Metionina el único D-aminoácido que se debe convertir a su isómero L?

05/11/2019

Nutrientes

Aminoácidos Nutrientes

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Quimidroga

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Escrito por: Dr. Behnam Saremi
Head of Technical Center, CJ Europe GmbH
Revista: NutriNews Noviembre 2019

La metionina es el primer aminoácido limitante en aves de corral y uno de los primeros aminoácidos limitantes para otras especies como el porcino.

  • La disponibilidad comercial de la DL-metionina facilitó que se convirtiese en una fuente de metionina muy habitual en los piensos, especialmente tras demostrar que es utilizada por los animales de una forma más eficiente que las fuentes líquidas (Sauer et al. 2008).
  • En un principio se aceptó que la D-metionina se convertía en un 90% en L-metionina y que la DL-metionina tenía un 95% de biodisponibilidad (Baker, 1994), pese a la existencia de datos claros sobre la excreción del 10% y la oxidación del 5,5% de la D-metionina ingerida en la dieta (Saunderson, 1985 y 1987).

Las obras de Saunderson no recibieron suficiente atención porque la L-metionina aún no estaba disponible comercialmente. Sin embargo, la L-metionina se empezó a comercializar en el 2015, siendo la única fuente natural de metionina disponible del mercado.

Ventajas de la L-Metionina

  • Permite a los animales utilizarla directamente para el crecimiento y para cubrir las necesidades fisiológicas sin necesidad de una transformación metabólica, suponiendo un avance importante para la industria.
  • Se encuentra en forma cristalina, producida a partir de recursos renovables
  • Brinda así la oportunidad de evitar el trabajo innecesario de convertir los isómeros y precursores de la metionina en L-metionina a los animales de granja.

Una pregunta importante que surge es: ¿los animales de granja tienen que convertir únicamente D-metionina a la forma L, o hay más D-aminoácidos?

Los D-aminoácidos están presentes en las plantas hasta en un 8% de las L-formas correspondientes.

Es un hecho ampliamente aceptado que las plantas contienen D-aminoácidos libres, ya que se han podido identificar en diferentes especies y tejidos vegetales (Kolukisaoglu y Suárez, 2017).

Estos D-aminoácidos libres se han encontrado en las plantas en un rango que va desde un 0.2% hasta un 8% en relación con los L-aminoácidos correspondientes (Brückner y Westhauser, 2003).

 

El procesamiento aumenta el contenido en D-aminoácidos

Diferentes procesos como el calentamiento, los tratamientos alcalinos y los ácidos,  aumentan el contenido en D-aminoácidos de los ingredientes (Caspo et al. 2009).

No sólo las plantas contienen estos D-aminoácidos, algunos insectos, gusanos e invertebrados marinos también los contienen en cantidades sustanciales (Caspo et al. 2009). Un ejemplo de ello son las altas cantidades de D-aminoácidos que se producen en los mariscos marinos, que pueden superar el 1%.

Cuando examinamos los D-aminoácidos libres en la leche, la leche fermentada, el queso fresco y el requesón, Bruckner y Hausch (1990) establecieron que se producen cantidades considerables de D-aminoácidos tanto en la leche cruda como en los diferentes productos lácteos fermentados fabricados a partir de ella.

En la Tabla 1 se presentan los datos empíricos obtenidos por los autores anteriores.

En la industria de fabricación de piensos se utilizan una mezcla de diferentes tecnologías de procesamiento, como la granulación, la extrusión, la presión, etc., muy similares la industria alimentaria en humana.

 

En la Tabla 2 podemos ver el contenido de D-aminoácidos de diversos alimentos procesados ​​en comparación con los controles no tratados. Se observa como el tratamiento térmico o el tratamiento combinado de calor y álcali en todos los casos da lugar a la formación de D-aminoácidos en cantidades medibles.

  • El mayor contenido de ácido D-aspártico (31%) se encontró en la caseína calentada a 230 ° C durante 20 minutos.

 

La D-Aminoácido oxidasa (DAAO) es la enzima responsable de convertir D-aminoácidos en ketoácidos y, posteriormente, en L-aminoácidos, pero ¿cuál es el papel principal de esta enzima?

La DAAO es una enzima peroxisomal cuya función principal es la desaminación oxidativa de D-aminoácidos y glicina para crear alfa ketoácidos, amoníaco y peróxido de hidrógeno.

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La DAAO también cataliza la desaminación oxidativa de histamina y putrescina, estando también involucrada en el metabolismo de la D-serina, que está implicada en la neurotransmisión a nivel del sistema nervioso.

El peroxisoma es el orgánulo más importante involucrado en el metabolismo de las grasas.

La oxidación alfa y beta de los ácidos grasos se lleva a cabo en este orgánulo y, como consecuencia, se producen en él muchos oxidantes.

Por lo tanto, este orgánulo está muy bien preparado para combatir los oxidantes naturales que se forman debido a la oxidación de los ácidos grasos.

Con todos estos datos, la pregunta que surge es: ¿por qué deberíamos darle a este ocupado orgánulo el trabajo adicional de convertir la D-metionina en un ketoácido? Esto, que no solo reducirá la capacidad de esta enzima para cumplir su función principal sino que además se sintetizará peróxido de hidrógeno adicional, reducirá la capacidad antioxidante de los peroxisomas y, en consecuencia, creará una situación de estrés oxidativo.

Conclusión

Las plantas contienen de forma natural D-aminoácidos, y los diferentes procesamientos de los alimentos hacen que este contenido en D-aminoácidos se incremente aún más. Por lo tanto, existe una presión oculta sobre la maquinaria enzimática que se supone que convierte los D-aminoácidos en su forma L.

La cuestión es¿por qué debemos ejercer una presión adicional sobre el sistema celular de los animales de producción para convertir la D-metionina en L-metionina?. Estos animales ya tienen una alta tasa metabólica debido a su rápido crecimiento. Así, la L-metionina disponible en el mercado brinda a los nutricionistas la oportunidad de reducir este estrés metabólico en los animales de producción.

Para responder a la pregunta realizada al comienzo de este artículo: «los animales de granja tienen que convertir no solo la D-metionina a su forma L, sino también otros D-aminoácidos que existen en las plantas, y que pueden aumentar sus concentraciones debido al procesamiento de las materias primas y del pienso«.

 

Texto traducido por Montse Paniagua, QUIMIDROGA



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