アスタキサンチン養殖に良いものは何ですか?

化学名は3,3-ジヒドロキシ-β,β-カロチン-4,4-ジオンで、分子式はc40h5204である。アスタキサンチンはキサントフィルであるそれは動物界で最も広く分布しているものの1つです。色はピンクで、独特の着色特性を持っています。それはまた、抗体の生産を促進し、動物を強化することができます' s免疫向上させる。その能力の面で酸化を防ぎ、フリーラジカル解消はより強力なβ-carotene。水溶性で親油性であり、二硫化炭素、アセトン、ベンゼン、クロロホルムなどの有機溶媒に容易に溶解する。アスタキサンチンはカロテノイドに類似した添加剤であり、養殖、食品、飼料、化粧品、医薬品などの分野で大きな可能性を秘めている。本項では、養殖業への応用について述べる。

100アスタキサンチン

1.1水産処理廃棄物からのアスタキサンチン抽出

米国での報告によると、,アスタキサンチンを抽出するザリガニ廃棄物からのアスタキサンチンエステルとエビの赤色色素は、最大153 ug/gの廃棄物の出力率を有する。なお、廃棄物中の石灰はアスタキサンチンの生成に影響を与えるため、抽出時にはできるだけ除去する必要があります。近年、ノルウェーなどでは、水生ゴミをエンシリンで処理し、回収率を10%高め、純度を大幅に向上させています。エンサイリングの際に無機酸や有機酸を加えると、タンパク質や骨格部分との結合が切断され、それによってアスタキサンチンの放出が増加することが証明されている。

のための主な生産プロセスアクアからアスタキサンチンを抽出する廃棄物の処理:まず、2重ビニール袋に入れて-70°cで保管した廃棄物を粉砕してペースト状にし、アスタキサンチンを製造します。重量比1:1の大豆油を加えてよく混ぜ、容器を鉛や白金で囲んで光から保護する。90°cにゆっくり加熱して停止します。低温遠心分離(0°c、11,000 r/分、10分)を使用して油溶液を収集し、層に分離させます。アスタキサンチンは色素溶液の上層に存在する。液体セパレータを使用してアスタキサンチンを分離・浄化します。この方法は、厳しい生産条件、高い生産コスト、低収率を有し、製品はあまり純粋ではありません。そのため、現在、この技術を用いてアスタキサンチンを製造している国は少ない。

1.2藻類を用いてアスタキサンチンを生産する

多くの種類の藻類ができます生産アスタキサンチン。血液ブドウ球菌の成長の間、窒素源の不足がある場合、アスタキサンチンは体内に蓄積されます;栽培過程で2価鉄イオンを添加すると、その合成能力が向上し、アスタキサンチンの沈着が促進される。また、青色光はカロテノイドやアスタキサンチンの合成を誘導することも報告されている。現在、高品質のhaematococcus pluvialisのアスタキサンチン含有量は、全カロテノイド含有量の90%以上を占めている。内容は、光の性質と強度に関連しています。実験では、光の強度が高いほどアスタキサンチンの生成量が高く、連続光は間欠光よりも優れていることが示されています。しかし、この藻は生育条件が厳しく、水質、環境、光に対する要求が高く、大量生産は依然として困難である(johnson et al., 1991)。

1.3酵母を用いたアスタキサンチンの製造

現在、赤酵母、赤酵母bf-6等がアスタキサンチンを合成することが知られている。赤酵母は、1970年代に日本および米国アラスカ州の山岳地帯の落葉樹液から初めて単離されました(phaff et al., 1972)。真菌門、真菌門、ムコルミセス門の亜門、クリプトコッカス属、赤酵母属の唯一の種である。植物の繁殖によって繁殖する。黒い長方形の区画に菌根を生成することができる期間に25万カロチノイド色素10種余り発酵主にアスタキサンチンβ-carotene、「-carotene、85%の60%を占めるアスタキサンチンている。

赤酵母に最適な条件生産アスタキサンチン炭素源はブドウ糖とセロビオース窒素源は硫酸アンモニウムです;最適培養温度は20 ~ 22℃;最適なphは5.0;好気性条件も推奨され、酸素供給速度は30mmol/h以上でなければなりません。これより低い値になると、アスタキサンチンの生産量は大幅に減少する。元Rhodopseudomonasの変種ウィルスpalustrisは合成能力が低いカロテノイド総額コンテンツ5000μg / g未満の部乾燥体重(cDW)ごろアスタキサンチン350μg / g cDW。ジョンソンらアスタキサンチンコンテンツを814へ大幅に増やしμg / gトマト果汁を加えて(アスタキサンチン前兆を含む)培地。

最近、caloらは、0.1%のメトキシカルボン酸(カロテノイド合成の前駆体)を培地に添加したアスタキサンチンと全色素コンテンツが400%増加しました。マイヤーの報道によると、酢酸1,700万円ほど「水草Rhodaffoeta酵母とでアスタキサンチン内容細胞1430μg / g携帯乾燥体重(cDW)。中国では、陸玉華(lu yuhua)、金正宇(kim zhengyu)らがニトロソグアニジン(ntg)を用いて4-26番変異株を変異させたところ、カロテノイドの総生産量とアスタキサンチンの割合が大幅に増加した。現在、アメリカのレッドスターやユーグレナバイオは、この酵母を使ってアスタキサンチンを生産している。

shi安徽(1999)によると、ブドウ畑の土壌から単離された粘性のある赤色酵母bf-6を出発株とし、紫外およびエチルメタンスルフィン酸の変異導入後、最も高いアスタキサンチン含有量を示した。3mg/ gcdw、そのブドウの耐性は6%であり、アスタキサンチン収益率1にも達することができます。

グルコースの代わりに2%の糖蜜で発酵させることで25mg/ gcdw。最適発酵温度は29-30°c、最適phは5.2-5.5、酸素供給速度は35mmkl/h以上である。トマトジュース添加後のアスタキサンチンの収率は1.43 mg/g dwであった。最近の外国の研究では、ブルガリアのヨーグルト缶から暗赤色酵母(phadotoralarubra)が単離されたことが示されているアスタキサンチン増産に対する同じ文化条件の下でシャクトルラglutinisと比較して80回。また、栄養要件が少なく、生産が早くなります。

アスタキサンチンは細胞内色素である色素の放出を促進するために,okagbueとルイスは、蒸留水とクエン酸で自己分解を使用しました。gentlesとhaardは実験の中で、機械的に粉砕する(my)、酵素的に処理する(ey)、スプレー乾燥する(sy)、餌を与える前に色素を抽出する(c)という4つの方法のすべてが、スタージョンの皮膚と筋肉を良好に着色することを発見した。8週間後,魚の色は私のために暗くなる傾向にありました>- >SY >C >または抑制を確認したのです。機械的なセル研削は簡単で効果的な方法のようです。国内の一部の学者は、高温塩酸細胞破砕法を利用して良い結果を出した。

1.4化学合成によるアスタキサンチンの生産

ロッシュのスイス化学合成によりアスタキサンチンを生成する商品名カロフィルピンクで、5%から10%のアスタキサンチン含有量を持つ。文献によると、アスタキサンチンの化学合成の前駆物質は(s)-3-アセチル-4-オキソ-β-イオノンである。この前駆体は15炭素のレチノイドに反応し、最後に2つの15炭素のレチノイドが10炭素のジカルボックスアルデヒドと反応してアスタキサンチンを合成する(widmer et al., 1981)。現在、ロシュだけがこの方法でアスタキサンチンを製造している。

2養殖におけるアスタキサンチンの応用

2.1優れた着色効果

アスタキサンチンは主要なカロテノイド色素である海洋性の甲殻類や魚に見られます鮭やロブスターなどの魚介類の色がバラ色になるのは、体内にアスタキサンチンが多く蓄積されているためだ。しかし、養殖動物は自分でアスタキサンチンを合成することができず、天然資源が不足しています。そのため、顔料を補うために飼料に加えなければなりません。今日のアスタキサンチンの主な用途の1つは、養殖における色の供給源である。最初はサケやマスに使われていましたが、現在では様々な培養物に広く使われています。

2.1.1養殖エビの着色を促進する

養殖エビの飼料にアスタキサンチンが含まれていないと、体の色が不健康になります。研究によると、エビが欠けている場合アスタキサンチンは食事を与えられます50×10-6 (m/m)のアスタキサンチンを4週間摂取すると、体の色は通常の暗青緑色に戻り、対照群はまだ病的な色を持つ。また、前者は調理後に鮮やかな赤色になり、後者は薄い黄色になり、マーケティングに不利になる。

山田(1990)は3つのカロテノイドの着色効果を比較しましたβ-carotene、canthaxanthinとアスタキサンチンエビ。同濃度が結果100×6対10 (m / m)が加えられていて最高アスタキサンチンの堆積地シュリンプの組織が供給されるエビがあった被害者の「同じ量のアスタキサンチン飼料にする集中100で×6対10 (m / m)より23% 43%高等canthaxanthinとβ-carotene、。使用されるアスタキサンチンの量が200に増加した場合×10-6 (m/m),組織内のコンテンツは、最大29に達することができます。1×10 6 (m/m)は、アスタキサンチンが最高の着色効果を持つカロテノイドであることを証明しています。

2.1.2養殖魚の着色を促進する

初期の研究では飼料にアスタキサンチンを添加すると養殖魚の皮膚や筋肉を作ることもできるサーモンやチョウザメなどの鮮やかな赤色が表示されます。野生のポンフレンの皮膚の赤みがかったピンク色の着色は、主にアスタキサンチンの存在によるものであるが、アスタキサンチンを与えていない養殖ポンフレンのアスタキサンチン含有量は野生の5%に過ぎない。また他のカロチノイド色素追加(βなど-carotene、ルテイン、canthaxanthでzeaxanthin)飼料にする鯛淡红色配色を与えず、せず解放でき次第アスタキサンチン切り替える。カロテノイドは、鯛の皮膚や肉から常に失われています。そのため、養殖鯛を赤みがかった色にするためにはアスタキサンチンを与えなければならない。

他の製品では、haematococcus pluvialis由来の天然アスタキサンチンほど観賞魚の着色に顕著で長期的な効果があるものはない。観賞魚はカロテノイドを食べることで鮮やかな色を得ることができる。赤穂・田丸(1999)は観賞魚に100×10-6 (m/m)のアスタキサンチンを1週間与えた後、黄色、栗色、黒色の魚を発見した#39のボディ表面は大幅に強化された。

さらにchoubertとstorebakken(1996)は、培養生物によるアスタキサンチンの吸収と利用が他の色素よりも有意に優れていることを示した。例えば、ニジマスによるアスタキサンチンの消化吸収はカンタキサンチンよりも著しく良く、最大見かけ吸収係数はカンタキサンチンの2倍以上である。ニジマスに同じ着色効果を得るためにそれぞれアスタキサンチンとカンタキサンチンを与えた場合、72×10 - 6 (m/m)のアスタキサンチンと60×10 - 6 (m/m)のアスタキサンチンのみを与えなければならず、着色効率がアスタキサンチンよりも高いことが示された。

2.2培養物の生存率を向上させる

飼料添加物としてアスタキサンチンを添加すると生存率が向上する免疫力の強化、過酷な環境への耐性の向上、環境条件の変化への適応性の向上など、さまざまなチャネルで培養動物の。merchie et al.(1998)は飼料中のカロテノイドの需要を研究し、飼料にアスタキサンチンを添加すると培養動物の免疫力が大幅に向上し、耐病性が向上し、生存率が向上することを発見した。また、後期のエビの幼虫の塩分に対する受動的抵抗性を高め、紫外線による水生動物へのダメージを減らすことができる。

また、千(1996)、勉強中エビに対するアスタキサンチンの生物学的影響,アスタキサンチンは、色素として組織内に蓄積し、細胞間の酸素を貯蔵することができ、高塩素および低酸素環境に対する魚やエビの耐性を高めることを指摘しました。ことがも伝えられての生体機能をアスタキサンチンβなんかよりずっと強い-carotene。100×10対6 (1850 m / m)β-caroteneを加えてエビ飼料生存率が40%、生存率77%に高められるとを加算することによりアスタキサンチンの量は加减してください。Yamada's(1990)の研究によると、100×10-6 (m/m)であればアスタキサンチンは毎日の飼料に加えられますエビの生存率は91%に達するが、対照群は57%に過ぎない。jin zhengyuら(1999)は、天然のアスタキサンチンを用いた飼料実験で、アスタキサンチンを飼料添加物として用いることで、オオバナミの生存率が約21.66%増加することを示した。

christiansen et al.(1995)は、大西洋サケの生存率に対する飼料の影響を研究し、飼料中のアスタキサンチン含有量が1×10-6 (m/m)未満の場合、稚魚の大量死亡があり、生存率は50%未満であることを発見した。しかし、適切な量のアスタキサンチンを与えた対照群では、稚魚の生存率が90%以上に達する可能性がありました。

pan et al.(2001)はaの効果を研究した着色にスタキサンチン餌や養殖水の条件また、ペナエス・モノドンの成長と生存率と、エビの着色を増やすことに加えて、アスタキサンチンを与えることも成長を促進し、生存率を高めることができると指摘した。実験の結果、スポトツマエビの幼生後期に高い生存率を維持するために、また、体中のアスタキサンチンが減少した場合には、一定濃度のアスタキサンチンを与えなければならないことが明らかになった。

2.3培養物の成長、繁殖、発育を促進する

アスタキサンチンは、培養生物の成長を促進する重要な効果を持つ。jin zhengyu et al.(1999)では、アスタキサンチンを摂取すると、オオバナミの体重増加率が有意に増加することが報告されている。実験によると、5週間の食事後の体重増加率は14.48%だった。

christiansen et al.(1995)は、大西洋サケの成長と生存率に対する異なる餌の影響に関する研究を行った。その結果、大西洋サケ稚魚の1日餌中のアスタキサンチン含有量が5.3×10-6 (m/m)を超えると、正常な成長が維持され、それ以下では稚魚の成長が緩やかであった。

また、養殖エビに供給する飼料にアスタキサンチンが不足していると、エビが病気になり、正常な成長と発達が阻害される。このような病気になったエビに50×10-6 (m/m)のアスタキサンチンを4週間与えると正常な成長が回復し、組織中のアスタキサンチンの量は300%以上増加する。26. 3×10 - 6 (m/m)のカロテノイドを殻から分離することができた。対照群の増加率はわずか14%で、殻内のカロテノイド含有量は(4—7)×10—6 (m/m)であった。

petit et al.(1997)はその効果を研究したエビの幼虫の後期成長にアスタキサンチンを与えるその結果、アスタキサンチンを与えると、後期のエビの幼虫の脱皮周期が短くなることがわかりました。アスタキサンチンは卵の質を改善するための受精ホルモンとしても用いられる。飼料にアスタキサンチンを添加すれば、稚エビの生存率と魚卵の浮力と生存率を高めることができる。また、サケの稚魚の段階での受精率、卵の生存率、成長率を高めることができ、過酷な環境の影響から卵を保護し、その成長と発達を促進する。vassallo et al.(2001)では、培養対象者の産卵に対するアスタキサンチンの効果を研究し、飼料に10×10-6 (m/m)のアスタキサンチンを添加すると産卵率が向上することを発見した。

2.4養殖動物の生理機能の改善

飼料にアスタキサンチンを添加することで、養殖されたニジマスの健康状態を改善することができる、より良い肝機能を与え、また、赤色ティラピア肝細胞とグリコーゲン貯蔵の構造を強化します。rellulka(2000)は、ニジマスの成長速度、様々な血液指標およびいくつかの生理機能に対するアスタキサンチンの効果を研究し、アスタキサンチンを摂取するとニジマスの造血機能および脂質およびカルシウムの代謝が改善されることを発見した。amar et al.(2001)ではニジマスの食事にアスタキサンチンなどのカロテノイドを添加し、ニジマスの免疫に対するこれらの添加物の効果を研究した。多様なカロチノイド色素の見解の実験によると、カロチノイド色素、アスタキサンチンとβ-carotene体液を同時に向上させる吸い血清defensinsや塩化リゾチーム活動などの指標セルラーphagocytosisバクテリオファージなどの指標と不特定多数のcytotoxicityです。

2.5養殖動物の栄養価を向上させる

魚やエビの栄養価も、アスタキサンチンを添加することで高められる。トム・クリスチャンセンです等の研究。に及ぼす効果に関する(1995年)でアスタキサンチンの生理ものを餌にするとしての地位大西洋(テソヤン)鮭免疫などを発見に大西洋サケさせた後astaxanthin-containing飼料ビタミンC、ビタミンEコンテンツ特定の組織が大きく増えた。3×10-6 (m/m),脂質含有量も有意に増加;13 .が7×10-6 (m/m)アスタキサンチンを添加しました

20%に減らしました。欧米市場では飼料添加物としてアスタキサンチンを使用した水産物が人気があり、一般的な魚やエビに比べて価格がはるかに高い。

2.6水産物の輸送及び保存を容易にする

水産物の冷凍過程で、脂質の酸化は肉の腐敗の主な原因です。そのため、アスタキサンチンの強力な抗酸化作用は、水産物の輸送と保存にも積極的な役割を果たしている。jense et al.(1998)は、水産物の冷蔵と保存におけるアスタキサンチンなどのカロテノイドの抗酸化機能を研究した。

その結果、ニジマスが出た異なる濃度のアスタキサンチンを供給jense et al.(1998)は、水産物の冷蔵と保存におけるアスタキサンチンなどのカロテノイドの抗酸化機能を研究した。その結果、エスタキサンチン濃度が異なるニジマスでは、冷凍時の脂質酸化に有意な差が認められた。また、捕獲後のサケやマスを保管する際に、サケはアスタキサンチンをほとんど含まないため、逆にアスタキサンチンを多く含むマスは、同じ条件で保管した方が貯蔵しやすい。したがって、飼料にアスタキサンチンを添加し、養殖対象体中のアスタキサンチン含有量を増加させることで、化学防腐剤の使用をある程度減らすことができると推測される。また、特殊で効果の高い「生物防腐剤」として、水産物を長持ちさせることができ、人体にも絶対に安全です。

抗酸化力が強く、強力な生理機能を持つアスタキサンチンは、海外の養殖業で広く使われている。天然アスタキサンチンの安全性は広く認められており、高い「緑の壁」の中でも養殖業のさらなる発展に貢献することが期待されます。現在、先進国におけるアスタキサンチン製品の年間需要は少なくとも数十トンであり、市場の需要を満たすにはほど遠い。全世界の水産物需要は毎年24%増加しており、サケ飼料用のアスタキサンチンの年間市場規模は1億8500万ドルを超え、年間成長率は8%に達し、市場の潜在力が大きい。したがって、養殖の飼料添加物としてアスタキサンチンが添加されているより多くの注目を集め、より多くの養殖農家に採用され、広範な応用の見通しを持っています。

参考:

コンラート・ロレンツ[1] R T, cysewski G R・商業 潜在 アスタキサンチンのアナutal源としてのhaematocaccus microalgac [j]。^ tibtech,2000,18:160 ~ 167。

[2] naguib y m a . antioxodant 活動 の アスタキサンチン と 関連カロチノイド色素[J]。j agric food chem,2000,48:1 ~ 150 

[3]ジョンソン E のA社 G Hにする。  アスタキサンチン から 微生物 か[J]伝えた。批判 レビュー in  バイオテクノロジー11:297 ~ 1991年、326

 【4】金正子、郭世東、呂宇華。アスタキサンチンを豊富に含むfavus酵母を添加することで、roe shrimpの体色と成長に与える影響[j]。1999年(平成11年)2月29日-31日。

 【5】王巨方、呉振強、梁世忠。アスタキサンチンの生理機能と応用[j]。^『食と発酵産業』1999年、2頁、66-69頁

 【6】魏東、奘孝南。天然アスタキサンチン生産のためのhaematococcus pluvialisの大規模栽培の研究進捗と産業近代化[j]。中国海洋薬物学会誌、2001年、83:4-8

【7】Menasveta P。 black tiger prawn(penaeus monodon)の色の補正  によって   アスタキサンチン[J]。  ^『朝日新聞』1993年12月22日、203 - 203頁