Cambios en los índices del metabolismo de los lípidos como resultado de diferentes formas de suplementación con selenio en pollos

Scientific Reports volumen 12, Número de artículo: 13817 (2022) Citar este artículo

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El selenio es un elemento esencial que es importante para muchos procesos metabólicos. Los componentes del alimento utilizados en la nutrición de los pollos, especialmente los cereales, pueden ser deficientes en selenio, por lo que es necesaria la suplementación con selenio. Teniendo en cuenta el progreso en la cría y, por tanto, la mayor demanda de este elemento por parte de las aves, parece obvio investigar un aumento de la dosis de selenio en la dieta de los pollos. El objetivo del estudio fue evaluar el efecto del alimento enriquecido con diferentes formas de selenio a una dosis aumentada de 0,5 mg/kg de alimento sobre el perfil y el metabolismo de los ácidos grasos en el músculo de la pechuga y el hígado de los pollos. El estudio se realizó en 300 pollos Ross 308 criados durante 42 días en condiciones estándar. El grupo control recibió alimento suplementado con selenito de sodio a una dosis de 0,3 mg/kg de alimento. Los grupos de investigación recibieron diferentes formas de selenio (selenato de sodio, levadura selenizada, nano-selenio) a una dosis mayor de 0,5 mg/kg de alimento. El estudio mostró que la administración de diferentes formas de selenio en el alimento afectó su concentración en el músculo de la pechuga y el hígado (p ≤ 0.01). Se descubrió que el nanoselenio tiene una alta biodisponibilidad, pero también un menor riesgo de toxicidad en comparación con otras formas de selenio. El uso de diferentes formas de selenio (p ≤ 0,01) a una dosis de 0,5 mg/kg de alimento puede modificar significativamente el perfil de ácidos grasos, los índices lipídicos y enzimáticos del metabolismo de los ácidos grasos en el músculo de la pechuga y el hígado.

En los animales monogástricos, a diferencia de los rumiantes, los ácidos grasos insaturados (UFA) no se biohidrogenan del alimento. Por esta razón, existe una correlación entre los ácidos grasos (AG) de la dieta suministrados y los depositados en los tejidos de animales como las aves de corral1,2. Una alta concentración de AG poliinsaturados (PUFA) en el alimento conlleva el riesgo de una mayor susceptibilidad de los lípidos de los tejidos a la oxidación, lo que a su vez puede modificar tanto el sabor y el aroma (rancio) como el valor nutritivo de la carne. Para prevenir procesos oxidativos, las mezclas de alimentos para aves se complementan con aditivos con propiedades antioxidantes que preservan la estabilidad oxidativa y, por lo tanto, también el equilibrio oxidativo de los lípidos en la carne3. El selenio (Se) es uno de los antioxidantes comúnmente aplicados. Se utiliza en la alimentación animal por lo general en dos formas: inorgánica, como selenito de sodio (Na2SeO3) o selenato de sodio (Na2SeO4; SS), u orgánica, como selenometionina (SeMet) o selenocisteína (SeCys). El selenio es un bioelemento esencial que, junto con otros microelementos, como el zinc y el yodo, juega un papel importante en el correcto funcionamiento, desarrollo y crecimiento de diversos organismos4. Hasta ahora, las mezclas de alimentos para pollos de engorde se han complementado principalmente con formas inorgánicas de Se. Sin embargo, con el avance de la investigación sobre el Se, también se han implementado sus otras formas, incluidas especialmente aquellas que se absorben más fácilmente en los tejidos en comparación con el SS y el selenato de sodio5. El Se mitiga el estrés oxidativo y el daño peroxidativo de los UFA, y afecta la efectividad de la biosíntesis de ácidos grasos en tejidos animales6,7. La deficiencia de selenio en la dieta puede influir negativamente en la conversión de ácido linolénico (ALA) en ácido eicosapentaenoico (EPA) y ácido docosahexaenoico (DHA), lo que da como resultado una proporción no beneficiosa de n-6/n-3 en los lípidos de los tejidos. Además, la adición de Se a los alimentos para ganado modifica el perfil de ácidos grasos de la carne8,9,10,11,12. El consumo de carne de pollo aumenta sucesivamente cada año en comparación con otros tipos de carne. Por lo tanto, el enriquecimiento de dietas para aves con formas apropiadas de Se permitiría producir carne de ave rica en ácidos grasos n-3 de alta calidad que son indispensables en la dieta humana. Estudios recientes han indicado que especialmente los AGPI n-3 de cadena larga juegan un papel vital en la prevención de enfermedades cardiovasculares2,13,14. Además, se ha demostrado que el enriquecimiento de la dieta de los pollos de engorde con nanopartículas de Se es más efectivo porque el nano-Se no tiene que metabolizarse antes de incorporarse a las selenoproteínas y puede ser absorbido por el cuerpo de manera más efectiva que el SS15,16. Teniendo en cuenta los múltiples beneficios del uso de nanopartículas, como una mayor bioaccesibilidad y absorción17,18,19, mejorar la tasa de conversión alimenticia, promover el crecimiento y desarrollo de las células musculares, mejorar la microbiota intestinal y respaldar la profilaxis de la coccidiosis aviar16,20, parece probable que el nano-Se también puede aumentar la posibilidad de enriquecimiento de la carne de pollo con PUFA; sin embargo, los datos al respecto son escasos.

Este estudio tuvo como objetivo comparar los efectos de varias formas de Se sobre el metabolismo de los ácidos grasos y el estado de salud de los pollos de engorde.

Se empleó el análisis de componentes principales (PCA) para la exploración tentativa de los datos recopilados para las muestras de músculos de la mama (BM) e hígado. El PCA realizado para las muestras de grasa intramuscular de MO permitió distinguir seis componentes principales con valores propios superiores a 1,0 (criterio de Kaiser) responsables del 90,68% de la varianza total. Las variables que contribuyen a esta agrupación (que tienen valores propios superiores a 0,7) incluyen los siguientes ácidos grasos (Fig. 1): C14:1, C16:0, C16:1 y C18:2 (valores positivos para PCA 1), así como C17:0, C18:0, C18:1 cis-9, C20:0, ALA, C20:3 all-cis-11,14,17, C20:4, C22:5 y DHA (valores negativos para PCA 1 ). En el caso de PCA 2, resultaron significativas solo las cargas negativas: C20:2, C20:3 all-cis-8,11,14 y C24:1. Esta distribución de puntos junto con el PCA 1 refleja el efecto del uso de dosis más altas de otras formas de Se (T2 y T3) que las dosis de SS utilizadas en las dietas CON y T1 (0,3 mg/kg y 0,5 mg/kg, respectivamente) en el perfil de FA en la grasa intramuscular de la MO. El PCA realizado para muestras de grasa hepática permitió distinguir cuatro componentes principales con valores propios superiores a 1,0 (criterio de Kaiser) responsables del 90,98% de la varianza total. Las variables que contribuyen a esta agrupación de puntos (que tienen valores propios superiores a 0,7) para PCA 1 incluyen los siguientes ácidos grasos (Fig. 2): C12:0, C14:0, C15:0, C16:0 y C18:1 trans -9 (correlación positiva) así como C14:1, C16:1, C17:1, C18:1 cis-9, C18:2, C20:0, C20:2, C20:3, C22:1, C20: 3, C20:4, EPA, C24:1 y DHA (correlación negativa). En el caso de PCA 2 (13,90%), solo C17:0, C18:3, C21:0 y C22:0 se correlacionaron negativamente. Como se observó para las muestras de grasa intramuscular de MO, la distribución de puntos junto con PCA 1 refleja la influencia del uso de otras formas de Se además del Se inorgánico en la dieta del pollo, es decir, levadura selenizada (SY) y nano-Se, y modificación de ácidos grasos. perfil en BM e hígado causado por la suplementación de la dieta con varias formas de Se.

La distribución de las cargas factoriales de las variables de muestras de músculo pectoral, es decir, las correlaciones de ácidos grasos entre las variables primarias y los componentes principales. El ácido linoleico (LA, C 18:2) fue el que se correlacionó más fuerte y positivamente con el primer componente principal.

La distribución de las cargas factoriales de las variables de muestras de hígado, es decir, las correlaciones de ácidos grasos entre las variables primarias y los componentes principales. El ácido pentadecanoico (C15:0) fue el más fuertemente correlacionado positivamente con PCA 1, mientras que el ácido behénico (C22:0) fue el más fuertemente correlacionado negativamente con PCA 2.

Este estudio analizó mezclas de alimentos suplementados con varias formas de Se en una dosis de 0,5 mg/kg de alimento, que es el límite superior de la suplementación con Se orgánico en el alimento para pollos. Una comparación del perfil de ácidos grasos de la grasa intramuscular BM y la grasa hepática de las aves de los grupos experimentales particulares demostró que la administración de dosis aumentadas de varias formas de Se afectó significativamente (p ≤ 0.01) la composición lipídica de los tejidos examinados, incluidas las concentraciones de SFA, MUFA, PUFA así como n-3 y n-6 FA (Tabla 1). El principal FA responsable de las diferencias en el contenido de PUFA fue el ácido C18:2 (LA) en muestras de MO y el ácido C20:4 (n-6) en muestras de hígado. El uso de SY o nano-Se en la alimentación de pollos permite aumentar significativamente los contenidos de MUFA y aumentar los contenidos de PUFA en la MO. El mayor contenido de AG n-3 en las muestras de grasa intramuscular de MO se determinó en el grupo T1, donde las aves recibieron una dieta con un aumento de la dosis de SS. El mayor contenido de ácidos grasos n-3 dio como resultado el contenido más bajo de ácidos grasos n-6 y una proporción más baja de n-6/n-3. En el caso de las muestras de grasa hepática, la relación n-6/n-3 más beneficiosa se determinó en el grupo CON, que además presentaba el mayor contenido de ácidos grasos n-3. La suplementación de la dieta de pollos de engorde con SY y nano-Se aumentó significativamente (p ≤ 0.01) el contenido de PUFA en la grasa intramuscular de BM. En el caso de las muestras de grasa hepática, se logró el mismo efecto (p ≤ 0,01) al suplementar la dieta con una dosis de Se de 0,3 mg/kg de alimento. Los contenidos de ácidos grasos LA y ALA, que dependen significativamente de la forma de Se utilizada en la dieta del pollo de engorde. El mayor contenido de AL en MO se determinó en el grupo T2, mientras que el menor en el grupo T1. El contenido de ALA fue inversamente proporcional al contenido de LA. El contenido más alto de ALA se determinó en el grupo T1 alimentado con una dieta con la dosis aumentada de SS, mientras que el más bajo en los grupos T2 y T3. El análisis de los contenidos de DHA en BM e hígado demostró su contenido significativamente mayor (p ≤ 0,01) en los grupos de pollos de engorde que recibieron la dieta suplementada con SS.

La mayor concentración de Se en el músculo de la pechuga se determinó en el grupo T2 (p ≤ 0.01) alimentado con una dieta con SY (Cuadro 2), mientras que la menor en BM de los pollos de engorde del grupo T3. En el caso de las muestras de hígado, la mayor concentración de Se se determinó en el grupo CON alimentado con una dieta suplementada con la dosis recomendada de SS (0,3 mg Se/kg de alimento). El análisis de los índices de oxidación de lípidos mostró diferencias significativas (p ≤ 0.01) en sus valores según la forma de Se. El TBA fue significativamente mayor en los grupos alimentados con dietas con SS (CON y T1), mientras que la capacidad antioxidante total medida con el método de eliminación de radicales (DPPH, 1,1-difenil-2-picrilhidrazilo) y GSH fue significativamente mayor en BM y hígado de aves de los grupos T2 y T3.

La forma de Se utilizada en la dieta para pollos de engorde no tuvo un efecto significativo (p ≥ 0,05) sobre la relación PUFA/SFA en BM, mientras que sus valores en muestras de hígado difirieron significativamente (p ≤ 0,01) entre los grupos, con los niveles más altos de PUFA:SFA proporción encontrada en el grupo CON (Cuadro 3). La relación n-6/n-3 fue significativamente mayor en los grupos CON y T1, independientemente del tejido examinado. La grasa de BM y el hígado de las aves de los grupos y T presentaron un valor AI significativamente (p ≤ 0,01) más bajo, mientras que la grasa BM de los grupos CON, T2 y T3, y la grasa del hígado del grupo T1 tuvieron un valor significativamente (p ≤ 0,01) más bajo. valor TI. El selenato de sodio administrado a las aves en la dosis más alta probada (0,5 mg/kg de alimento, grupo T1) tuvo un efecto negativo sobre el valor de TI en MO, mientras que en muestras de hígado se observó el mismo efecto con la suplementación de la dieta con nano-Se. Los valores de los índices hipocolesterolémico e hipercolesterolémico (h/H) fueron significativamente (p ≤ 0,01) mayores en los grupos alimentados con dieta suplementada con SS, tanto en músculo de la pechuga como en hígado. Además, la forma dietética de Se tuvo un efecto significativo (p ≤ 0.01) sobre los valores de DI (18), DI (16), DI total, índice de tioesterasa (solo en MO) y actividad de Δ5-desaturasa + Δ6- desaturasa. La actividad elongasa (EI) difirió significativamente (p ≤ 0.05) entre los grupos; con la actividad más alta determinada tanto en la MO como en el hígado de las aves de los grupos alimentados con la dieta suplementada con SS. Los contenidos de ácidos neutros e hipocolesterolémicos (DFA) diferían significativamente entre los tejidos examinados. La concentración más alta de DFA se determinó tanto en la MO como en el hígado de las aves de control. El valor del índice de saturación (S/P) y el contenido de AG hipercolesterolémicos (HFA) difirieron significativamente (p ≤ 0,01). Los valores más bajos de estos parámetros se determinaron en los grupos de aves alimentados con la dieta suplementada con SS.

El selenio es un elemento esencial que juega un papel importante en muchos procesos fisiológicos en los cuerpos de los animales. Afecta el crecimiento adecuado, la fertilidad y las respuestas inmunitarias21. En las aves, el Se es indispensable para la síntesis de selenocisteína, es decir, un aminoácido constituyente de selenoproteínas implicadas en procesos metabólicos, como la glutatión peroxidasa (GSH-Px), la tiorredoxina reductasa y la yodotironina desyodasa22. Los componentes dietéticos utilizados en la alimentación de pollos de engorde, incluidos principalmente los cereales, pueden ser deficientes en Se debido principalmente a su escasez en el suelo. Por lo tanto, se complementa con Se en la producción avícola para prevenir sus deficiencias en la dieta de pollos de engorde23,24. La demanda de Se por parte del cuerpo de los pollos de engorde se ha establecido en 0,15 mg/kg de alimento25. A su vez, otros autores recomiendan aumentar esta dosis a 0,3 y 0,75 mg/ kg de pienso26,27. Dada la tasa cada vez mayor de crecimiento de los pollos de engorde y, en consecuencia, su metabolismo corporal más rápido, parece recomendable examinar el impacto de una mayor suplementación de la dieta con Se en la protección de su cuerpo contra las especies reactivas del oxígeno. Esto ayudaría a proporcionar a los consumidores carne de alta calidad rica en grasas de alta calidad que presenta un perfil de ácidos grasos beneficioso27,28.

La suplementación de una dieta para pollos de engorde con Se afecta su contenido en la carne29, mientras que la forma de Se influye también en su absorción, retención y utilización en los cuerpos de las aves30. El selenato de selenio es absorbido por el cuerpo a través de la difusión simple, mientras que SY, a través del transporte activo. Esto permite que las aves acumulen Se en los tejidos y luego lo utilicen para la defensa oxidativa en caso de estrés intensificado31. En el estudio by29, la mayor concentración de Se en MO y tejidos hepáticos se determinó en las aves alimentadas con la dieta suplementada con SY. Estos autores también demostraron que el Se orgánico se absorbe más fácilmente en el cuerpo en comparación con el Se inorgánico. A su vez, en el presente estudio, la mayor concentración de Se en MO se obtuvo en las aves del grupo T2 alimentadas con una dieta con mayor dosis de SY, mientras que la mayor concentración de Se en el hígado se obtuvo en las aves del grupo T1 (SS , 0,5 mg/kg). Este resultado también contradice los hallazgos informados por32. El estudio realizado confirma que el nano-Se muestra mayor biodisponibilidad y menor riesgo de toxicidad que otras formas de Se33, especialmente SS. En vista de los resultados del presente estudio, las recomendaciones para la suplementación de la dieta de pollos de engorde con nano-Se a 0,3-0,5 mg/kg parecen justificadas26. Además, el nano-Se agregado a la dieta de los pollos de engorde en una cantidad superior a la recomendada (0,5 mg/kg) puede ayudar al funcionamiento adecuado del tracto gastrointestinal. De esta forma, puede afectar el correcto desarrollo de la inmunidad de las aves34, asegurando su alto bienestar y la mejor calidad del producto terminado.

Dado el mayor riesgo de toxicidad de las formas inorgánicas debido a su fácil acumulación en los tejidos, existe la necesidad de investigar otras formas de Se, que proporcionarán información importante para la producción avícola moderna en aras del bienestar de los pollos y la seguridad alimentaria para los humanos. 100 g de músculo de pechuga de pollos alimentados con una dieta con niveles elevados de nano-Se en el alimento (0,5 mg/kg) pueden proporcionar el 17 % de la ingesta diaria recomendada (IDR de Se = 70 µg/día) para un ser humano adulto35. El consumo de músculo de pechuga de pollos T2 proporciona hasta el 60% de la RDI. Por el contrario, el Se tiende a concentrarse fuertemente en el hígado. Los hígados de pollos alimentados con dietas CON, T1 (Se inorgánico) tenían una RDI recomendada sucesivamente cuatro o cinco veces mayor, mientras que los del grupo T2 tenían una RDI más de una vez mayor, lo que puede representar un riesgo para la salud humana. Los hígados de pollos T2 podrían proporcionar potencialmente hasta el 70 % de la RDI de este elemento (por 100 g de hígado de pollo). La suplementación adecuada con nano-Se en una dosis mayor (0,5 mg/kg) puede dar como resultado un producto final con mayor valor nutricional, denominado alimento funcional. Esto confirma que la carne y los hígados enriquecidos con nano-Se de esta manera son una fuente valiosa y segura de Se que puede contribuir a mejorar la salud del consumidor, al tiempo que mantiene la necesidad de este elemento en los pollos de engorde y asegura su crecimiento, salud y, por lo tanto, bienestar normales. niveles El uso de nano-Se en la dieta de los pollos a la dosis máxima de 0,5 mg/kg está permitido por la normativa de la Unión Europea36, ya que aporta beneficios mutuos tanto para los pollos como para la calidad de la materia prima obtenida de las aves. Además, el nano-Se parece eficaz para modular el perfil de ácidos grasos de la carne y las menudencias de los pollos de engorde. Estos hallazgos indican que la suplementación de la dieta de pollos de engorde con la forma nanométrica de Se en la dosis del presente estudio es segura como sus otras formas en términos de enriquecimiento de la carne con Se, lo que puede ser importante para la salud del consumidor. Además, el nano-Se protege el hígado de los pollos de engorde contra el efecto perjudicial del Cr(VI)37. En su estudio38 complementó una dieta de pollos de engorde con SY en una dosis de 0,5 mg/kg y encontró que permitía producir carne enriquecida con selenio a 0,256 mg/kg y enriquecida con AG n-3 hasta un 6,71% de AG total. La comparación de los resultados obtenidos para el grupo suplementado con SY demostró que se caracterizó por la mayor concentración de Se en la MO (0,42 mg/kg) y por un contenido sustancialmente menor de ácidos grasos n-3 (1,54 % de los AG totales). El análisis de los resultados del presente estudio en términos de la recomendación de la dieta humana muestra que la suplementación de la dieta del pollo de engorde con una dosis más alta de SS (0,5 mg/kg de alimento) permite lograr la mayor concentración de Se en la MO, la mejor relación n-6/n-3 , y la concentración más alta de ALA.

La suplementación de la dieta de pollos de engorde con SS dio como resultado contenidos más bajos de C14:0 y C:16 en la MO y en el hígado, en comparación con los otros aditivos probados. Los hallazgos anteriores son esenciales desde el punto de vista de la nutrición humana porque estos AF pueden ser potenciales promotores de enfermedades cardiovasculares39. La suplementación de la dieta de pollos de engorde con SS (grupos CON y T1) también provocó una clara tendencia al aumento de la concentración de PUFA n-3, en comparación con las otras formas de Se probadas. Esta correlación puede explicarse por la mayor protección asegurada por el Se inorgánico y, por tanto, por la menor degradación de los PUFA en los procesos oxidativos40. Esto último se puede atribuir a la actividad de la glutatión peroxidasa (GPx), es decir, una enzima dependiente del selenio cuya función principal es eliminar los radicales libres y, en consecuencia, proteger los AG, incluidos especialmente los PUFA. El selenio es un componente importante de GSH-Px, mientras que la suplementación con Se puede mejorar la expresión del ARNm de GSH-Px1 en el hígado de los pollos41. En el presente estudio, se encontró que el Se usado en forma de SY y nano-Se afecta significativamente la acumulación de PUFA en la MO y la disminuye en el hígado. Esto está relacionado con las funciones de BM y el hígado. El músculo de la mama acumula PUFA principalmente en lípidos, mientras que el hígado es responsable de su distribución en el cuerpo. El aumento del nivel de PUFA en una dieta, especialmente de PUFA n-3, puede conducir a la peroxidación lipídica y, en consecuencia, al deterioro de las funciones hepáticas42,43. Evidenciamos que el uso de otras formas de Se diferentes a las SS tuvo un efecto más beneficioso sobre el metabolismo adecuado de los lípidos en las aves.

Los AG n-3 y n-6 pertenecen a dos familias diferentes y no pueden ser sintetizados por los organismos de mamíferos y aves. El exceso de ácidos grasos de una familia perjudica el metabolismo de los del otro grupo; por lo tanto, es esencial mantener la relación óptima n-6/n-3. Se encontró que el uso de SS en la dieta de los pollos en el presente estudio modifica significativamente la composición de AG, asegurando una relación n-6/n-3 más beneficiosa, que se recomienda en la prevención de la cardiopatía isquémica44. La proporción alterada de n-6/n-3 conduce a la sobreproducción de eicosanoides proinflamatorios, que estimulan la síntesis de citocinas y proteínas de fase aguda, que a su vez son desencadenantes de enfermedades como neoplasias, enfermedades cardiovasculares, aterosclerosis, obesidad, diabetes tipo 2 , o enfermedad de Alzheimer45,46. A su vez, los ácidos láurico (C12:0), mirístico (C14:0) y palmítico (C16:0) se correlacionan fuertemente con el riesgo de incidencia de aterosclerosis, obesidad o cardiopatía isquémica47,48, mientras que el grado de saturación con estos ácidos se considera un parámetro de evaluación de la calidad de los alimentos49. En el presente estudio, la suplementación dietética con SS disminuyó significativamente (p ≤ 0,01) el contenido de ácidos grasos saturados y aumentó el contenido de ALA en la MO, lo que se considera importante desde la perspectiva de la nutrición humana.

El valor TBARS (mg MDA/kg muestra) indica el estado de oxidación lipídica en diferentes tejidos, mientras que DPPH sirve para medir la capacidad de captación de radicales libres50,51. Los valores de los índices de aterogenicidad (AI) y trombogenicidad (IT) deben ser lo más bajos posible. Cuanto más bajos son sus valores, menor es la probabilidad de incidencia de aterosclerosis y desarrollo de coágulos sanguíneos en humanos52.

A diferencia de los índices AI y TI, los valores de los índices hipocolesterolémico e hipercolesterolémico (h/H) deben ser lo más altos posible para proteger al consumidor contra la hipercolesterolemia, que es un factor de riesgo del síndrome aterosclerótico53. En el presente estudio, las muestras de hígado, que tenían un alto contenido de lípidos y minerales que provocan efectos prooxidativos, tenían valores de TBARS más altos en comparación con la BM. La adición de selenatos (0,3 mg/kg) y nano-Se (0,5 mg/kg) a la dieta causó una disminución significativa (p ≤ 0,05) en el contenido de productos de oxidación de lípidos en los tejidos hepáticos, es decir, a 2,08 y 2,04 μg MDA/g, respectivamente. También54 observaron el efecto protector del Se en los tejidos hepáticos frente a los cambios provocados por los radicales libres. Demostraron que la suplementación de la dieta con nano-Se redujo significativamente el contenido de productos de oxidación de lípidos, de 0,55 en el grupo C a 0,30 mg MDA/g en el grupo modificado.

La delta-9 desaturasa cataliza la transformación de SFA de cadena media y cadena larga en MUFA individuales, es decir, C16:0 y C18:0, así como C16:1 y C18:1, respectivamente55. La actividad de la delta-9 desaturasa depende de la dieta y la edad de las aves56, pero también de la forma de Se implementada en la dieta, como se indica en el presente estudio. El aumento de la actividad delta-9 desaturasa en los grupos alimentados con la dieta suplementada con SS provocó una disminución en los contenidos de AG C16:0 y C18:0 a favor de los ácidos grasos C16:1 y C18:1 en la MO Los organismos de ambos mamíferos y las aves son incapaces de sintetizar PUFA esenciales, como LA y ALA a partir de acetil-CoA, pero pueden transformarlos en AG esenciales de cadena larga más insaturados cuando se les proporciona una dieta. Las transformaciones de estos ácidos son catalizadas, entre otras cosas, por desaturasas. El índice Δ5 + Δ6-desaturasa se utiliza para evaluar la capacidad de las aves para sintetizar ácidos grasos de cadena larga a partir de LA y ALA57. El valor más alto del índice Δ5 + Δ6-desaturasa indica una mayor eficacia de la síntesis de AG de cadena larga. Los pollos de engorde son capaces de sintetizar DHA y EPA a partir de ALA, y esta síntesis es catalizada por desaturasa y elongasa58. En el presente estudio, se determinó un mayor contenido de DHA tanto en la MO como en el hígado de las aves alimentadas con la dieta suplementada con SS. El contenido de EPA no difirió significativamente (p ≥ 0,05) entre las muestras de MO, pero se observaron diferencias significativas (p ≤ 0,01) en su contenido entre las muestras de hígado. Los mayores contenidos de EPA y DHA son confirmados por una actividad significativamente mayor de Δ5 + Δ6-desaturasa en los grupos CON y T, lo que permite concluir que la adición de Se en forma de SS tuvo un efecto significativo en la efectividad de la síntesis de AG de cadena larga .

El estudio mostró que la suplementación con selenio a una dosis de 0,5 mg/kg de alimento influye significativamente en la concentración de selenio en el músculo de la pechuga y el hígado, las modificaciones del perfil de ácidos grasos, los índices oxidativos y el metabolismo de los lípidos. La aplicación de nano-Se en la cantidad de 0,5 mg/kg de alimento se caracteriza por un contenido significativamente mayor de PUFA y protección de los lípidos contra la acción de las especies reactivas del oxígeno, con su alta biodisponibilidad y baja toxicidad para el organismo del pollo. El uso de mayores dosis de selenio en el alimento es una respuesta a la tasa de crecimiento cada vez más rápida y al metabolismo orgásmico de los pollos. Esto ayudará a proporcionar a los consumidores un producto de alta calidad rico en grasas de buena calidad.

El experimento se llevó a cabo con 300 pollos de engorde Ross 308 distribuidos aleatoriamente en 4 grupos experimentales, en 5 repeticiones, 15 aves por repetición. Los pollos de engorde se criaron en condiciones estándar durante 42 días. Tenían libre acceso al agua y se mantenían bajo un ciclo de luz controlado. Durante los primeros 10 días, todas las aves fueron alimentadas con la misma dieta de inicio balanceada para satisfacer sus demandas nutricionales (Tabla 4). El día 11 de vida comenzaron a recibir las respectivas dietas (Cuadro 5). Los grupos experimentales diferían en términos de la forma de selenio implementada en la dieta, es decir:

CON—grupo de control—dieta que satisface las demandas nutricionales de los pollos de engorde Ross 308 con la dosis básica (recomendada) de Se inorgánico (SS—0,3 mg/kg de alimento),

T1 (SS): dieta con dosis superior de Se inorgánico (SS 0,5 mg/kg de alimento),

T2 (SY): dieta con dosis superior de Se en forma orgánica (SY, preparación comercial) (0,5 mg/kg de alimento),

T3 (Nano-Se): dieta con dosis superior de Se en forma de nanopartículas (preparación comercial) (0,5 mg/kg de alimento).

Se eligieron 40 pollos (10 aves de cada tratamiento; 2 aves por cada repetición) para sacrificio a la edad de 42 días de vida que tenían un peso corporal similar a la media del grupo. Se recogieron muestras de tejidos para análisis bioquímicos y antioxidantes.

La determinación del contenido de Se en músculo de pechuga e hígado se realizó según el método PB-28/LF en un laboratorio acreditado (Certificado de Acreditación PCA No. AB 1095 Edición No. 19 del 1 de enero de 2022). Se implementó preparación de muestras según norma PN-EN 13804, seguida de mineralización (MARS 5) según norma PN-EN 13805. La determinación del contenido de Se en los tejidos se realizó mediante la técnica ICP-MS (sistema Thermo XSERIES 2). Los resultados se compararon con la solución estándar multielemento ICP (19 elementos en ácido nítrico diluido, CERTIPUR, 115474 Merck Millipore).

El ácido 2-tiobarbitúrico (TBA) en los tejidos se determinó mediante el método de extracción según59, que implicaba medir la absorbancia de la solución de color, cuyo color se desarrollaba como resultado de la reacción entre los productos de oxidación de grasas (principalmente malonaldehído) y TBA. Se pesaron aproximadamente 2 g de grasa en un tubo de centrífuga con precisión de 0,01 g, al que se añadieron 5 cm3 de ácido tricloroacético al 10 %; luego la mezcla se trituró durante 2 min con una varilla de vidrio. A continuación, se añadieron 5 cm3 de solución de TBA 0,02 molar y la muestra se volvió a triturar durante 2 min y se centrifugó durante 10 min a 4000 rpm. Después de la centrifugación, la solución se filtró en un tubo de vidrio y, después de sellar la abertura con una lámina de polietileno, se desarrolló el color durante 24 horas a temperatura ambiente. Posteriormente, se recolectaron muestras para determinación colorimétrica. La absorbancia se midió utilizando un espectrofotómetro Hitachi U-1100 a 532 nm frente al blanco de reactivo. El blanco de reactivo se preparó añadiendo 5 cm3 de ácido tricloroacético al 10% y 5 cm3 de solución de TBA 0,02 molar a un tubo de vidrio.

Las mediciones de la actividad de eliminación de radicales en los tejidos analizados se realizaron mediante un procedimiento de ensayo de rutina60 utilizando un radical DPPH sintético (1,1-difenil-2-picrilhidrazilo). El reactivo de Folin-Ciocâlteu se utilizó como reactivo oxidante y todos los productos químicos se adquirieron de SIGMA-ALDRICH CHEMIE GMBH (Múnich, Alemania) con la mayor pureza disponible.

La concentración de glutatión (GSH) se determinó en tejidos mediante la prueba OXISRESEARCH BIOXYTECH GSH/GSSG—412™ (Foster City, CA, EE. UU.). Antes del análisis, las muestras se congelaron con la adición de M2VP (trifluorometanosulfonato de 1-metil-2-vinil-piridio) a una temperatura de 80 °C. El GSH reducido liberado se determinó de acuerdo con las instrucciones detalladas proporcionadas por el productor del kit. La lectura de absorbancia (λ412) y la medición de la cinética de reacción se realizaron utilizando el lector de microplacas Synergy 4 (BIOTEK; Winooski, VT, EE. UU.). Los resultados se calcularon utilizando el software Gen5 (BIOTEK). La concentración de GSH se expresó en grupos tiol (grupos mmol-SH).

Los lípidos totales de los tejidos se extrajeron siguiendo el procedimiento descrito por Folch et al.61. El perfil de ácidos grasos se determinó con el cromatógrafo de gases con detector FID según PN-EN ISO: 5509, PN-EN ISO: 5508 como anteriormente por Ciemniewska-Żytkiewicz62. Columna capilar Restek-2330 usada, 105 m, 0,25 mm DI, 0,2 µm df (90 % biscianopropilo/10 % fenilcianopropilpolisiloxano). Temperatura inicial de la columna 100 °C durante 4 min. Luego se incrementó a 240 °C a 3 °C/min. La temperatura final se mantuvo al mínimo hasta la elución del último pico cromatográfico. Temperatura del detector FID 300 °C. Flujo de H2 30 ml/min en detector FID, flujo de aire 350 ml/min en detector FID, flujo de N2 (reposición) 15 ml/min en detector FID. Se utilizó una calibración de detector de punto único para todos los ácidos grasos determinados en base al estándar. Durante la calibración, se determinó el RF (factor de respuesta) para cada éster metílico de ácido graso. Curva de calibración utilizando material de referencia certificado BCR-162R. El patrón básico contiene 37 ácidos grasos con la misma o similar composición que el patrón 'Supelco 37 Component Fame Mix', sin disolver o disueltos en hexano (almacenados según las instrucciones del fabricante). La determinación del perfil de ácidos grasos se realizó en un laboratorio acreditado (Certificado de Acreditación PCA No. AB 439 Edición No. 18 del 2 de agosto de 2019).

Los índices de desaturación se calcularon relacionando el contenido porcentual del producto con el contenido porcentual del precursor, de la siguiente manera63:

El índice de elongasa (EI) y el índice de tioesterasa (TI) se calcularon de la siguiente manera64:

La actividad de Δ5-desaturasa + Δ6-desaturasa se determinó mediante la siguiente ecuación65:

El perfil de ácidos grasos establecido permitió calcular la relación n-3/n-6, la relación PUFA/SFA, la relación ácidos grasos monoinsaturados (MUFA)/SFA y la relación UFA/SFA. El índice de saturación (S/P) y los índices de aterogenicidad (AI) y trombogenicidad (TI) se calcularon de la siguiente manera47:

Las relaciones DFA, HFA y h/H se calcularon de la siguiente manera66:

Todos los procedimientos en el presente estudio se realizaron de acuerdo con los principios de la Unión Europea y la Ley Polaca de Protección Animal. No se practicaba ninguna acción que implicara dolor o sufrimiento. Se siguieron todas las pautas institucionales aplicables para el cuidado y uso de los animales. Los procedimientos experimentales llevados a cabo en este estudio fueron aprobados por el segundo Comité Ético Local para Experimentos con Animales de la Universidad de Ciencias de la Vida de Varsovia (1 de septiembre de 2021). El estudio se llevó a cabo de conformidad con las pautas de Animal Research: Reporting of in Vivo Experiments (ARRIVE).

Se realizó el Análisis de Componentes Principales (PCA) para la exploración de datos tentativos utilizando el software STATISTICA 13.0. Los valores medios de contenido de ácidos grasos en las muestras analizadas se procesaron usando el paquete estadístico PS IMAGO PRO 6.0 empleando análisis de varianza unidireccional (ANOVA). Se utilizó la prueba de Tukey para determinar la importancia de las diferencias entre los grupos examinados. A su vez, se utilizó la prueba t de Student para comparar dos grupos.

Se esperaba que los análisis antes mencionados proporcionaran una respuesta explícita a la pregunta de si el uso de varias formas de selenio en una dieta afecta positivamente la modificación del perfil de ácidos grasos en tejidos seleccionados de pollos de engorde. Al mismo tiempo, permitirían establecer la forma más adecuada de selenio a utilizar en la dieta del pollo de engorde para mejorar la calidad de la carne y, por tanto, enriquecer la dieta humana con grasas de calidad.

Los conjuntos de datos utilizados y analizados durante esta investigación están disponibles previa solicitud razonable del autor correspondiente.

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Este trabajo fue apoyado por el Centro Nacional de Ciencias, Subvención No. 2018/29/B/NZ9/01351 "Bioactividad de cannabidiol y nano-selenio en el mantenimiento del potencial inmunológico e integro intestinal en pollos".

Departamento de Cría Animal, Instituto de Ciencias Animales, Universidad de Ciencias de la Vida de Varsovia, Ciszewskiego 8, 02-786, Varsovia, Polonia

Damian Bien y Monika Michalczuk

Departamento de Nutrición Animal, Instituto Kielanowski de Fisiología y Nutrición Animal, Academia Polaca de Ciencias, Instytucka 3, 05‑110, Jabłonna, Polonia

Dominika Szkopek, Misha Kinsner y Paweł Konieczka

Departamento de Ciencias Avícolas, Universidad de Warmia y Mazury en Olsztyn, 10-719, Olsztyn, Polonia

Pablo Konieczka

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DB., MM, PK concibió la idea del proyecto, diseñó el estudio y supervisó el proyecto. DBMM realizó los experimentos. DB, MM, PK, DS, MK realizó el trabajo de laboratorio DB, MM, PK analizó los datos y escribió el manuscrito. Todos los autores enumerados han leído el manuscrito y están de acuerdo con todos los contenidos.

Correspondencia a Damian Bień o Monika Michalczuk.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Reimpresiones y permisos

Bień, D., Michalczuk, M., Szkopek, D. et al. Cambios en los índices del metabolismo de los lípidos como resultado de diferentes formas de suplementación con selenio en pollos. Informe científico 12, 13817 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-18101-2

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Recibido: 18 de marzo de 2022

Aceptado: 05 agosto 2022

Publicado: 15 agosto 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-18101-2

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