-efficacité. La composition et la spécification du produit étant si critiques, séléno-levures ont un niveau minimum réglementaire de 97-99% de Se total sous forme de Se organique, ainsi qu'un minimum de 63% de Se total sous forme de SeMet. De récentes améliorations analytiques ont permis de mesurer une forme supplémentaire de forme inorganique de Seinorganique supplémentaire, à savoir Se élémentaire (Seo ), qui n'avait pas encore été caractérisé dans les produits. Lorsqu'il est appliqué aux séléno-levuresil permet de mieux différencier le sélénium inorganique du sélénium organique et, par conséquent, le sélénium inorganique du sélénium organique, Seo doit désormais être pris en compte pour obtenir une évaluation précise de la composition variable des séléno-levures. De nouvelles questions pourraient également se poser concernant la catégorisation de ces formes de Se et leur importance nutritionnelle.
Le sélénium est un oligo-élément essentiel pour la nutrition animale, principalement en raison de son rôle clé dans la défense antioxydante, l'immunité et les processus de modulation inflammatoire. Étant donné que la plupart des ingrédients des aliments pour animaux dans le monde sont déficients en sélénium, la supplémentation alimentaire en sélénium est une pratique commerciale courante. Le Se est inclus dans les prémélanges pour bétail sous des formes inorganiques (principalement le sélénite de sodium), dont la bio-efficacité est connue pour être très faible, ou sous des formes organiques, telles que les séléno-levures inactivées. séléno-levures ou sous des formes chimiques synthétisées pures (SeMet, hydroxy-sélénométhionine : OH-SeMet), dont on sait qu'elles ont une bio-efficacité plus élevée.
Il est bien connu que la teneur en SeMet des séléno-levures varie dans une large mesure d'un fournisseur à l'autre, ainsi que d'un lot de production à l'autre (Fagan et al. 2015). Le processus de fabrication des séléno-levures consiste à nourrir une levure en croissance, principalement Saccharomyces cerevisiae, avec du Se inorganique, et à permettre à la levure de synthétiser certaines quantités de SeMet et de l'incorporer de manière non spécifique dans les protéines de la levure sous la forme de SeMet. On sait que les séléno-levures est assez complexe et que l'efficacité de la synthèse du SeMet et de son incorporation dans la levure dépend de nombreux facteurs (les conditions de fermentation, la souche de levure, le protocole d'ajout de Se, le milieu de base, les sources d'énergie (mélasse), le pH, la température, la vitesse d'agitation, l'aération, la taille de l'inoculum, le temps d'incubation et la concentration de Se inorganique, qui est hautement toxique).
La gestion de tous ces facteurs est difficile à normaliser, ce qui explique la grande variabilité de l'efficacité du processus. Cette variabilité entraîne de grandes variations dans la teneur en SeMet, le principal facteur de bio-efficacité du Se chez les animaux d'élevage (De Marco et al. 2021). La composition en Se de 13 séléno-levures provenant de différents lots (CNCM I-3060, CNCM I-3399, NCYC R397, NCYC R645 et NCYC R646) a récemment été étudiée à l'aide de nouvelles méthodes analytiques de pointe.
Ces séléno-levures sont autorisées comme compléments alimentaires avec une exigence de spécification de produit d'un minimum de 97% du Se total sous forme de Se organique ainsi qu'un minimum de 63% du Se total sous forme de SeMet.
La teneur en sélénométhionine des levures Se reste très variable.
La grande variabilité de la proportion de SeMet dans les séléno-yéastes est connue depuis un certain temps. En effet, plusieurs études évaluées par des pairs, ainsi que des avis d'autorisation, ont fait état de différentes fourchettes de variabilité (de 50 à 75 % ; Surai et al. 2018).
Cette nouvelle évaluation de produits frais confirme la variabilité susmentionnée de la proportion de SeMet, bien que les concentrations totales de Se des levures sélénisées étudiées soient inférieures à celles des produits frais. séléno-levures correspondent parfaitement aux indications figurant sur l'étiquette (figure 1).
Le pourcentage de SeMet varie de 19 % à 72 %, tandis que les séléno-levures indiquent un minimum de 63%. Parmi les 13 séléno-levures8 contenaient moins de 63% du Se total sous forme de SeMet et ne correspondaient pas aux spécifications du produit, et seulement 5 étaient supérieures à ce niveau minimum de SeMet. Les différents facteurs mentionnés ci-dessus expliquent cette variabilité.
Figure 1: spéciation du Se comparée au Se total (%) de divers produits commerciaux frais à base de levure sélénisée (SY)
La concentration de sélénométhionine (SeMet), de sélénocystéine (SeCys), de Se élémentaire (Se0), de sélénite (Se-IV), de sélénate (Se-VI)) et d'autres espèces de Se est exprimée en % du Se total. L'analyse a été effectuée en utilisant la technique HPLC-ICP MS pour toutes les espèces de Se et ICP AES pour le Se total. La ligne en pointillé représente les seuils de % de SeMet dans SY, tels qu'ils sont indiqués dans la spécification du produit.
La sélénocystéine est-elle présente dans les levures Se ?
Le Se est un élément non essentiel pour les levures car, contrairement à d'autres organismes supérieurs, les levures ne possèdent pas de gènes codant pour les sélénoprotéines, les formes biologiquement fonctionnelles du Se qui ont la spécificité de contenir un acide aminé sélénocystéine (SeCys). On a récemment découvert qu'une partie de la SeMet présente dans les séléno-yéastes pouvait également être orientée de manière non spécifique vers la voie de transsulfuration, entraînant ainsi une incorporation non spécifique de SeCys dans les protéines de la levure.
Cependant, ces SeCys, s'ils sont donnés aux animaux, ne peuvent pas être stockés de la même manière que le SeMet ou utilisés directement pendant la synthèse des sélénoprotéines, en raison du mécanisme obligatoire de synthèse in situ des sélénoprotéines. En fait, il a été démontré que le SeCys alimentaire est similaire au sélénite de sodium en termes de bio-efficacité pour les animaux (De Marco et al. 2021). En outre, la proportion de SeCys a généralement été rapportée comme étant comprise entre 10 et 22 % dans les levures sélénisées bien que les dernières mesures effectuées aient montré la présence de seulement 1,2 à 6,6 % de SeCys (Figure 1).
Et il existe de nombreuses autres espèces de Se organiques dans les levures Se commerciales.
Les spécifications des séléno-levures actuellement sur le marché sont 97-99% de Se organique, principalement SeMet (63%), et les espèces de Se organique restantes sont normalement classées comme des quantités variables de SeCys, des sélénométabolites solubles dans l'eau et des espèces de Se inconnues. Un grand nombre de ces autres composés organiques du Se ont été signalés et caractérisés dans différentes séléno-levures .
On pense aujourd'hui que les séléno-yéastes pourraient représenter plus de 100 espèces de Se qualitativement caractérisées. Cependant, malgré la disponibilité de technologies analytiques avancées, un bilan de masse des espèces organiques de Se identifiées et du Se organique total supposé n'a pas encore été réalisé. Par conséquent, ces autres espèces de Se doivent faire l'objet d'une quantification et d'une caractérisation plus poussées.
Des techniques d'analyse avancées ont révélé des niveaux de Se inorganique plus élevés qu'on ne le pensait à l'origine dans les Se-Yeasts.
Quantification des espèces inorganiques classiques de Se dans les levures Se
Il est généralement admis que les séléno-levures ne contiennent que des concentrations résiduelles de Se inorganique inorganique sous forme de sélénite (Se-IV) ou de sélénate (Se-VI), ce qui a été confirmé par la présente étude sur 13 séléno-levures (figure 1). Jusqu'à présent, seuls le Se total, le SeMet et le Se inorganique inorganique (Se-IV et Se-VI) dans les séléno-ivures ont été prises en compte. Cependant, ces proportions de Se inorganique inorganique ont récemment été remises en question, en raison de la disponibilité de nouvelles méthodes analytiques avancées.
Le Se élémentaire, une espèce de Se inorganique nouvellement détectée dans les levures Se, explique une partie des "espèces de Se inconnues".
En ce qui concerne les séléno-levuresle Se organique a toujours été considéré comme la différence entre le Se total et le Se inorganique. Se inorganiqueoù le Se inorganiqueinorganique, comme indiqué précédemment, est limité à Se-IV et Se-VI. Toutefois, grâce aux progrès des méthodes d'analyse, la détection et la quantification précise du Se élémentaire (Se0) sont désormais possibles. Se élémentaire (Se0) dans les séléno-levures ont récemment été signalées. Ce nouvel élément identifié, le Seo représente une forme inorganique forme inorganique supplémentaire de Se. Vacchina et al. 2021 ont récemment mis au point une méthode précise pour quantifier le Seo dans le SY. Les auteurs ont constaté que la proportion de Seo présente dans 7 séléno-levures représentait en moyenne 10-15% du Se total et pouvait même représenter jusqu'à 40%. Seo a été récemment mesuré dans 13 échantillons de SY en utilisant la même méthode, et il a été démontré que la proportion de Seo variait entre 3,6 % et 51,8 % (tableau 1).
Tableau 1 : Teneur en Se élémentaire (Se0) de divers produits commerciaux frais à base de levure séchée(SY)
Si l'on considère la somme des espèces inorganiques de Se inorganiques (Se-IV, Se-VI et Se0), la proportion de Se organique dans tous les produits était bien inférieure à la spécification de 97 % (figure 2). Si l'on tient compte du mélange de fermentation complexe utilisé dans les séléno-levures et du fait que le sélénite de sodium (la source de Se dans les séléno-levures ) peut être réduit en Seo par divers agents réducteurs, la précipitation du Se sous forme de Seo est une réaction très probable. Par conséquent, la précipitation de Se sous forme de Seo est une réaction très probable. Seo peut désormais être mesurée à l'aide des techniques analytiques les plus récentes, et déclarée par les séléno-levures afin d'améliorer la transparence concernant les formes de Se contenues dans ces produits.
En outre, il a été démontré que les sources organiques pures de Se, y compris SeMet, Zn-SeMet et OH-SeMet, n'ont pas d'effets détectables sur la qualité de l'air. Seo. En fait, ces formes pures ne délivrent le Se que sous forme de SeMet, ce qui constitue une étape importante dans la constitution de réserves de Se dans l'organisme, ce qui, à son tour, peut contribuer à atténuer l'impact de conditions de stress importantes sur le plan commercial, à améliorer la capacité d'adaptation des animaux d'élevage et à préserver leur santé, ce qui contribue à leur productivité et à leurs performances en matière de reproduction.
Figure 2 : Teneur en Se organique et inorganique comparée au Se total (%) de divers produits commerciaux frais à base de levure séchée (SY).
Conclusion
Les progrès récents des méthodologies analytiques ont permis une détermination de plus en plus précise, fiable et complète de la composition des séléno-levures. Ces analyses révèlent la présence de inorganiques Seo inorganique, ce qui explique une grande partie des espèces de Se inconnues auparavant.
Ces résultats démontrent que les produits à base de levure sélénisée utilisés dans l'alimentation animale contiennent bien moins de 97% du Se total sous forme de Se organique. Ainsi, la proportion de Se inorganique dans les produits à base de séléno-levure devrait être révisée et, par conséquent, une caractérisation complète de la teneur en Se inorganique dans les produits à base de séléno-levure devrait être effectuée. inorganique Se inorganique. D'après ces résultats, la caractérisation des séléno-levures en tant que forme organique complète de Se peut maintenant être remise en question et, par conséquent, les utilisateurs finaux et l'industrie auront maintenant la possibilité de faire un choix plus réfléchi lorsqu'il s'agira de décider combien investir dans une forme organique de Se.
Mohammed Amine HACHEMI, DMV
Chef de projet R&D en nutrition animale chez Adisseo
amine.hachemi@adisseo.com
Mickaël BRIENS, PhD
Responsable R&D Solutions Antioxydantes chez Adisseo
mickael.briens@adisseo.com
Michele DE MARCO, PhD
Global Category Manager Antioxidants Solutions chez Adisseo
michele.demarco@adisseo.com
Références
- Surai, F. Peter ; I. Kochish, Ivan ; I. Fisinin, Vladimir ; A.Velichko, Oksana (2018) Selenium in Poultry Nutrition. Du sélénite de sodium aux sources organiques de sélénium. In : The Journal of Poultry Science, advpub. DOI : 10.2141/jpsa.0170132.
- Fagan, Sheena ; Owens, Rebecca ; Ward, Patrick ; Connolly, Cathal ; Doyle, Sean ; Murphy, Richard (2015) Biochemical Comparison of Commercial Selenium Yeast Preparations. In : Biological trace element research, Ahead. DOI: 10.1007/s12011-015-0242-6.
- De Marco, Michele ; Conjat, Anne-Sophie ; Briens, Mickaël ; Hachemi, Mohammed Amine ; Geraert, Pierre-André (2021) Bio-efficacité des composés organiques de sélénium chez les poulets de chair. In : Italian Journal of Animal Science, vol. 20, n° 1, p. 514-525. DOI: 10.1080/1828051X.2021.1894994.
- Vacchina, Véronique ; Foix, Dominique ; Menta, Mathieu ; Martinez, Hervé ; Séby, Fabienne (2021) Optimisation de la détermination du sélénium élémentaire (Se(0)) dans les levures par HPLC-ICP-MS à échange d'anions (7).
