Obtienen una microalga con selenio para su aplicación en suplementos nutricionales antioxidantes

Un equipo de investigación de la Universidad de Huelva ha validado la capacidad de una microalga como fuente nutricional de selenio. Los resultados, obtenidos en modelos animales y en un proceso de digestión artificial, demuestran la posibilidad de utilizarlo de manera efectiva en alimentos funcionales y suplementos en dietas que requieran un aporte mayor de este elemento. Además, participa en multitud de funciones biológicas en humanos debido, entre otras razones, a su acción antioxidante.

Los ensayos tuvieron en cuenta dos vías: en animales y en un proceso de digestión artificial.

Los estudios sobre el papel del selenio en el organismo indican que se trata de un elemento esencial para la vida, que forma parte de moléculas encargadas de evitar la formación de radicales libres que provocan el deterioro celular y participa en la activación de hormonas. Sin embargo, su asimilación mediante la alimentación, en algunos casos, no es suficiente para proporcionar la ingesta adecuada, por lo que existe un gran interés en productos enriquecidos con este mineral, bien como alimentos funcionales o como suplementos nutricionales, también llamados nutracéuticos.

En esta línea, los expertos han investigado las propiedades beneficiosas para la salud animal de la Chlorella sorokiniana, una microalga verde unicelular, cuando se ingiere enriquecida en selenio. El género Chlorella se comercializa por su valor funcional en alimentación especializada y actualmente se consume mayoritariamente en Europa, Japón, China y Estados Unidos. Los principales resultados de la investigación se recogen en el artículo ‘In vitro selenium bioaccessibility combined with in vivo bioavailability and bioactivity in Se-enriched microalga (Chlorella sorokiniana) to be used as functional food’, publicado en la revista Journal of Functional Foods, donde la proponen como una fuente idónea de este elemento para el organismo.

Sin embargo, el selenio puede encontrarse en multitud de compuestos diferentes en la naturaleza y no siempre cumple la misma función. Dependiendo de qué forma química adopte, tendrá una misión determinada en el organismo. “Se debe tener especial cuidado en la preparación de alimentos funcionales ya que, si la concentración o la forma química no son adecuadas, puede tener el efecto opuesto al buscado. Además, con frecuencia, sólo se absorbe una pequeña fracción de lo que se ingiere. Para garantizar su eficacia, debemos conocer la biodisponibilidad y la bioaccesibilidad de los distintos derivados del mineral, es decir la cantidad que realmente se es capaz de asimilar y utilizar para las funciones biológicas”, afirma a la Fundación Descubre la investigadora de la Universidad de Huelva Tamara García Barrera, autora del artículo.

La investigadora de la Universidad de Huelva Tamara García Barrera, autora del artículo.

Además, añade que, de todos los compuestos, el selenoaminoácido selenometionina (SeMet) es el más biodisponible. Es decir, es el que el organismo absorbe con mayor facilidad y retiene durante un período de tiempo más largo, por lo que su acción es más eficaz. Esto supone que es el que más aporte de selenio beneficioso puede proporcionar al organismo, además de ser una de las formas más favorables.

En busca del compuesto de selenio perfecto

El esfuerzo de los investigadores se centra, por tanto, en encontrar alimentos que aporten el selenio en la forma idónea para que sea útil y cumpla su misión. Así, han encontrado en la Chlorella sorokiniana un buen agente que asimila y transforma bioquímicamente este elemento en moléculas beneficiosas que el organismo puede asimilar mejor convirtiéndola en un vehículo idóneo para proporcionar los suplementos en la dieta.

Los ensayos tuvieron en cuenta dos vías: en animales y en un proceso de digestión artificial. Por un lado, observaron cómo se transforma la microalga enriquecida en un baño a 37º mediante la adición de jugos gástricos e intestinales y la agitación continua durante 4 horas simulando lo que ocurre en el tracto digestivo humano. Por otro, analizaron los efectos producidos en ratones alimentados con ella.

En un primer momento, se observó con qué tipo de compuesto y en qué concentración Chlorella es más eficiente en su labor transformadora de selenio accesible por el organismo. Pero conocer qué cantidad o qué forma adopta en los alimentos que se ingieren no es suficiente para conocer cómo se incorpora al organismo.

El selenio participa en multitud de funciones biológicas en humanos debido, entre otras razones, a su acción antioxidante.

Por esta razón, es necesario confirmar su presencia en extractos gastrointestinales. Así, mediante la simulación in vitro es posible conocer qué formas se obtienen tras la digestión, ya que serán las que pasen al torrente sanguíneo y, por tanto, a los distintos órganos. De este modo, los expertos confirmaron que el 81% del selenio absorbido por las algas se había asimilado y, por lo tanto, estaba disponible para cumplir su función.

De la digestión a la función biológica

Por otro lado, establecieron cinco grupos de ratones en los que observaron los valores de selenometionina, es decir, el compuesto más asimilable por el organismo, en función de su alimentación. Por una parte, un grupo base, sin ninguna aportación extra, otro enriquecido sólo con el elemento y, por último, tres grupos con diferentes concentraciones de selenio en las microalgas.

Los resultados apuntan que la bioaccesibilidad es mayor en el grupo tratado con la dieta de algas. Sin embargo, la cantidad del compuesto que contienen no afecta a su asimilación. Esto puede deberse a que, ante una cantidad determinada, el selenio satura y no amplía su acción. Es decir, una vez que se alcanza una dosis determinada en el alga, la asimilación del elemento no se incrementa por una mayor ingestión. Además, aunque no se produzca más absorción, una cantidad superior del mineral en el alga sí provoca una elevada acumulación en sangre y suero adquiriendo niveles tóxicos para el organismo, especialmente para el hígado.

Por otro lado, del 81% observado en la digestión artificial, se ha demostrado que sólo se incorpora entre el 3 y el 15% al torrente sanguíneo en los ratones. “Esta discrepancia puede estar relacionada con el hecho de que probablemente la mayor parte del selenio se excreta y finalmente no alcanza los órganos diana. Por lo tanto, el estudio complementario sobre qué proporción de lo que se ingiere llega realmente a su destino es necesario para mejorar la formulación idónea del alimento”, añade la investigadora.

Así, una vez demostrada la idoneidad de la Chlorella sorokiniana enriquecida con selenio para su uso como alimento funcional en déficits de estos compuestos de, los expertos orientan sus investigaciones hacia la determinación de la composición idónea del alga que optimice su uso en el complemento dietético de ciertas enfermedades.

Este trabajo multidisciplinar, parte de una línea de investigación impulsada desde el año 2009 por José Luis Gómez Ariza, director del Centro de Recursos Naturales, Salud y Medio Ambiente de la Universidad de Huelva (RENSMA). En él han participado los laboratorios de ‘Análisis Medioambiental y Bioanálisis’, el de ‘Biotecnología de Microalgas’ y ‘Alteraciones Celulares por Agentes’.

Equipo de investigación del Centro de Recursos Naturales, Salud y Medio Ambiente (RENSMA).

Las investigaciones se han financiado mediante los proyectos ‘Estudio Analítico de Selenobiomoléculas en la Producción biotecnológica de Alimentos Funcionales Ricos en Selenio’ y ‘Especiación química de elementos en alimentos mediante espectrometría de masas orgánica e inorgánica. Estudio de los efectos del cocinado y de la biotransformación de especies químicas’ de la Consejería de Economía, Conocimiento, Empresas y Universidad de la Junta de Andalucía y el proyecto ‘Identificación de las alteraciones moleculares y sobre la microbiota causadas por exposición a cócteles químicos mediante metodologías ómicas y metaómicas. Biodisponibilidad y efectos antagónicos del selenio’ del Ministerio de Ciencia e Innovación.

Referencias

Verónica Gómez Jacinto, Francisco Navarro Roldán, Inés Garbayo Nores, Carlos Vílchez Lobato, Ana Arias Borrego y Tamara García Barrera. ‘In vitro selenium bioaccessibility combined with in vivo bioavailability and bioactivity in Se-enriched microalga (Chlorella sorokiniana) to be used as functional food’. Journal of Functional Foods. 2020

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