L-Cys: dureza en las plumas y potenciador de la síntesis de feomelaninas

INTRODUCCIÓN

La melanina es un pigmento de color negro-marrón oscuro que se encuentra en la mayor parte de los seres vivos. Su síntesis en animales comienza a partir de uno de los 20 aminoácidos mayoritarios que forman las proteínas, la tirosina (aminoácido no esencial). La ruta metabólica que en animales permite la formación de la melanina, se denomina melanogénesis. Esta ruta metabólica tiene lugar en la capa más profunda de las células de la piel. Debido a su composición química, la melanina actúa como un protector muy eficiente contra la radiación solar. Por tanto, su principal función biológica es la de actuar como fotoprotector. Dicho pigmento se encuentra principalmente en la piel, cornamentas, plumas y en los ojos de los animales. La forma más común de la melanina en animales es la eumelanina (de color negro marrón) y en realidad no es un pigmento único, sino una familia de compuestos denominados ácidos carboxílicos de dihidroxindol y sus formas reducidas. Cuando a la ruta metabólica se incorpora el aminoácido cisteína (L-cisteína), se fabrica otro tipo de melanina denominada feomelanina (de color marrón, generalmente menos intenso que el color marrón de la eumelanina). Aunque la feomelanina es por lo general un pigmento menos abundante que la eumelanina, juega un papel relevante en el ornamento de las plumas de las aves, participando en cuestiones relativas a la diferenciación fenotípica sexual. Este artículo resume aspectos básicos sobre la L-cisteína como parte de la feomelanina en las plumas de las aves y como compuesto clave para la mejora de la dureza de estructuras proteínas como son las estructuras córneas, la piel o las plumas.

L-CISTEÍNA

La L-cisteína (L-Cys) es un aminoácido no esencial con azufre en su estructura en forma de grupo tiol (-SH). El descubrimiento de las importantes funciones biológicas desempeñadas por la L-Cys en animales ha hecho que durante los últimos años se hayan incrementado las aplicaciones de este compuesto a nivel industrial. De esta forma, la L-Cys juega un papel importante en la industria alimenticia, donde es habitual su uso como saborizante o como agente quelante, así como en la industria farmacéutica, donde este compuesto se emplea en la elaboración de diversos fármacos destinados, por ejemplo, a la reducción de los niveles de acetaldehído de la cavidad oral y la industria cosmética, donde es habitual el uso de la L-Cys para la elaboración cosméticos destinados al cuidado de la piel o del cabello.

L-CÍSTEINA Y QUERATINAS DE LAS PLUMAS

El 90 % del peso de la pluma lo constituye una proteína denominada queratina. La queratina es una de las proteínas más abundantes en la naturaleza, no soluble en agua, que se encuentra en pelo, piel, uñas, cuernos, garras, pezuñas y en caparazones de los animales. En general, la queratina es la molécula responsable de la rigidez y dureza que tienen las estructuras y tejidos mencionados anteriormente. Cada molécula de queratina tiene aspecto de fibra con forma de hélice (por simplificar, y con el objetivo de que resulte fácil la comprensión de estos términos para aquellos lectores menos familiarizados, la estructura tridimensional de la queratina, estructura a escala molecular, podría ser comparada a la del muelle de los bolígrafos). Dos moléculas de queratina se enrollan entre sí generando una estructura más compleja que finalmente por entrecruzamiento con otras similares crean redes con cierta rigidez que determinan la estructura básica de la pluma (Figura 1).

L-CISTEÍNA Y OTRAS FUNCIONES BIOLÓGICAS

Estudios científico-técnicos llevados a cabo con cultivos celulares (células humanas), ratones y con muestras poblacionales en humanos han demostrado que la L-cisteína tiene un importante papel como: - Agente antioxidante: juega un papel fundamental en la defensa del organismo frente a los daños producidos por el estrés oxidativo. - Función mucolítica: se ha comprobado que la aplicación de compuestos derivados de la L-Cys, como es el caso del N-acetil-cisteína, producen una disminución de la viscosidad de la secreción mucosa, facilitando de esta forma su eliminación. - Fortalecimiento del cabello: el uso de compuestos enriquecidos con L-Cys ayudan a fortalecer el cabello. En este sentido, la L-Cys es un componente clave de la queratina gracias a su capacidad para formar puentes disulfuro, los cuales le aportan resistencia y rigidez a la proteína, tal y como se ha comentado. - Regulación de la actividad del sistema inmunitario: la L-Cys puede regular la actividad del sistema inmunitario provocando cambios en los niveles de producción de algunas de sus moléculas efectoras. Básicamente en estos estudios se ha demostrado que la suplementación de la dieta con L-cisteína, o su derivado N-acetil-cisteína, da lugar a beneficios en el estado general de salud de las personas o las células, potenciando diversos efectos positivos previamente comentados.

CONCLUSIONES

En base a todos los datos previamente citados, es posible concluir que suplementaciones controladas de L-cisteína en la dieta de aves de series melánicas podría contribuir a la mejora de la calidad de la estructura del plumaje y a la síntesis del pigmento feomelanina. Prácticamente todos los estudios apuntan que la N-acetil-cisteína es más bioasimilable que la L-cisteína cuando se utiliza en suplementos alimenticios. Sin embargo, no se han realizado (o no han sido publicados) estudios sobre suplementación de la dieta con L-cisteína ni N-acetil-cisteína en aves, y por tanto, no se tienen evidencias sobre las concentraciones óptimas y/o riesgos que pudiera tener dicha suplementación.

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