Une alimentation équilibrée est essentielle à la promotion de la santé humaine. Parmi les nutriments essentiels, le sélénium présente des carences dans de nombreux pays du monde.
Chez l'animal comme chez l'homme, la carence en sélénium est associée à un affaiblissement de l'immunité et à une sensibilité accrue à diverses maladies, dont la récente épidémie causée par le COVID 19.
La production d'œufs, de viande et de lait enrichis en sélénium pourrait constituer une approche importante pour remédier à la carence en sélénium chez l'homme.
Prof Peter SURAI
Feed-Food Ldt, UK
Dr. Michele DE MARCO
GlobalScientific and Technical Manager
ADISSEO
Introduction
Il y a plusieurs siècles, les observations d'Hippocrate sur la relation entre la santé et la nutrition ont donné lieu à une discussion sur les facteurs qui influencent notre santé.
Toutefois, au cours des dernières décennies, il est devenu évident que si notre mode de vie, en ce qui concerne notre alimentation, le stress, le tabagisme, les soins médicaux, l'exercice physique et la génétique, est un déterminant majeur de notre état de santé, notre régime alimentaire joue également un rôle essentiel. Dans la plupart des pays développés, les pratiques nutritionnelles ont récemment changé d'orientation, passant de la lutte contre les carences en nutriments à la satisfaction des besoins en nutriments afin de rester en bonne santé tout au long de la vie.
Cependant, les gens ne consomment pas tous les mêmes aliments et ils satisfont leurs besoins nutritionnels de différentes manières. L'alimentation est la principale source de micronutriments et d'antioxydants naturels, notamment la vitamine E, la vitamine C, les caroténoïdes, les flavonoïdes, le sélénium (Se), etc.
Il est nécessaire de tenir compte du fait que tous les antioxydants présents dans l'organisme jouent un rôle très important et sont essentiels au maintien de l'équilibre redox de l'organisme, à la prévention du stress oxydatif et au maintien d'un bon état de santé, ce qui contribue à la prévention des maladies.
Les principaux antioxydants présents dans l'organisme forment une "équipe" responsable de la défense antioxydante.
Dans cette équipe, mieux connue sous le nom de système antioxydant, le Se, sous la forme de sélénoprotéines, joue un rôle central et a été défini comme le "chef d'orchestre" de la défense antioxydante.
Carences en Se au niveau mondial et besoins en Se chez l'homme
Les carences en micronutriments, y compris les oligo-éléments essentiels, touchent jusqu'à 3 milliards de personnes dans le monde.
La disponibilité des oligo-éléments dans l'alimentation est déterminée dans une large mesure par leur concentration dans le sol. Le Se est l'un de ces oligo-éléments, et jusqu'à une personne sur sept souffre d'un apport alimentaire insuffisant en Se, qui est également connu pour affecter la santé du bétail.
Le principal problème de l'alimentation en Se est la grande variabilité des concentrations de Se dans les différents aliments, qui est directement liée à la concentration de Se dans le sol où sont cultivés les produits agricoles et les légumes, et où est élevé le bétail.
En outre, la disponibilité du Se pour les plantes dépend de nombreux facteurs, notamment le pH du sol, le potentiel d'oxydo-réduction et la composition minérale du sol, le taux de fertilisation artificielle et les précipitations. Étant donné que la teneur en Se des aliments d'origine végétale et animale dépend de sa disponibilité dans le sol, le niveau de cet élément dans l'alimentation humaine varie dans une large mesure d'une région à l'autre.
À cet égard, on prévoit des niveaux de précipitations plus élevés et un pH du sol plus faible, en raison du changement climatique en cours, ce qui accroît la probabilité d'un mauvais état des sols, tant pour le bétail que pour les humains.
Une projection du changement climatique a récemment prédit les futures pertes mondiales de Se dans les sols, dans lesquelles 66 % des terres cultivées pourraient perdre jusqu'à 8,7 % de Se. Ces pertes augmenteront encore la carence en Se à l'échelle mondiale.
L'Organisation mondiale de la santé (OMS), l'USDA et l'EFSA ont recommandé un apport alimentaire en Se de 55 à 85 μg/jour pour les adultes (l'apport nutritionnel recommandé de l'UE est de 55 μg/jour, tandis que l'apport nutritionnel recommandé des États-Unis varie de 55 à 70 μg/jour pour différentes catégories de personnes).
Une carence en sélénium et un faible apport alimentaire quotidien en Se peuvent provoquer des maladies endémiques ou d'autres problèmes de santé environnementale importants, tels que la maladie de Keshan (une maladie cardiaque dégénérative fréquemment observée à Keshan, en Chine) et la maladie de Kaschin-Beck (une forme d'ostéoarthropathie qui provoque des déformations des articulations). L'apport alimentaire quotidien de Se varie considérablement d'un pays ou d'une région à l'autre.
Se deficiency has been reported in parts of China (Keshan disease areas), Saudi Arabia, the Czech Republic, Burundi, New Guinea, Nepal, Croatia and Egypt for daily Se intake rates <30 μg/day.
En outre, de nombreux autres pays, tels que l'Inde, la Belgique, le Brésil, le Royaume-Uni, la France, la Serbie, la Slovénie, la Turquie, la Pologne, la Suède, l'Allemagne, l'Espagne, le Portugal, le Danemark, la Slovaquie, la Grèce, les Pays-Bas, l'Italie, la Chine, l'Autriche et l'Irlande, ont été identifiés comme présentant des zones déficientes en Se, car les niveaux d'apport quotidien en Se sont inférieurs à la quantité recommandée par l'OMS, à savoir 55 μg/jour.
Environ 76 % des pays du monde entier sont situés dans des régions de carence en Se, où le niveau d'apport quotidien en Se est inférieur à 55 μg/jour pour les adultes.
Effet négatif de la carence en Se sur la santé humaine
Le sélénium est un élément essentiel pour les humains et les animaux afin d'assurer des fonctions corporelles adéquates.
Les effets bénéfiques du Se sur la santé sont bien connus et comprennent la protection des tissus corporels contre le stress oxydatif, le maintien de la défense contre les infections en modulant les réponses immunitaires et inflammatoires de l'organisme, la modulation de la croissance et du développement, ainsi que d'éventuelles propriétés anti-cancérigènes.
La carence en Se est associée à une diminution de l'expression de diverses sélénoprotéines dans les tissus humains, ce qui affecte les principaux processus métaboliques, y compris la défense antioxydante et l'homéostasie redox, qui sont des facteurs majeurs impliqués dans l'immunocompétence et la prévention de différentes maladies.
Par conséquent, une carence extrême en Se est associée au développement de la maladie de Keshan et de la maladie de Kashin-Beck. En outre, on estime qu'un faible taux de Se dans la population générale augmente le risque de développer un cancer, une maladie cardiovasculaire (MCV), la maladie d'Alzheimer, le déclin cognitif/la démence, une maladie auto-immune de la thyroïde, des problèmes de fertilité/reproduction, la polyarthrite rhumatoïde et toute une série d'autres maladies.
Il a également été démontré qu'un apport alimentaire insuffisant en sélénium nuit à la compétence immunitaire, réduit la défense contre diverses maladies virales et bactériennes et diminue la résistance aux métaux lourds toxiques.
Sélénium et immunité
Les informations accumulées activement au cours des 20 dernières années indiquent que le Se fait partie des principaux agents immunomodulateurs.
Le sélénium affecte toutes les composantes du système immunitaire, y compris le développement et l'expression des réponses humorales et à médiation cellulaire naturelles, non spécifiques et spécifiques.
En général, une carence en Se semble entraîner une immunosuppression, alors qu'une supplémentation optimale en Se semble entraîner une augmentation et/ou une restauration des fonctions immunologiques.
En fait, il a été démontré qu'une carence en Se inhibe la résistance aux infections microbiennes et virales, compromet la fonction des neutrophiles, la production d'anticorps, la prolifération des lymphocytes T et B en réponse aux mitogènes et la cytodestruction des lymphocytes T et des cellules NK.
La relation entre la nutrition et l'infection virale a également été étudiée.
Il semble probable qu'une carence en Se puisse être un facteur important dans la sensibilité accrue des animaux et des humains aux maladies virales et bactériennes.
En effet, à la suite d'une carence en Se, la production élevée d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) et le stress oxydatif accru d'un hôte peuvent conduire à un taux de mutation virale accru (figure 1), qui peut à son tour entraîner l'émergence d'agents pathogènes viraux dotés de nouvelles propriétés pathogènes.
Par conséquent, la carence en Se est associée à une mutation du génotype viral, ce qui permet à un virus de passer d'une souche bénigne à une souche très virulente.
De telles mutations virales de l'ARN ont été signalées comme étant plus rapides et plus durables chez les individus déficients en Se que chez les individus sains, à la fois chez les animaux et chez les humains.
Figure 1. Effets du Se sur les maladies virales
Comme mentionné ci-dessus, les infections virales compromettent normalement la défense antioxydante en augmentant simultanément la production de ROS et la régulation de la biosynthèse des enzymes antioxydantes dans la cellule infectée.
Parmi les virus associés à la production de ROS figurent le virus de l'immunodéficience humaine (VIH), le virus de l'hépatite B (VHB), le virus de l'hépatite C (VHC), le virus d'Epstein-Barr (EBV), le virus de l'herpès simplex de type 1 (HSV-1), le virus de la stomatite vésiculaire (VSV), le virus respiratoire syncytial (VRS), le virus de la leucémie humaine à cellules T de type 1 (HTLV-1) et les virus de la grippe.
Les réponses immunitaires sont intimement liées aux processus inflammatoires, qui sont eux-mêmes liés à la production de ROS et aux processus de contrôle de l'oxydoréduction.
En outre, les infections virales sont souvent liées à des carences en macronutriments et en micronutriments.
En effet, une carence en sélénium est fréquente chez les patients infectés par des virus.
Par exemple, la production de ROS peut augmenter l'expression des cytokines inflammatoires par le biais d'une activité accrue de NF-κB, et il semble probable que le Se module les processus inflammatoires et immunitaires par le biais de fonctions redox.
Une production corporelle excessive de ROS endommage toutes les molécules biologiques, y compris les acides gras polyinsaturés, les protéines et l'ADN, provoquant ainsi des agrégations de protéines et des erreurs dans l'expression des gènes.
Par exemple, le coxsackievirus est un entérovirus qui provoque la maladie de Keshan.
Des données suggèrent que la supplémentation en Se pourrait prévenir le développement de la maladie de Keshan en renforçant l'immunité virale et en empêchant les adaptations génétiques de l'ARN génomique viral, qui, ensemble, entraînent une réduction de la virulence et de la pathologie cardiaque.
Des lésions cardiaques ont été observées dans des études animales lors d'une infection par une souche non cardiovirulente de coxsackievirus B, mais uniquement chez des souris déficientes en Se, alors que des souris nourries avec des régimes alimentaires adéquats en Se ne présentaient aucun signe de telles lésions cardiaques.
Cette déficience s'est traduite par une charge virale plus élevée dans le cœur des souris déficientes en Se ainsi que par une réponse des cellules T spécifiques à l'antigène plus faible que celle des compagnons de portée adéquats en Se.
En fait, des formes bénignes du Coxsackievirus B3 (CVB3) et du virus de la grippe de type A peuvent rapidement muter vers la virulence chez les hôtes présentant un statut déficient en Se. De même, une étude récente a démontré qu'une supplémentation en Se chez des poulets exposés à un virus de la grippe aviaire faiblement pathogène (H9N2) augmente l'expression des gènes de réponse antivirale, ce qui peut conduire à une réduction de l'excrétion du virus chez les oiseaux infectés.
Un grand nombre de micronutriments présents dans l'alimentation, dont le Se, jouent un rôle fondamental dans le maintien d'une réponse immunitaire "optimale". En tant que composant des sélénoprotéines, le Se est nécessaire au bon fonctionnement des principales cellules immunitaires, notamment les neutrophiles, les macrophages, les cellules NK et les lymphocytes T.
Un apport élevé en sélénium peut contribuer à soulager le stress oxydatif et à prévenir une réponse immunitaire et inflammatoire incontrôlée.
Une épidémie causée par un nouveau coronavirus (COVID-19 ou SARS-CoV-2) appartenant au même groupe de β-coronavirus que le syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS) apparu en 2002 et que le syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS), se propage actuellement dans le monde entier et menace la santé humaine et l'économie mondiale.
Il a été démontré que l'apparition, le développement, la durée et la gravité du SRAS-CoV-2 dépendent de l'interaction entre le virus et le système immunitaire de l'individu.
Le SRAS-CoV2, tout comme d'autres virus à ARN [4], peut probablement déclencher un stress oxydatif qui, à son tour, entraîne une production élevée et incontrôlée de ROS, ce qui semble provoquer une tempête de cytokines, c'est-à-dire une réponse inflammatoire systémique incontrôlée et mortelle résultant de la libération de grandes quantités de cytokines et de chimiokines pro-inflammatoires par les cellules effectrices immunitaires au cours de l'infection par le SRAS-CoV2, ainsi qu'une hyperinflammation chez les patients atteints par le SRAS-CoV2.
Les personnes âgées et les personnes souffrant de diverses maladies, dont le diabète, l'hypertension et les maladies cardiovasculaires, étant déjà dans un état de stress oxydatif, une telle infection virale augmentera ce stress, et c'est une explication possible de la sévérité de COVID-19 dans ces catégories de patients.
À l'heure actuelle, il n'existe pas de traitement efficace contre le SRAS-CoV-2, mais une immunocompétence élevée est considérée comme le principal facteur de réduction du risque de cette maladie.
À cet égard, un état nutritionnel optimal est d'une importance capitale et diverses carences nutritionnelles augmentent le risque de SRAS-CoV-2.
En fait, une carence alimentaire en Se est considérée comme un facteur de risque important pour l'infection par le SRAS-CoV-2 et pour l'issue des thérapies.
The effect of the Se status on the cure rates of COVID-19 has recently been shown in China. Indeed, a significant association between cure rate and background selenium status in cities outside Hubei (R2 = 0.72, F test P < 0.0001) has been reported.
Une autre étude similaire, réalisée en Allemagne, a rapporté que les patients souffrant de COVID-19 présentent une carence en oligo-élément essentiel Se dans leur sang, ainsi que de faibles concentrations de la sélénoprotéine P (SELENOP), transporteur de Se, et une faible activité enzymatique de la glutathion peroxydase 3 (GPx3), une sélénoprotéine sécrétée.
Cette carence en Se s'est avérée particulièrement marquée par rapport aux adultes européens en bonne santé et s'est traduite de manière concordante par des valeurs relativement faibles des trois différents biomarqueurs déterminés du statut en Se.
L'observation selon laquelle la carence en Se est plus grave dans les échantillons obtenus à partir des non-survivants que dans ceux des survivants du COVID-19 peut suggérer une certaine importance du Se dans la lutte contre le virus et pour une convalescence réussie.
Stratégies de lutte contre les carences en Se dans l'alimentation humaine : de la ferme à l'assiette
Plusieurs options potentielles sont disponibles pour améliorer l'apport en sélénium chez l'homme.
Il s'agit notamment de la supplémentation directe, sous forme de comprimés (sous forme de sels inorganiques, mais la supplémentation la plus courante utilise de la levure à haute teneur en Se qui contient du SeMet et d'autres composés séléniques organiques), de la fertilisation des sols, de la supplémentation des aliments de base, tels que la farine, et de la production d'aliments fonctionnels enrichis en Se, tels que les œufs, la viande et le lait enrichis en Se.
Plusieurs facteurs importants doivent être pris en compte lors du choix de la meilleure stratégie de supplémentation alimentaire pour une population donnée.
En général, les principales sources de Se alimentaire diffèrent d'un pays à l'autre.
Par exemple, au Royaume-Uni, la viande et les produits à base de viande fournissent 32 % de la consommation journalière requise de Se, et les produits laitiers et les œufs en fournissent 22 % (figure 2).
Figure 2. Estimation de la consommation de Se provenant de différents aliments au Royaume-Uni en 1997.
D'autre part, environ 50 % du Se de l'alimentation en Russie provient du pain et des céréales, tandis que la viande, le lait et les œufs fournissent respectivement environ 20 %, 10 % et 5 % de la consommation quotidienne de Se.
Le pain blanc, le porc, le poulet et les œufs représentent la moitié du Se dans l'alimentation aux États-Unis. La viande et les produits à base de viande (30 %), le pain et les petits pains (24 %), le poisson et les produits à base de poisson (11 %), et le lait et le yaourt (9 %) sont les principaux contributeurs à l'apport quotidien moyen en Se en Irlande.
Le poisson représente la plus grande part de l'apport alimentaire en Se dans les communautés alpines du Japon (48% du total journalier), suivi des œufs (24%) et de la viande (17%).
Le poisson représente 58% de l'apport quotidien total en Se dans les communautés côtières, suivi par la viande (18%) et les oeufs (16%). Dans les deux districts, la contribution totale des produits à base de riz et de blé est d'environ 10 %.
Parmi les produits d'origine animale, les œufs enrichis en Se sont parfaitement adaptés pour répondre aux besoins quotidiens, car ils constituent une source importante de Se pour la population générale, pour les raisons suivantes :
les œufs sont un aliment traditionnel et abordable dans la plupart des pays et sont consommés, plus ou moins régulièrement, par des personnes de tous âges, sans présenter d'obstacles sociaux et religieux ;
ils constituent un véhicule particulièrement sûr pour la supplémentation en Se, étant donné qu'une dose toxique de Se provenant des œufs nécessiterait la consommation de plus de 25 œufs par jour au fil du temps, ce qui est une situation hautement improbable ;
il est possible d'enrichir simultanément les œufs avec plusieurs nutriments clés importants, notamment les acides gras oméga-3, la vitamine E et les caroténoïdes ;
en règle générale, avec un seul œuf enrichi en Se, il est normalement possible de fournir (25-35 μg Se), c'est-à-dire environ 50 % de l'apport nutritionnel normal de l'être humain.soit environ 50 % de l'AJR de Se pour l'homme (55 à 70 μg Se/jour).
Avant l'avènement du sélénium organique disponible dans le commerce pour l'alimentation animale, le principal problème, en ce qui concerne l'enrichissement des œufs en sélénium, était la faible efficacité du transfert du sélénium inorganique (formes sélénite ou sélénate) vers l'œuf. En fait, même des doses élevées de sélénite dans l'alimentation des poules pondeuses n'ont pas permis d'enrichir substantiellement les œufs en cet oligo-élément. Il est intéressant de noter que pratiquement toutes les marques d'œufs enrichis en Se sont produites en utilisant du sélénium organique comme principale source de Se pour les poules pondeuses à un niveau de 0,3-0,5 mg/kg dans l'alimentation.
Les œufs enrichis en Se contiennent en général jusqu'à 30 µg de Se par œuf.
Étant donné que l'apport alimentaire maximal sûr en Se (NOAEL moyen : "no observed adverse effect level") est de 819 µg, il faudrait consommer plus de 25 œufs par jour pendant une longue période pour qu'une surdose de Se ait un effet préjudiciable.
Si l'on tient compte de l'apport alimentaire maximal de Se identifié par le Food and Nutrition Board (2000), soit 400 µg, il faudrait qu'une personne consomme 13 œufs par jour pendant une longue période, une situation difficilement imaginable.
La plupart des pays européens et des autres pays développés consomment généralement moins d'un œuf par jour et la marge de sécurité dans ce cas est multipliée par plus de 10.
Les observations de la production d'œufs de seigle dans différents pays indiquent ce qui suit :
Les coûts liés à la production d'œufs de Se ne dépassent normalement pas 2 à 5 % des coûts totaux de l'alimentation.
Une supplémentation en Se biologique des poules pondeuses est associée au maintien d'une production d'œufs plus élevée chez les pondeuses vieillissantes, à une meilleure qualité de la coquille et de l'intérieur de l'œuf (unités Haugh) ainsi qu'à un meilleur FCR. Ces paramètres sont rentables et permettent de réaliser des bénéfices dans une proportion de 1:3-5. Par conséquent, les technologies de production des produits "enrichis en Se" permettent d'obtenir des produits finis de grande valeur, qui peuvent être utilisés comme un outil de promotion efficace se traduisant par un investissement gratuit pour les producteurs.
L'ajout de Se à des œufs modifiés déjà existants (oméga-3, enrichis en vitamine E, enrichis en iode, etc.) peut encore améliorer leur qualité et leur potentiel de commercialisation, sans augmentation substantielle du prix.
Les règles d'étiquetage diffèrent considérablement d'un pays à l'autre ; toutefois, une multiplication par deux de la teneur en Se des œufs correspondrait à la catégorie "enrichi en Se" de la plupart des pays.
Certains pays (d'Europe de l'Est et d'Asie, par exemple) autorisent les allégations concernant les bienfaits du Se pour la santé, mais dans la plupart des régions, il est seulement possible d'indiquer la teneur en Se sur l'étiquette et de la comparer à l'AJR. Même un étiquetage aussi limité serait un grand avantage pour les producteurs.
Les perspectives d'une augmentation de la production d'œufs au Se dans le monde entier sont considérables. Cependant, le manque de connaissances du public concernant les effets bénéfiques du Se sur la santé animale et humaine constitue une limite importante à la production d'œufs Se. En effet, les entreprises qui produisent des œufs Se devraient investir davantage dans l'éducation du public afin d'élargir le marché des œufs Se.
Différents types de viande (porc, bœuf et poulet), ainsi que le lait et les produits laitiers, sont également des sources naturelles importantes de Se dans l'alimentation humaine. Toutefois, la concentration de Se dans la viande varie considérablement en fonction de l'origine géographique du pays et des suppléments de Se utilisés. En effet, il est bien connu que la supplémentation alimentaire en sélénite ou en sélénate n'est pas efficace pour augmenter la concentration de Se dans la viande, et que seul le Se organique, sous forme de SeMet, dans l'alimentation des poulets, des porcs ou des bovins, peut augmenter de manière substantielle la concentration de Se dans la viande.
Il a été démontré que lorsque le Se organique est utilisé à un dosage de 0,3-0,5 mg/kg dans l'alimentation des poulets, des porcs et des bovins, il est possible de produire de la viande contenant au moins 25-30 μg/g (100 g de viande peuvent fournir >50% de l'AJR). Il existe également des preuves substantielles que le Se organique dans l'alimentation des vaches laitières, des chèvres et des brebis peut également contribuer à la production de lait et de produits laitiers enrichis en Se (lait en poudre, fromage, yaourt, etc.).
Par conséquent, l'utilisation de Se organique dans l'alimentation du bétail offre une excellente occasion d'améliorer le statut en Se de la population générale et de l'amener au niveau des AJR.
En effet, la plupart des régimes alimentaires contiennent déjà au moins 50 % de l'AJR en sélénium, et le problème mondial de la carence en Se pourrait être résolu en ajoutant des œufs, de la viande ou du lait et des produits laitiers enrichis en Se à l'alimentation quotidienne de la population. Cela permettrait d'améliorer le statut antioxydant et l'immunocompétence de la population générale et d'accroître la résistance à divers agents pathogènes/maladies. Toutefois, ces avantages nécessitent encore un soutien supplémentaire de la part des instituts médicaux.
Conclusion
En conclusion, il convient également de mentionner que l'utilisation de semences biologiques dans l'alimentation du bétail améliorerait la santé de l'humanité dans son ensemble, tout en apportant des avantages économiques et sociaux à la production animale, en termes de meilleure résistance aux maladies animales, d'amélioration et/ou de maintien des performances productives et reproductives des animaux élevés dans des conditions commerciales stressantes de production d'œufs, de viande et de lait.
En outre, il semble que l'enrichissement en graines puisse également améliorer la qualité des produits en termes de caractéristiques qualitatives, de fraîcheur et de durée de conservation.
Par conséquent, le concept de Se biologique dans la production animale pourrait devenir une approche holistique permettant d'éviter le risque de carences en Se à l'échelle mondiale et d'obtenir des avantages différents et diversifiés de la ferme à l'assiette, grâce à des investissements gratuits.
En effet, le régime alimentaire guérit plus que la lancette.
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