Определяем долю селена в добавках для животных

Defining percent of selenium in additives for animals
M. Hachemi M. Brayns M. de Marko
Скачать статью в PDF

Достижения в сфере аналитических методологий помогают более точно и всесторонне оценивать продукты на основе дрожжей с селеном: в них можно достоверно определить долю органического и неорганического элементарного селена.

Ключевые слова: продукты на основе дрожжей с селеном для сельхозживотных, методология определения в продуктах для животных доли селена в органической и неорганической форме, селенометионин, селеноцистеин, селенит натрия, селенат натрия, элементарный селен

 

Содержание органического и неорганического селена в продуктах на основе дрожжей

 

Мохаммед Амин ХАЧЕМИ, доктор ветеринарных наук,
руководитель научно-исследовательских проектов в области кормления животных
Микаэль БРАЙНС, доктор философии,
менеджер по исследованиям и разработкам в области применения антиоксидантов
Мишель де МАРКО, доктор философии,
категорийный менеджер по глобальным закупкам в области применения антиоксидантов
Компания Adisseo

 

В течение многих лет эффективность продуктов на основе органического селена, в частности дрожжевых, связывали с уровнем селенометионина. Концентрация и форма селена — главные факторы, характеризующие биодоступность продукта. Нормативный минимальный уровень общего селена в форме органического селена в продуктах на основе дрожжей с селеном варьирует от 97 до 99%, селенометионина — 63%. Применяя усовершенствованные аналитические методы, специалисты могут определять дополнительную форму неорганического селена, то есть количество элементарного селена, который ранее в продуктах не выявляли. Ученым удалось установить дополнительные различия между селеном в органической и неорганической форме в дрожжах, выращенных на обогащенной селеном среде. Поэтому теперь для получения точной оценки переменного состава дрожжей с селеном следует учитывать содержание в них элементарного селена. У специалистов могут возникать вопросы, связанные с классификацией разных форм селена и его пищевой ценностью. Рассмотрим наиболее значимые факторы.

Необходимый микроэлемент

Селен — важный микроэлемент в питании животных, так как он играет ключевую роль в процессах антиоксидантной защиты, формировании иммунитета и модуляции воспаления. Во всем мире в большинстве кормовых компонентов содержится недостаточно селена, а значит, использование продуктов с селеном — стандартная коммерческая практика. В премиксы включают микроэлемент в разных формах: обладающий очень низкой биологической эффективностью неорганический селен (преимущественно селенит натрия), органический селен (инактивированные дрожжи с селеном), и химически синтезированный чистый селен (селенометионин — SeMet, гидроксиселенометионин — OH-SeMet), обладающий высокой биологической эффективностью.

Известно, что содержание селенометионина в значительной степени варьирует в препаратах дрожжей разных производителей и даже в разных партиях этого продукта (Фаган и др., 2015). Процесс производства дрожжей (в основном Saccharomyces cerevisiae) с селеном включает их выращивание на субстрате с неорганическим селеном. Дрожжи синтезируют определенное количество селенометионина в органической форме, который неспецифически встраивается в дрожжевые белки.

Технология производства дрожжей с селеном — процесс достаточно сложный, а результативность синтеза селенометионина и его включения в дрожжевые белки зависит от условий брожения, штамма дрожжей, протокола добавления селена, базовой среды, источников энергии (патока), pH, температуры, скорости встряхивания, аэрации, размера инокулята, времени инкубации и концентрации неорганического селена (высокотоксичное вещество). Контроль перечисленных факторов сложно стандартизировать, чем и объясняется большая вариабельность эффективности процесса.

Такая изменчивость приводит к большим колебаниям содержания селенометионина в продуктах и биодоступности микроэлемента для сельскохозяйственных животных (М. де Марко и др., 2021). В ходе проведенных недавно исследований ученые с помощью современных аналитических методов изучили состав селена в 13 новых коммерческих образцах дрожжей с селеном, взятых из разных партий (CNCM I-3060, CNCM I-3399, NCYC R397, NCYC R645 и NCYC R646).

Эти продукты с селеном разрешены к применению в качестве кормовых добавок. В спецификации должно быть указано, что в продукте содержится не менее 97% селена в органической форме от общего количества микроэлемента и не менее 63% селена в виде селенометионина.

Доля селенометионина в дрожжах с селеном по‑прежнему сильно различается

О высокой вариабельности содержания селенометионина в дрожжах с селеном известно давно. Действительно, в нескольких рецензируемых изданиях, а также в авторизованных заключениях есть информация о том, что диапазон вариабельности может составлять 50–75% (П. Сурай и др., 2018). Новая оценка свежеприготовленных продуктов подтвердила, что доля селенометионина различается, хотя общая концентрация селена в исследованных образцах дрожжей с селеном полностью соответствовала данным на этикетке.

Было установлено, что в кормовых добавках на основе дрожжей с селеном доля селенометионина варьирует от 19 до 72% (рис. 1). При этом в спецификации было указано, что минимальное содержание микроэлемента в форме селенометионина составляет 63%. В 8 из 13 продуктов на основе дрожжей с селеном содержание общего селена в форме селенометионина оказалось менее 63%, что не соответствовало спецификации. Только в пяти образцах продуктов минимальный уровень селенометионина был выше заявленного производителем. О факторах, влияющих на вариабельность этого показателя, мы упоминали.

Рис. 1. Содержание селена в разных формах в образцах кормовых добавок дрожжей с селеном

Содержится ли селеноцистеин в дрожжах с селеном?

В отличие от высших организмов у дрожжей нет генов, кодирующих селенопротеины, — биологически функциональные формы селена, специфичность которых заключается в том, что они содержат аминокислоту селеноцистеин. Недавно было установлено, что часть селенометионина, присутствующего в дрожжах с селеном, также может быть неспецифически ориентирована на транс-сульфирование. Это приводит к неспецифическому включению селеноцистеина в белки дрожжей.

Применяемые в кормлении животных продукты с селеноцистеином усваиваются хуже, чем продукты с селенометионином, к тому же их невозможно использовать непосредственно в процессе синтеза селенопротеина (причина — обязательный механизм синтеза селенопротеина in situ).

Фактически было доказано, что биоэффективность алиментарного селеноцистеина такая же, как биоэффективность селенита натрия (М. де Марко и др., 2021). В дрожжах с селеном доля селеноцистеина обычно варьирует от 10 до 22%. Однако данные последних исследований свидетельствуют о том, что в изучаемых продуктах содержалось 1,2–6,6% селеноцистеина (см. рис. 1).

Содержание других видов органического селена в коммерческих продуктах

В спецификациях продуктов, представленных сегодня на рынке, указано, что дрожжи с селеном содержат 97–99% органического селена, причем на долю селенометионина приходится 63%. Остальные виды органического селена обычно классифицированы как селеноцистеин, водорастворимые метаболиты селена и неизвестные виды этого микроэлемента (многие из таких органических соединений селена были описаны и охарактеризованы в процессе изучения состава различных продуктов на основе дрожжей с селеном).

Считается, что в дрожжах с селеном может содержаться более 100 качественно охарактеризованных видов селена, однако даже при наличии передовых аналитических технологий массовый баланс идентифицированных органических соединений селена и предполагаемого количества общего органического селена пока определить не удалось. Следовательно, необходимо проводить исследования по количественной и качественной оценке других видов селена. Применяя аналитические методы, специалисты установили, что в дрожжах с селеном уровень неорганического селена намного выше, чем предполагали ранее.

Количественное определение доли классических видов неорганического селена в продуктах на основе дрожжей с селеном

Принято считать, что дрожжи с селеном содержат только остаточные концентрации неорганического селена в виде селенита или селената натрия. Это подтвердили результаты исследований 13 образцов дрожжей с селеном (см. рис. 1). До сих пор в дрожжах с селеном учитывали только долю общего селена, селенометионина и неорганического селена (селенита и селената натрия). Благодаря использованию новых аналитических методов специалисты пересматривают количество и соотношение форм неорганического селена. Например, в продуктах выявили элементарный селен (вид неорганического селена). Его наличием и было обусловлено присутствие так называемых неизвестных видов селена.

В дрожжах с селеном концентрацию органического селена рассчитывали как разность между содержанием общего селена и неорганического селена, представленного селенитом или селенатом натрия. В научной литературе появились сообщения о том, что в дрожжах с селеном был обнаружен элементарный селен и точно определено его количество. Идентифицированный элементарный селен представляет собой дополнительную неорганическую форму селена.

Содержание элементарного селена в коммерческих продуктах на основе дрожжей с селеном

А. Ваччина и соавт. в 2021 г. разработали высокоточный метод количественного определения концентрации элементарного селена в дрожжах с селеном. Ученые установили, что в семи изучаемых продуктах на основе дрожжей с селеном доля элементарного селена составляла 10–15% общего количества этого микроэлемента, а в некоторых образцах достигала 40%. Данные исследований, проведенных нами таким же методом, показали, что в 13 коммерческих продуктах на основе дрожжей с селеном доля элементарного селена варьировала от 3,6% до 51,8% (таблица).

С учетом суммы неорганических соединений селена (селенит или селенат натрия) и элементарного селена был сделан вывод о том, что во всех изучаемых продуктах доля органического селена была намного ниже, чем заявлено в спецификации (97%). Показатели, характеризующие содержание органического и неорганического селена в различных коммерческих продуктах дрожжей с селеном, представлены на рисунке 2.

Следует учитывать, что в процессе производства дрожжей с селеном используют сложную ферментационную смесь, а селенит натрия (его применяют в качестве источника селена при производстве дрожжей с селеном) может восстанавливаться до элементарного селена под действием различных восстановителей. Это означает, что такая реакция с большой долей вероятности произойдет.

Рис. 2. Содержание органического и неорганического селена в коммерческих продуктах на основе дрожжей с селеном

Применяя новые аналитические методы, производители дрожжей с селеном могут определять в них концентрацию элементарного селена и указывать полученные данные в спецификации. Таким способом достигается прозрачность в отношении всех форм селена, содержащегося в продуктах на основе дрожжей с селеном.

Кроме того, было установлено, что органические источники чистого селена (в том числе SeMet, Zn-SeMet и OH-SeMet) не содержат элементарного селена. При использовании в кормлении животных продуктов — органических источников чистого селена — микроэлемент попадает в организм только в виде селенометионина, что способствует созданию запасов селена.

Благодаря этому сельскохозяйственные животные легче переносят стресс и быстрее адаптируются к новым условиям. Включение в рационы органических источников чистого селена позволяет поддерживать здоровье поголовья, а также повысить его продуктивность и улучшить воспроизводительную способность.

Подведем итоги

Итак, достижения в сфере аналитических методологий помогают более точно и всесторонне оценивать продукты на основе дрожжей с селеном: в них можно определить долю неорганического элементарного селена и тем самым объяснить наличие неизвестных ранее разновидностей этого микроэлемента.

Результаты исследований говорят о том, что в продуктах на основе дрожжей с селеном содержится менее 97% органического селена от его общего количества. Это означает, что в продуктах на основе дрожжей с селеном необходимо пересмотреть долю неорганического селена и дать полную характеристику органических соединений микроэлемента.

Согласно этим выводам характеристика дрожжей с селеном как полностью органической формы селена может быть поставлена под сомнение, следовательно, конечные пользователи и отрасль теперь будут иметь возможность сделать обдуманный выбор, когда придется принимать решение о том, сколько инвестировать в органическую форму селена.

 

ООО «Адиссео Евразия»
129110, Москва, ул. Щепкина, д. 42, стр. 2а, этаж 2, пом. 1, комн. 1
Тел.: +7 (495) 268‑04‑75
www.adisseo.com
www.animal-nutrition.ru

ИД «Животноводство»
animal@zzr.ru
Москва, Хорошевское шоссе, 32 А, оф. 8
+7 901 578-71-29
8 800 551-73-54

Другие статьи

Селеновые дрожжи в рационе несушек

Ученые доказали, что при добавлении селеновых дрожжей в рацион несушек улучшается их антиоксидантный статус, уменьшаются последствия стресса, повышаются яйценоскость и качество скорлупы яйца.

Менеджмент кормового стола

Грамотное управление кормовым столом позволяет поддерживать здоровье и продуктивность коров на высоком уровне, а также рационально расходовать корма и получать качественную продукцию.

Растительные масла в питании бройлеров

Включение в кормосмесь для бройлеров растительных масел позволяет повысить убойный выход и увеличить количество мяса в тушке.

Время пересмотреть уровень ввода фитазы

Применение фитазы Ronozyme HiPhos позволяет значительно увеличить количество фосфора, получаемого животными из рациона, за счет расщепления антипитательного фитата, высвобождения фосфора и других необходимых для свиней и птицы веществ.

Бацелл-М: оптимизируем рубцовое пищеварение

Ввод в рационы для высокопродуктивных коров пробиотической кормовой добавки Бацелл-М от ООО «Биотехагро» способствует улучшению рубцовой ферментации, повышению продуктивности животных и снижению числа случаев возникновения эндометрита после отела.

Свекловичный жом или «Живой белок»?

Результаты сравнительного анализа подтверждают преимущества корма «Живой белок» перед свекловичным жомом. При использовании корма «Живой белок» можно значительно снизить затраты, улучшить здоровье и повысить продуктивность коров.

Путь к здоровью без антибиотиков

Безосновательное применение антибиотиков все чаще приводит к появлению устойчивых к ним бактерий, что создает серьезную угрозу для здоровья людей. Выходом из ситуации должно стать постепенное сокращение использования антибиотиков и переход на альтернативные средства, например пробиотики.

Использование сорбента Пробитокс в скотоводстве

Использование адсорбента Пробитокс позволяет значительно снизить негативное воздействие микотоксинов на организм животных при скармливании им объемистых кормов, в которых концентрация микотоксинов существенно превышает допустимый уровень, а также предотвратить развитие хронического микотоксикоза.

Нормализация функции кишечника

Применение кормовых добавок на основе богатой маннанами фракции клеточных стенок дрожжей позволяет оптимизировать состав микрофлоры ЖКТ за счет увеличения ее общего разнообразия, снижения патогенной нагрузки на кишечник и повышения его устойчивости к колонизации патогенами.

Восстановление коров в новотельный период

Компания «Коудайс МКорма» представляет углеводно-жировой премикс Sweet Energy. Продукт позволяет облегчить восстановление коров после отела и сохранить их высокие продуктивные качества.

Философия успеха

Специалисты компании «Коудайс МКорма» разрабатывают индивидуальные программы кормления и содержания крупного рогатого скота, которые соответствуют особенностям предприятия и способствуют достижению высокой экономической эффективности.

Повышаем качество скорлупы

Ввод в рационы активной формы витамина D3 (кальцитриола) производства компании Рhytobiotics способствует улучшению качества скорлупы яйца и повышению продуктивности несушек.

Комплексная стратегия защиты коров при тепловом стрессе

Результаты опытов подтвердили, что комплексное использование систем вентиляции и фумигации для охлаждения и включение в рацион кормовой добавки МегаБуст Румен® для активации рубцовой микрофлоры позволяет более эффективно минимизировать последствия теплового стресса у лактирующих коров, чем при ис

Топ-25 производителей комбикормов по итогам 2018 г.

В ходе конференции Russian Meat & Feed Industry 2019 журнал «Агроинвестор» представил четвертый ежегодный рейтинг крупнейших производителей комбикормов по итогам прошлого года.

Глобальное производство кормов

По данным 12-го ежегодного глобального исследования кормов, проведенного компанией Alltech, мировой объем производства кормов сократился незначительно, а наиболее заметный рост зарегистрирован в сегменте производства кормов для домашних животных.