Estudo da distribuição de selênio em animais experimentais em função da espécie de selênio ingerida e via de administração

• Main Author: Becker, Emilene Mendes
• Other Authors: Nascimento, Denise Bohrer do
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Santa Maria 2017
• Subjects: Química; Química analítica; Selênio; Aves; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Online Access: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/4306

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior === Selenium is an essential micronutrient that plays an important role in many physiological processes. Its clinical significance is related to the action of selenocompounds as adjuvant in preventing diseases such as cancer and heart failure and also in improving the immunological defenses of the organism. Since the ability of selenium in acting as a protective agent depends on its form, it is important to investigate which form of selenium ingested promotes the best absorption and distribution in the organism. In this work, the methodology for selenium quantification in biological samples such as yeast, blood and tissues was evaluated. Graphite furnace atomic absorption spectrometry (GF AAS) and hydride generation atomic absorption spectrometry (HG AAS) were compared for total selenium quantification. The results showed that the HG AAS is more adequate for Se determination after acidic digestion procedure, since the interferences caused by the acids in the GF AAS measurements could not be minimized. Two different animals were used as model for studying the absorption and distribution of selenium in different organs, chicken and rabbit. Selenium was determined or in the fat extracted from the muscle of chicken meat and in the residue of this tissue after fat extraction. Fat was extracted with organic solvents (methanol:dichloromethane 1:3) and analysed by GF AAS. The muscle residue was digested with a HNO3/HClO4 mixture and the selenium reduction, before the HG measurement, carried out with NaBr/sulfamic acid. The limits of detection were 1 μg/L and 6 μg/L for GF AAS and HG AAS respectively. The results showed that selenium is distributed between fat (20%) and tissue residue (80%). The speciation of the selenoamino acids, selenomethionine (SeM) and selenocistine (SeC) was carried out by chromatography using the reagents 9-fluorenylmethyl chloroformate (FMOC) and o-phthaldehyde (OPA) with UV and fluorimetric detection, respectively. The High Performance Liquid Cromatography (HPLC) method was carried out with reversed phase and FMOC. The limits of detection were 0.50 and 0.20 mg/L for SeM and SeC respectively. In the HPLC-OPA method the amino acids were separated by ion-exchange and the limits of detection were 0.005 and 0.009 mg/L for SeM and SeC, respectively. The yeast used as selenium supplementation for the chicken analyzed in this work was characterized according to its selenium content. Total selenium, the fraction soluble in water and the selenium present in the proteins were determined by acid digestion, extraction with water, and separation of proteins by adsorption in a polyethylene powder column, respectively. The measurements were carried out by HG AAS (digested sample) and by GF AAS (aqueous extract and proteic fraction). The selenoamino acids were also determined in the aqueous extract and in the protein fraction after protein hydrolysis using the HPLC-OPA method. From the total selenium present in the aqueous extract, 6% was inorganic and 94% organic. Considering the organic part, 98% was present as SeM. Fifty eight per cent was bound to proteins, whereas 37% was found as free amino acid. Two groups of chicken were treated with selenium, one group with sodium selenite and the other with the above mentioned yeast. The animals treated with the yeast presented higher Se levels in the muscle and also in the fat. The mean value of selenium found in these chickens was 0.13 μg/g for the ones treated with sodium selenite and 0.32 μg/g for those treated with the yeast. It was also investigated the supplementation of selenium, using both forms, inorganic (sodium selenite) and organic selenium (SeM) through the parenteral via in rabbits. The administration was carried out in two different ways. In one experiment 0.2 mg/kg Se was administrated, and the species SeM and SeC were evaluated in the animal s blood after 15; 30; 60; and 120 min after the injection. In the other, both forms of selenium (0.1 mg/kg) were administrated for 6 weeks, in alternating days (sub-chronic treatment). In the fist experiment, significant changes were observed in the total Se in the serum of the animals treated with sodium selenite, whereas in the animals treated with SeM a high but constant Se level was observed. No changes were observed in the SeC level for both groups of animals after the administration of both Se forms. On the other hand, as could be expected, there was a peak of SeM just after the administration (15 min) in the group that received SeM. After the sub-chronic treatment, Se was increased in serum, urine, and also in the brain, heart, muscle, and splen of the animals treated with SeM. By contrast, Se was increased only in the liver of the animals treated with inorganic selenium. In the kidney no difference was observed either for SeM or selenite administration. The parameters for toxicological evaluation (measurement of ALA-D activity, TBARS, ascorbic acid, among others) did not show any difference between both administrated forms of selenium. === O selênio (Se) é um micronutriente essencial que atua em muitos processos fisiológicos importantes, participa da atividade de muitas enzimas. Sua significância clínica está relacionada à atuação de seus compostos como coadjuvante na prevenção e combate de diversas doenças entre elas o câncer, doenças cardíacas e doenças imunológicas. A atuação nas diversas funções vitais, no entanto, está relacionada à sua forma química. Vários estudos têm ressaltado a importância da suplementação do selênio na dieta, tanto na forma oral como parenteral, porém há uma incerteza sobre a melhor espécie de Se a ser utilizada. Neste trabalho, primeiramente, adequou-se a metodologia para quantificação do selênio total em amostras biológicas entre elas levedura e tecidos como músculo e pele. Fez-se um comparativo entre as técnicas de espectrometria de absorção atômica com forno de grafite e geração de hidretos para esta determinação. Os resultados demonstraram que a técnica de Espectrometria de Absorção Atômica por Geração de Hidretos (HG AAS) se mostrou mais adequada para quantificação do Se após o procedimento de digestão da amostra, uma vez que as interferências causadas pela técnica de Espectrometria de Absorção Atômica por Forno de Grafite (GF AAS) não puderam ser minimizadas. Para o estudo da absorção e distribuição do selênio utilizaram-se dois modelos animais, aves domésticas e coelhos. O Se foi determinado na gordura extraída do músculo de frango e no resíduo deste após a digestão. A gordura foi extraída com solventes orgânicos (metanol:diclorometano 1:3) e o Se determinado por GF AAS. O resíduo foi digerido com a mistura de ácidos nítrico e perclórico, e a redução do Se (VI) a Se (IV) realizada com NaBr/ácido sulfâmico, antes da medida por HG AAS. Os limites de detecção (LOD) encontrados foram 1 μg/L e 6 μg/L para as técnicas de GF AAS e HG AAS. Os resultados mostraram que ocorre a distribuição do selênio entre a gordura extraída (20%) e resíduo (80%). A análise de especiação dos selenoaminoácidos, selenometionina (SeM) e selenocistina (SeC), foi realizada utilizando os reagentes de derivação para aminoácidos 9-metilfluorenil clorofórmio (FMOC) e o-ftaldeído (OPA) com detecção ultravioleta (pré-coluna) e fluorescente (pós-coluna), respectivamente. O método cromatográfico foi a Cromatografia Liquida de Alta Eficiência (HPLC-FMOC) o qual utilizou separação em fase reversa, obtendo-se valores de LOD de 0,50 mg/L e 0,20 mg/L respectivamente para SeM e SeC. As curvas analíticas apresentaram linearidade entre 1,6 e 8,0 mg/L para SeM e 0,80 a 8,0 mg/L para SeC. O método HPLC-OPA baseou-se na cromatografia de troca aniônica, com coluna AminoPac PA1 para aminoácidos, obtendo-se valores de LOD de 0,005 e 0,009 mg/L para SeM e SeC, respectivamente. A caracterização da levedura (Experimento 1) que é utilizada como suplementação alimentar de aves foi realizada. O Se total, a fração solúvel em água e o Se presente nas proteínas foram determinadas através da digestão ácida, extração com água e separação das proteínas por adsorção em coluna de polietileno em pó, respectivamente. As medidas da concentração de Se foram realizadas por HG AAS (amostra digerida) e GF AAS (extratos aquosos e fração ligada à proteína). Adicionalmente, determinaram-se os selenoaminoácidos no extrato aquoso e na fração ligada à proteína, após a hidrólise, por HPLC-OPA. Verificou-se que no extrato aquoso 6% são Se inorgânico e 94% é orgânico. Considerando a parte orgânica 98% é SeM, 58% está ligado a proteína e 37% está na forma livre. O comparativo entre suplementação oral com Se inorgânico (selenito de sódio) e orgânico (levedura enriquecida com Se) em aves foi realizado (Experimento 2). O tratamento com levedura promoveu um aumento da concentração de Se total no músculo e na gordura. O valor médio da concentração de Se nas aves tratadas com selenito de sódio foi de 0,13 μg/g e de 0,32 μg/g após a suplementação com Se orgânico (levedura). Também foi investigado a avaliação da suplementação de Se inorgânico (selenito de sódio) e Se orgânico (SeM) através da via parenteral em coelhos. A administração realizou-se através de dois experimentos diferentes (4 e 5). O experimento 4 foi o estudo cinético, administrando 0,2 mg/kg de Se, e avaliando-se o Se total e as espécies SeM e SeC no soro após 15, 30, 60 e 120 minutos. O Se total teve uma concentração máxima de Se em 15 minutos após a administração de Se inorgânico. O grupo que recebeu SeM possui valores elevados neste mesmo tempo, porém não pronunciados, podendo evidenciar a sua mais rápida distribuição. Os resultados também mostram que não houve interconversão do Se (IV) em selenoaminoácidos, sendo as variações de concentração similares para os grupos após a administração do Se (IV). A administração de SeM mostrou redução gradual de concentração após 15 minutos, mas nenhuma alteração na concentração de SeC foi observada. O experimento 5 foi o estudo sub-crônico. A administração de Se orgânico aumentou significativamente o Se total no soro sanguíneo e na urina, bem como nos tecidos cérebro, coração, músculo e baço. Por outro lado, o fígado foi o tecido que mostrou maior acúmulo de Se com a administração de Se (IV). O rim não mostrou diferença significativa entre as formas de Se. Os parâmetros de avaliação toxicológica (medida dos níveis de ALA-D, TBARS, ácido ascórbico) não mostraram alterações significativas entre os tratamentos com as diferentes formas de Se. Os resultados obtidos com o tratamento oral das aves se mostraram similares ao tratamento parenteral, onde a forma orgânica produz uma disponibilidade maior de selênio em relação ao encontrado no músculo.