Astaxanthin что это хорошо для аквакультуры?

Astaxanthin, whose chemical name is 3,3-dihydroxy-beta,beta-carotene-4,4-dione иmolecular formula is C40H5204, is widely found В случае необходимостиthe living world, especially in aquatic animals such as shrimp, crab, fish and the feathers Соединенные Штаты америкиbirds- да. - астаксантинis a xanthophyll that is one of the most widely distributed in the animal kingdom. It is pink in color and has unique coloring properties. It can also promote the production of antibodies and enhance the animal's иммунитет. С точки зрения его способности противостоять окислению и ликвидировать свободные радикалы, он является более мощным, чем β- каротин. Он является водорастворимым и липофильным и легко растворимым в органических растворителях, таких, как дисульфид углерода, ацетон, бензол и хлороформ. Астаксантин — это каротеноидная добавка с большим потенциалом, имеющая широкие перспективы в области аквакультуры, продовольствия, кормов, косметики и медицины. Данная статья посвящена ее применению в аквакультуре.

1 астаксантин производства

1.1 извлечение астаксантина из отходов водной переработки

According to reports in the United States, the extraction of astaxanthin, - астаксантинesters and shrimp red pigment Из российской федерацииcrayfish waste has an output rate of up to 153 ug/g waste. It should be noted that the lime in the waste will affect the production of astaxanthin, so it should be removed as much as possible during extraction. In recent years, countries such as Norway have used ensiling technology to treat aquatic waste, which has increased the recovery rate По запросу:10% and greatly improved purity. It has been proven that adding inorganic or organic acids during ensiling will break the bond between astaxanthin and the protein or skeletal parts, thereby increasing the release of astaxanthin.

Основной производственный процесс по извлечении астаксантина из отходов водной переработки: во-первых, отходы, которые хранятся в двухслойном виниловом мешке и хранятся на -70°C, при производстве астаксантина закладываются в пасту. Соевое масло добавляется в соотношении веса 1:1, смешанная скважина, и контейнер окружен свинцом или платиновой, чтобы защитить его от света. Медленно нагреть до 90 градусов и остановиться. Используйте низкотемпературную центрифугацию (0 ° C, 11000 r/min, 10 min) для сбора масляного раствора и его разделения на слои. Astaxanthin присутствует в верхнем слое пигментного раствора. Используйте жидкий сепаратор для отделения и очистки астаксантина. Этот метод имеет тяжелые производственные условия, высокие производственные издержки, низкую урожайность, и продукт не очень чистый. Поэтому в настоящее время лишь несколько стран используют эту технологию для производства астаксантина.

1.2 использование водорослей для производства астаксантина

Многие виды водорослей могут производить астаксантин. При росте гематококковой плавиалисы, при отсутствии азотных источников, астаксантин аккумулируется в организме; Если в процессе выращивания добавляются двухвалентные ионы железа, то их синтезирующая способность улучшается, а осаждение астаксантина поощряется. Сообщалось также, что синий свет может вызывать синтез каротеноидов и астаксантина. В настоящее время содержание астаксинтина в высококачественной гематококковой плювиалисе составляет более 90% от общего содержания каротеноидов. Содержание связано с природой и интенсивностью света. Эксперименты показали, что чем выше интенсивность света, тем выше производство астаксантина и что непрерывный свет лучше, чем прерывистый свет. Однако условия роста этих водорослей являются суровыми, характеризуясь высокими требованиями к качеству воды, окружающей среде и свету, а крупномасштабное производство по-прежнему сопряжено с трудностями (Johnson et al., 1991).

1.3 производство астаксантина с использованием дрожжей

At present, it has been found that red yeast, red yeast BF-6, etc., can synthesize astaxanthin. Red yeast was first isolated by Phaff and others in the 1970s from the exudates of deciduous trees in Japan and the mountainous areas of Alaska, USA (Phaff et al., 1972). It is the only species in the phylum of fungi, the phylum of fungi, the subphylum of mucormycetes, the family of Cryptococcus, and the genus of red yeast. It reproduces by vegetative budding. The fungus can produce more than 10 types of carotenoids during fermentation, mainly astaxanthin, - о, каротин, and “-carotene, of which astaxanthin accounts for 60% to 85%.

Оптимальные условия для получения астаксантина красными дрожжевыми материалами: источником углерода является глюкоза и цельбиоза; Источником азота является сульфат аммония; Оптимальная температура культуры 20 ~ 22 °; Оптимальное рн - 5,0; Предпочтение отдается также аэробным условиям, а скорость подачи кислорода должна превышать 30 ммоль/ч. Когда стоимость ниже этой, производство астаксантина значительно сократится. Первоначальный штамм родопсеодомонаса палюстриса имеет низкую синтетическую мощность, с общим содержанием каротеноидов менее 500 μg/g клетка сухого веса (cDW), и астаксантин около 350 μg/g cDW. Джонсон и др. увеличили содержание астаксантина до 814 μg/g путем добавления томатного сока (который содержит астаксантин прекурсоров) в среду культуры.

Recently, Calo et al. added 0.1% methoxycarboxylic acid (a precursor of carotenoid synthesis) to the culture medium, and the astaxanthin and total pigment content increased by 400%. Meyer reported that the addition of acetic acid could increase the biomass of Rhodaffoeta yeasts, and the astaxanthin content in the cells reached 1430 μg/g cell dry weight (cDW). In China, Lü Yuhua and Jin Zhengyu, among others, used nitroso guanidine (NTG) to mutate the mutant strain 4-26, which significantly increased the total carotenoid production and the proportion of astaxanthin. Currently, the American companies Red Star and Euglena Bio use this yeast to Продукт astaxanthin.

Ши аньхуй (Shi Anhui, 1999) сообщил, что, используя липкие красные дрожжи BF-6, изолированные от виноградной почвы, в качестве исходного штамма, а после ультрафиолетового и этилметаносульфоната мутагенеза, наибольшее содержание астакзантина, получаемое штаммом мутантов, составляет 1. 3мг/ГЦДД, допуск по винограду составляет 6%, а урожай астаксантина также может достигать 1.

25mg/ gcDW by fermenting with 2% molasses instead of glucose. The optimal fermentation temperature of this strain is 29-30°C, the optimal pH is 5.2-5.5, and the oxygen supply rate should be above 35mmkl/h. After adding - томатный сок, the astaxanthin yield was as high as 1.43 mg/g DW. Recent foreign research has shown that a dark red yeast (phadotoralarubra) isolated from Bulgarian yogurt can increase astaxanthin production by 80 times compared to Rhodotorula glutinis under the same culture conditions. It also has less nutritional requirements and produces faster.

Astaxanthin является внутриклеточным пигментом, и клетки должны быть сломлены перед кормом животных. Джентлз и хард обнаружили в своих экспериментах, что четыре метода механического измельчения (MY), ферзиматической обработки (EY), распылительной сушки (SY) и извлечения пигмента перед кормом (C) все привели к хорошей окраске кожи и мышц осетра. После 8 недель, цвет Рыбы, как правило, темнее для меня > Э > о компании Пси > > C > > Группа управления. Механическое измельчение ячеек представляется простым и эффективным методом. Некоторые отечественные ученые также добились хороших результатов, используя метод дробления горячих соляных кислот.

1.4 производство астаксантина путем химического синтеза

Компания Roche в швейцарии производит astaxanthin химическим синтезом под торговой маркой Carophyll Pink с содержанием astaxanthin от 5% до 10%. Согласно литературе, прекурсором химического синтеза астаксантина является (ы)-3- ацетил -4- оксо-бета-ионон. Этот прекурсор преобразуется в реакцию на 15- углеродный ретиноид, и, наконец, два 15- углеродного ретиноида реагируют с 10- углеродным дикарбоксальдегидом для синтеза астаксантина (Widmer et al., 1981). В настоящее время только Roche использует этот метод для производства астаксантина.

2 применение астаксантина в аквакультуре

2.1 отличный эффект окраски

Астаксантин является основным каротеноидным пигментом у морских ракообразных и рыб. Розовый цвет мяса морепродуктов, таких как лосось и лобстер, объясняется высоким накоплением астаксантина в организме. Вместе с тем сами животные не могут синтезировать астаксантин, а природные источники отсутствуют. Поэтому он должен быть добавлен к корму, чтобы дополнить пигмент. Одним из основных видов применения астаксантина сегодня является как источник цвета в аквакультуре. Впервые использовался в лососях и форели, а в настоящее время широко используется в различных культурных объектов.

2.1.1 содействие раскраске креветок культурного происхождения

If the feed for cultured shrimp lacks astaxanthin, it will result in an unhealthy body color. Studies have shown that if shrimp lacking astaxanthin are fed a diet containing 50 × 10-6 (m/m) astaxanthin for 4 weeks, their body color will return to a normal dark blue-green, while the control group will still have a sickly color. Moreover, the former will have a bright red color after cooking, while the latter will have a pale yellow color, which is not conducive to marketing.

Ямада (1990) сравнила цветовое воздействие трех каротеноидов,β-carotene, canthaxanthin and astaxanthin, on prawns. The results showed that when the same concentration of 100 × 10-6 (m/m) was added to the feed The highest accumulation of astaxanthin in the tissues of the shrimp was found when the shrimp were fed with the same amount of astaxanthin added to the feed at a concentration of 100 × 10-6 (m/m), which was 23% and 43% higher than that of canthaxanthin and- о, каротин, respectively. If the amount of astaxanthin used is increased to 200 × 10-6 (m/m), the content in the tissues can reach a maximum of 29. 1 × 10 6 (m/m), which proves that astaxanthin is the carotenoid with the best coloring effect.

2.1.2 содействие раскраске разводимой Рыбы

Ранние исследования показали, что добавление astaxanthin в корм может также сделать кожу и мышцы разводной Рыбы, таких как лосось и осетровые появляются ярко красного цвета. Красно-розовый цвет кожи диких помфретов в основном из-за наличия астаксантина, в то время как астаксантин содержание в выращиваемых помфретах, которые не были накормлены астаксантин составляет всего 5% от того, что в дикой природе. Добавление других каротиноидов (таких как β-carotene, lutein, canthaxanthin и zeaxanthin) в корм не дает bream красную окраску, и он не превращается в astaxanthin. Каротеноиды постоянно теряются из кожи и плоти породы. Поэтому астаксантин должен быть накормлен, чтобы придать породу красную окраску.

No other product has had such a significant and long-lasting effect on the coloring of ornamental fish as natural astaxanthin from Haematococcus pluvialis. Ornamental fish can obtain a bright color by eating carotenoids. Ako and Tamaru (1999) found that after feeding an ornamental fish with a diet containing 100 × 10-6 (m/m) astaxanthin for one week, the yellow, maroon and black colors on the fish' поверхность кузова s была значительно улучшена.

Кроме того, choubert and storebakken (1996) показали, что поглощение и использование астаксантина культурными организмами значительно лучше, чем у других пигментов. Например, пищеварение и поглощение астаксантина радужной форелью значительно лучше, чем у кантаксантина, а его максимальный коэффициент видимого поглощения более чем в два раза выше, чем у кантаксантина. Когда радужная форель питается astaxanthin и canthaxanthin соответственно для достижения того же эффекта окраски, необходимо питаться 72 × 10-6 (м/м) astaxanthin и только 60 × 10-6 (м/м) astaxanthin, что показывает, что astaxanthin является более эффективным, чем astaxanthin в окраске.

2.2 повышение выживаемости культурных объектов

Добавление 1astaxanthin as a feed additive can improve the survival rate of cultured animals through various channels, such as enhancing immunity, improving tolerance to harsh conditions, and improving adaptability to changes in environmental conditions. Merchie et al. (1998) studied the demand for carotenoids in feed and found that adding astaxanthin to the feed can greatly improve the immunity of cultured animals, enhance disease resistance, and improve survival rate. It can also enhance the passive resistance of late shrimp larvae to salinity and reduce the damage caused to aquatic animals by ultraviolet radiation.

Кроме того, в работе chien (1996), в которой изучались биологические последствия астаксентина для креветок, отмечалось, что астаксентин накапливается в тканях в качестве пигмента, который может хранить кислород между клетками и повышать толерантность рыб и креветок к воздействию высокого хлора и низкого содержания кислорода в окружающей среде. Также сообщалось, что биологическая функция астаксантина сильнее, чем грау-каротин. Когда к корму креветок добавляется 100 граваций 10-6 (м/м) граватива-каротина, выживаемость составляет всего 40%, в то время как выживаемость может быть увеличена до 77% путем добавления такого же количества астаксантина. < < ямада& > >#39;s (1990) исследования также показали, что если 100 грава10 -6 (м/м) астаксантин добавляется в ежедневный корм, то выживаемость креветок может достигать 91%, в то время как контрольная группа составляет только 57%. В исследовании Jin Zhengyu et al. (1999) отмечается, что выживаемость литопенаея ваннамея может быть увеличена примерно на 21,66% за счет использования астаксантина в качестве кормовой добавки.

Христиансен и др. (1995) изучали влияние корма на выживаемость атлантического лосося и обнаружили, что, когда содержание астаксантина в корме составляло менее 1 грав10 -6 (м/м), имела место массовая смертность Рыбы фрай, а выживаемость составляла менее 50%. Тем не менее, в контрольной группе скармливали достаточное количество астаксантина, коэффициент выживаемости рыбной срю мог достигать более 90%.

Pan et al. (2001) studied the effects of astaxanthin feeding and aquaculture water conditions on the coloring, growth and survival rate of Penaeus monodon and pointed out that in addition to increasing the coloring of prawns, astaxanthin feeding can also promote growth and increase survival rate. Experimental results show that in order to maintain high survival rates during the late larval growth of spot-knob shrimp and when the body content of astaxanthin decreases, the shrimp should be fed a certain concentration of astaxanthin.

2.3 содействие росту, воспроизводству и развитию культурных объектов

Астаксантин оказывает значительное стимулирующее воздействие на рост культурных организмов. Джин женгю и др. (1999) сообщили, что кормление астаксантина может значительно увеличить прирост веса литопенаея ваннамея. Эксперименты показали, что прирост веса после 5 недель кормления составляет около 14,48%.

Кристиансен и др. (1995 год) провели исследование по вопросу о влиянии различных кормов на рост и выживаемость атлантического лосося. Результаты показали, что, когда содержание астаксантина в ежедневном корме для атлантической лосося в фрае превышало 5,3 грава10 -6 (м/м), оно поддерживало нормальный рост, в то время как ниже этого значения срю росла медленно.

In addition, if the feed for cultured shrimp is fed with insufficient astaxanthin, the shrimp will become sick, hindering their normal growth and development. Feeding such sick shrimp with 50 × 10-6 (m/m) astaxanthin for 4 weeks will restore normal growth, and the amount of astaxanthin in their tissues will increase by more than 300%. 26. 3 × 10 - 6 (m/m) of carotenoids could be isolated from the shells. The increase in the control group was only 14%, and the carotenoid content in the shells was (4 - 7) × 10 - 6 (m/m).

Петит и др. (Petit et al., 1997) изучили влияние кормления астаксантином на поздний рост личинок креветок и их литейный цикл и пришли к выводу, что кормление астаксантином может сократить литейный цикл личинок последних креветок. Astaxanthin также может быть использован в качестве гормона удобрения для улучшения качества яиц. Добавление астаксантина в корм может повысить выживаемость юных креветок, а также плавучесть и выживаемость рыбных яиц. Это также может повысить показатели оплодотворения, выживаемость яиц и темпы роста на этапе приготовления лосося, защитить яйца от последствий тяжелых условий и способствовать их росту и развитию. Вассалло и др. (2001) изучили влияние астаксантина на нереста культурных субъектов и пришли к выводу, что добавление 10 грава10 -6 (м/м) астаксантина к корму может увеличить коэффициент нереста.

2.4 улучшение физиологических функций сельскохозяйственных животных

Adding astaxanthin to the feed can improve the health of farmed rainbow trout, giving them better liver function, and also strengthen the structure of red tilapia liver cells and glycogen storage. Rellulka (2000) studied the effect of astaxanthin on the growth rate, various blood indicators and some physiological functions of rainbow trout, and found that feeding astaxanthin can improve the hematopoietic function and the metabolism of lipids and calcium in rainbow trout. Amar et al. (2001) added various carotenoids such as astaxanthin to the diet of rainbow trout to study the effect of these additives on the immunity of the fish. The experiment showed that among various carotenoids, carotenoids, astaxanthin and β-carotene can improve both humoral indicators such as serum defensins and lysozyme activity, and cellular indicators such as bacteriophage phagocytosis and non-specific cytotoxicity.

2.5 повышение питательной ценности сельскохозяйственных животных

The nutritional value of fish and shrimp is also increased by the addition of astaxanthin. In a study by Christiansen et al. (1995) on the effect of astaxanthin supplementation in feed on the physiological status of Atlantic salmon, such as immunity, it was found that after Atlantic salmon fed astaxanthin-containing feed, the vitamin A, C and E. E.content in certain tissues increased significantly. 3 × 10-6 (m/m), the lipid content also increased significantly; when 13. 7 × 10-6 (m/m) astaxanthin was added, the lipid content of Atlantic salmon meat could be increased by 20%. In the European and American markets, aquatic products with astaxanthin as a feed additive are very popular, and their prices are much higher than those of ordinary fish and shrimp.

2.6 содействует транспортировке и сохранению водных продуктов

В процессе охлаждения водных продуктов окисление липидов является основной причиной порчи мяса. Таким образом, сильные антиоксидантные свойства астаксантина также играют положительную роль в транспортировке и сохранении водных продуктов. Дженсе и др. (Jense et al., 1998) изучали антиоксидантную функцию каротеноидов, таких как астаксантин, при охлаждении и сохранении водных продуктов.

Результаты показали, что радужная форель питает различные концентрации астаксантина Jense et al. (1998) изучали антиоксидантную функцию каротеноидов, таких как астаксантин, при охлаждении и сохранении водных продуктов. Результаты показали, что в процессе охлаждения наблюдаются значительные различия в окислении липидов радужной форели, питающей различные концентрации астаксантина. Кроме того, во время хранения лосося и форели после захвата лосось подвержен прогорклости, поскольку содержит мало астаксантина, в то время как форель, которая содержит больше астаксантина, хранится лучше в тех же условиях. Поэтому можно сделать вывод о Том, что добавление астаксантина в корм и увеличение его содержания в организме субъектов аквакультуры могут в определенной степени сократить использование химических консервантов. Он также может быть использован в качестве специального, высокоэффективного "биологического консерванта", чтобы сделать водные продукты дольше, и это абсолютно безопасно для человеческого организма.

Астаксантин обладает мощной антиоксидантной способностью и мощными физиологическими функциями, широко используется в аквакультуре за рубежом. Безопасность природного астаксантина получила широкое признание и будет способствовать дальнейшему развитию аквакультуры, несмотря на высокие «зеленые барьеры». В настоящее время годовой спрос на астаксантинскую продукцию в развитых странах составляет не менее нескольких десятков тонн, а рыночный спрос далеко не удовлетворяется. Мировой спрос на водные продукты ежегодно увеличивается на 24%, а годовой объем рынка астаксантина только в лососновом корме составляет более 185 миллионов долларов США, при этом годовые темпы роста составляют 8%, демонстрируя большой рыночный потенциал. Таким образом,astaxanthin as a feed additive in aquaculture is bound to attract more and more attention and be adopted by more and more aquaculture farmers, with broad application prospects.

Ссылка:

[1] лоренц B. Р. Ти, синевски. Привет G. Г. - р. На коммерческой основе B. потенциальные возможности Для гематосаккуса микроводорослей как анатутального источника астаксантина [J]. Tibtech,2000,18:160 ~ 167.

[2] нагиб и м Мероприятия в области развития of  astaxanthin  and  Соответствующие каротеноиды [J]. J Agric Food chem,2000,48:1 ~ 150 

[3] брюки E  A,A, c G. Г. - эйч.  Astaxanthin  from  На микробной основе Источники [J]. В важнейших проблемных областях Отзывы о компании in  Биотехнология,1991,11:297 ~ 326

 [4] джин чженци, го шидонг, Lv Yuhua. Эффект добавления astaxantin-богатые фавус дрожжи кормить на цвет тела и рост креветок roe [J]. Кормовая промышленность, 1999, (20): 29-31.

 [5] ван юфанг, у чжэньцян, лян шизхон. Физиологические функции и применение астаксантина [J]. Пищевая промышленность и ферментация, 1999, (2): 66-69

 [6] вэй донг, зан сяонан. Научно-исследовательский прогресс и промышленная модернизация крупномасштабного выращивания гематококкового плувиалиса для естественного производства астакзантина [J]. Китайский журнал океанических лекарств, 2001, 83: 4-8

[7] менасвета п. Коррекция цвета креветок черного тигра (монодон пенея)  by    Astaxanthin [J].  Аквакультура инжиниринг,1993,12:203 ~ 213