Astaxanthin что это хорошо для аквакультуры?

Астаксантин, химическое название которого - 3,3- дигидроксибета, бета-каротин -4,4- дион, а молекулярная формула-C40H5204, широко встречается в живом мире, особенно у водных животных, таких как креветки, краба, Рыбы и перья птиц.Астаксантин-ксантофиллЭто одно из самых распространенных в животном царстве. Он розовый и обладает уникальными цветовыми свойствами. Он также может способствовать производству антител и повысить 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

Согласно сообщениям в СШАИзвлечение астаксантина, - астаксантинesters и креветок красного пигмента из раков отходов производительность до 153 МКГ/г отходов. Следует отметить, что извести в отходах повлияет на производство астаксантина, поэтому его следует удалять в максимально возможной степени во время экстракции. В последние годы такие страны, как Норвегия, использовали чувствительную технологию для обработки водных отходов, что повысило коэффициент рекуперации на 10% и значительно повысило чистоту. Доказано, что добавление неорганических или органических кислот во время энзилинга нарушит связь между астаксантином и белком или скелетными частями, тем самым увеличив высвобождение астаксантина.

Основной производственный процессИзвлечение астаксантина из водной средыОтходы переработки: во-первых, отходы, которые хранятся в двухслойном виниловом мешке и хранятся на -70°C, при производстве астаксантина залегают 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. - астаксантинприсутствует 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 можетПродукт astaxanthin- да. 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

В настоящее время установлено, что красные дрожжи, красные дрожжи BF-6 и т.д., могут синтезировать астаксантин. Впервые красные дрожжи были изолированы фафф и другими в 1970 - х годах от лиственных деревьев в японии и горных районах аляски, США (Phaff et al., 1972). Это единственный вид в филуме грибов, филум грибов, субфилум мукомормицетов, семейство криптококков, и род красных дрожжей. Он воспроизводит вегетативное движение. Грибок может производить более 10 видов каротиноидов в процессе ферментации, в основном астаксантин, грау-каротин и "- каротин", из которых астаксантин составляет от 60% до 85%.

Оптимальные условия для красных дрожжейПродукт astaxanthin: : 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.

Недавно кало и др. добавили 0,1% метакоксикарбоксиловой кислоты (прекурсор каротеноидного синтеза) в среду культуры, иАстаксантин и полный пигментСодержание увеличилось на 400%. Мейер сообщил, что добавление уксусной кислоты может увеличить биомассу дрожжей родофпоеты, а содержание астаксинтина в клетках достигло 1430 μg/g клетках сухого веса (cDW). В китае Лу юхуа и цзинь чженюй, в частности, использовали нитросо гуанидин (NTG) для мутации штамма мутантов 4-26, что значительно увеличило общий объем производства каротеноидов и долю астаксантина. В настоящее время американские компании Red Star и Euglena Bio используют эти дрожжи для производства астаксантина.

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/gcDW, допуск по винограду составляет 6%, иAstaxanthВ случае необходимостивыходМожет также достичь 1.

25мг/ГЦСР путем ферментации 2% мелассы вместо глюкозы. Оптимальная температура ферментации этого штамма составляет 29-30°C, оптимальный pH - 5.2-5.5, а скорость подачи кислорода должна превышать 35 ММКЛ/ч. После добавления томатного сока урожайность астаксантина достигла 1,43 мг/г с.в. Недавние зарубежные исследования показали, что темно-красные дрожжи (фадотораларубра), изолированные от болгарского йогурта можетУвеличение производства астаксантинаВ 80 раз по сравнению с родоторулой глутини в тех же культурных условиях. Она также имеет меньше потребностей в питании и производит быстрее.

Астаксантин-внутриклеточный пигментЧтобы способствовать высвобождению пигмента, окагбу и Льюис использовали аутолиз с дистиллированной водой и лимонной кислотой. 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

Роше в швейцарииПроизводит астаксантин химическим синтезомПод торговой маркой Carophyll Pink, с содержанием астаксантина 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 пигментомУ 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

Если корм для культурных креветок не хватает астаксантина, это приведет к нездоровому цвету тела. Исследования показали, что если креветок не хватаетАстаксантин накормлен диетеСодержащий 50 грав10 -6 (м/м) астаксантин в течение 4 недель, их цвет тела вернется к нормальной темно-сине-зеленый, в то время как контрольная группа будет иметь болезненный цвет. Кроме того, первый будет иметь ярко-красный цвет после приготовления пищи, в то время как второй будет иметь бледно-желтый цвет, который не способствует маркетингу.

Ямада (1990) сравнила цветовое воздействие трех каротеноидов,Грау-каротин, кантаксантин и астаксантин,На креветках. Результаты показали, что при такой же концентрации в 100 грац. 10-6 (м/м) была добавлена к корму самая высокая концентрация астаксантина в тканях креветок была обнаружена, когда креветки были накормлены таким же количеством астаксантина добавлен к корму при концентрации 100 грац. 10-6 (м/м), которая была на 23% и 43% выше, чем у кантаксантина и грава-каротина, соответственно. Если количество использованного астаксантина увеличено до 200 градиентов 10-6 (м/м), то содержание в тканях может достигать максимум 29. 1 × 10 6 (м/м), что доказывает, что астаксантин каротеноид с лучшим цветовым эффектом.

2.1.2 содействие раскраске разводимой Рыбы

Первые исследования показали, чтоДобавление astaxanthin в корм может также сделать кожу и мышцы разведения РыбыТакие, как лосось и осетр, кажутся ярко красными. 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.

Ни Один другой продукт не оказал столь значительного и длительного воздействия на окраску декоративной Рыбы, как природный астаксантин от гематококковой плювиалисы. Декоративная рыба может получить яркий цвет, поедая каротеноиды. Ако и тамару (1999) обнаружили, что после кормления декоративной рыбой с диетой, содержащей 100 грав10 -6 (м/м) astaxanthin в течение одной недели, желтые, маруны и черные цвета на fish' поверхность кузова s была значительно улучшена.

Кроме того, choubert иstorebakken (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 астаксантина в качестве кормовой добавки может повысить выживаемостьКультурных животных через различные каналы, такие как повышение иммунитета, повышение толерантности к суровым условиям и повышение приспособляемости к изменениям окружающей среды. Merchie et al. (1998) изучили спрос на каротеноиды в кормах и пришли к выводу, что добавление астаксантина в корм может значительно повысить иммунитет культурных животных, повысить устойчивость к болезням и повысить выживаемость. Это может также повысить пассивную устойчивость личинок последних креветок к солености и уменьшить ущерб, причиняемый водным животным ультрафиолетовым излучением.

Кроме того, chien (1996), при изученииБиологическое воздействие астаксантина на креветки, отметили, что астаксантин накапливается в тканях в качестве пигмента, который может хранить кислород между клетками и повышать толерантность рыб и креветок к высоким хлорам и низким кислородом 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 град 10-6 (м/м)Astaxanthin добавляется в ежедневный кормУровень выживаемости 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) изучали воздействие aСостояние воды на окраске, рост и выживаемость Penaeus монодон и отметил, что в дополнение к увеличению окраски креветок, astaxanthin кормление может также способствовать росту и увеличить выживаемость. Экспериментальные результаты показывают, что для поддержания высоких показателей выживаемости при позднем росте личинок пятнистых креветок и при уменьшении содержания в организме астаксантина креветки должны питаться определенной концентрацией астаксантина.

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.

Кроме того, если корм для культурных креветок питается недостаточным астаксантином, креветки заболевают, препятствуя их нормальному росту и развитию. Кормление таких больных креветок 50 градиентами 10-6 (м/м) астаксантин в течение 4 недель восстановит нормальный рост, а количество астаксантина в их тканях увеличится более чем на 300%. 26. От снарядов может быть отделено 3 - грава10-6 (м/м) каротиноидов. Увеличение контрольной группы составило всего 14%, а содержание каротеноидов в снарядах составило 4-7 граваций 10-6 (м/м).

Petit et al. (1997) изучали последствияПитание астаксантина на позднем росте личинок креветокИ их литейный цикл, и обнаружили, что подача astaxanthin может сократить литейный цикл поздних личинок 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

Добавление астаксантина в корм может улучшить здоровье выращиваемой радужной форели, давая им лучшую функцию печени, а также укрепить структуру красных тилапиевых клеток печени и гликогена хранения. Релулука (2000) изучил влияние астаксантина на темпы роста, различные показатели крови и некоторые физиологические функции радужной форели, и обнаружил, что питание астаксантина может улучшить гематопоэтическую функцию и обмен липидов и кальция в радужной форели. Amar et al. (2001) добавляют различные каротеноиды, такие как астаксантин, в рацион радужной форели для изучения воздействия этих добавок на иммунитет Рыбы. Эксперимент показал, что среди различных каротеноидов, каротеноидов, astaxanthin и β- каротин может улучшить как гуморальные показатели, такие как защитные сыворотки и активность лизозимов, так и клеточные показатели, такие как бактериофагический фагоцитоз и неспецифическая цитотоксичность.

2.5 повышение питательной ценности сельскохозяйственных животных

Пищевая ценность Рыбы и креветок также увеличивается за счет добавления астаксантина- да. В исследовании Christiansen et al. (1995) о влиянии астаксантина в кормах на физиологический статус атлантического лосося, например на иммунитет, было установлено, что после того, как атлантический лосось кормит астаксантин кормом, содержание витаминов а, с и е в некоторых тканях значительно возросло. 3 - гравюр 10-6 (м/м), содержание липидов также значительно возросло; В 13 лет. 7 × 10-6 (м/м) астаксантин был добавлен, липидное содержание атлантического лосося может быть увеличено

На 20% больше. На европейском и американском рынках водные продукты с астаксантином в качестве кормовой добавки очень популярны, и их цены намного выше, чем у обычных рыб и креветок.

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 форельСкармливал различные концентрации астаксантинаДженсе и др. (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,Астаксантин как кормовая добавка в аквакультуре связанаПривлекать все больше внимания и быть принятыми все большим числом фермеров аквакультуры с широкими перспективами применения.

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 Соединенные Штаты америки astaxanthin  and  Соответствующие каротеноиды [J]. J Agric Food chem,2000,48:1 ~ 150 

[3] брюки E. E. A,A, c G. Г. - эйч.  Astaxanthin  Из российской федерации 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)  По запросу:   Astaxanthin [J].  Аквакультура инжиниринг,1993,12:203 ~ 213