アスタキサンチンはエビやカニの養殖にどのように使われていますか?

カロテノイド(テルペノイド)には700以上の構造的に多様な有機脂溶性色素(lu et al., 2021)が含まれ、植物(fu et al., 2021)、プランクトン、植物プランクトン、藻類(pereirのet al., 2021;li et al., 2021)、細菌といくつかの真菌(merhan, 2017)は、水生動物(cao et al., 2021)、果実と植物の葉が色(赤、オレンジ、黄色)を表示するのを助けることができます。異なるカロテノイドは、互いに密接に関連しており(dong hongchun et al., 2021)、多くの場合共存し、互いに変換することができ、共同で多くの機能的特性と生理学的特性を示す。

エビやカニなどの甲殻類の水産物はたんぱく質が多く、栄養も豊富です。中国は甲殻類水産物の豊富な資源と多種多様な種を持っており、世界である&#甲殻類水産物の39の主なサプライヤー。中国の養殖業の質の高い発展に伴い、20年の甲殻類、主にエビとカニの養殖量は603万トンに達し、19年に比べ6.32%増加した。魚介類よりも成長率が高く、急速な成長を見せている。エビやカニの体の色、カニの生殖腺や肝の色は、いずれも経済的に重要な水生種としての価値をある程度決定している。これを前提に、色付けできるカロテノイドをエビやカニの養殖で促進することができる。

1 .アスタキサンチンの構造と機能

アスタキサンチンは、最もよく研究されているカロテノイドの1つである(peng yongjian et al., 2017)。自然界に広く分布し、海洋環境で大量に見られる。化学名称は3、3「-dihydroxy-4 4」-dione -ββはC40H52O4 -carotene、という図式はその分子、です。アスタキサンチン末端のc-3およびc-3 '環構造は2つのキラル中心であり、どちらもrまたはsの存在形態を持つ#39;),アスタキサンチン(3 r, 3 r ')とアスタキサンチン(3 r, 3 s ';)

他のカロテノイドと比較するとアスタキサンチンには独特の性質があるすなわち、より極性配置、より強いエステル化能力、およびより高い抗酸化特性は、主にその分子構造の各ヴィオロン環上に存在するヒドロキシル基(oh)およびケトン基(c = o)によるものです(lでet al., 2016;袁ほか、2011年。peng et al., 2008;husseでet al., 2006;martでet al., 1999)。

のアスタキサンチンの強力な抗酸化能力関連捜査還元物質として強いelectron-donating能力の中和できる内因フリーラジカル(過酸化水素過激派ヒドロキシ取り締まるためだと言い、陰イオンが超酸化物イオン)、中和するなどの形で、もっと安定型商品も終了させる連鎖反応ながらフリーラジカル生物における(Dhankharらは2012年guerra et al., 2012;ranga rao et al., 2010;^ a b c d e f g h i et al., 2006)。自然界では、アスタキサンチンは主に1つまたは2つの脂肪酸単位(モノエステルおよびジエステル)でエステル化されるか、例えば甲殻類や鮭の筋肉の外骨格でタンパク質に結合して分子に安定性を与えます(higuera-ciaparaら、200 6;storebakken et al., 2004;coral-hinostroza et al., 2002)によれば、アスタキサンチンは広範なストレス因子や感染症から生物を保護する役割を果たしており、動物の健康と栄養に大きな可能性を秘めている。

2アスタキサンチンのソース

現在、ほぼすべての市販されていますアスタキサンチンは人造(nunes et al., 2021)。アスタキサンチン前駆体(ルテイン、カンタキサンチンなど)を用いたり、アスタキサンチンをゼロから合成したりして工業的に生産することができる(sでet al., 2019)。chi et al., 2019)は比較的収量が高い(wang duoren, 2011)。しかし、工業的に合成されたアスタキサンチンは複数の立体構造の混合物であり、副生成物にも混ざるため、天然のアスタキサンチンよりも安全性や生物学的利用能が低い(cui haihui, 2019)。

天然のアスタキサンチンは、主にアスタキサンチン産生藻類(fang et al., 2019)、酵母(leytにet al., 2019)および他の微生物(asker et al., 2018)を培養するか、エビの殻やカニの殻などのアスタキサンチンを豊富に含む副産物から抽出されます。こうして得られたアスタキサンチンは純度が高く、構造が明確で、生物がより効率的に利用でき、環境への負荷が少ない。しかし、現在は発酵コストが高く、収量も低く、高収量の特殊菌を探すことが急務となっている。副生成物から抽出するためのアルカリ抽出(tan junxiao, 2018)、酵素加水分解、有機溶媒抽出(tan junxiao et al., 2018)の使用は、かなりの投資を必要とする比較的複雑なプロセスです。この技術は継続的に改善する必要があります。

また、廃水からアスタキサンチンを大規模に抽出する研究もある。現在のレベルで、10 ~ 13μgアスタキサンチンは抽出できるエビの調理廃水(gecim et al., 2021) 1ミリリットルあたりから、アスタキサンチンから収入を得るだけでなく、廃水をある程度改善します。新しい技術の開発に伴いアスタキサンチンの源ますます広範囲に広がっています

3エビ養殖におけるアスタキサンチンの応用

3.1 Vannameiエビ

Vannameiエビ学名LitopenaeusVannamei、別名白えび(イムLiyun、2021年)、ブレードエッジは低飼料への要求としての特性(2002周兴化ら)、高い肉収益率(2015年柴ザムビルら)、急速に成長して(2018年唐ヤンら)の広域公差范囲塩分(2014年元Jianbo)。農業の経済的利益は大きく、生産地域は広東省、福建省、山東省などの沿海省に集中しています。2020年にChina&#海洋白エビの生産量は約120万トンで、海洋養殖エビの総生産量の80.52%を占めています。近年、学術界は農業の成果を改善するために飼料にアスタキサンチンを添加することを広く検討している。

wang haifang et al.(2016)では、その追加を発見した50 mg / kgアスタキサンチンその結果、成長率、生存率、飼料転換率が向上します。liu et al.(2018)は、アスタキサンチンが成長性能を向上させると同時に抗酸化酵素のmrna発現量を増加させることも証明している。nunes et al.(2021)は実験で、適度な量のアスタキサンチンが白エビの浸透圧と熱ストレスに対する耐性を高めることを示した。yuら(2020)は、食事に一定量のアスタキサンチンを添加することで、肝細胞の損傷を軽減し、白エビの肝臓と膵臓の肝細胞を保護することを発見した。王ら(2020年)によると、アスタキサンチン飼料にする表情が著しくup-regulatedの大量のピルビン酸に係わる遺伝子と新陈代谢やglycolysis / gluconeogenesis経路白身南米エビ夫妻の遺体は当初アスタキサンチン肯定的な効果説明してエビの成長白南米です。

3.2 Penaeus monodon

penaeus monodonは温熱エビである(lin, 1988)。最適温度は15 - 35℃である。最大の個体は350 mmに達する(gu yu et al., 2020)。アスタキサンチン含有量は普通のエビよりも約20%高い(wen weigeng et al., 2011)。消費者に深く支持され、市場で最も売れている品種です。中国での生産量は白エビに次ぐ。

wen weigeng et al.(2011)はそれ以降を発見したpenaeus monodonの餌にアスタキサンチンを加えるアルカリホスファターゼ(akp)、ペルオキシダーゼ(pod)、スーパーオキシドジスムターゼ(sod)の活性に有意な影響はなかったが、ペネウスモノドンの生存率が向上し、体重増加率、特異的活性、フェノロキシダーゼ活性が有意に増加した。angell et al.(2018)はまた、アスタキサンチンがペナエス・モノドンの成長を促進し、高濃度で補給時間が長くなると調理済みのp . monodonの色と視覚効果が改善され、商業的価値が高まることを示した。

3.3日本のタイガーエビ

日本で最も重要な甲殻類の一つであるマルペナエス・ジャポニカス(marsupenaeus japonicus)は、日本のエビとしても知られています(bulbul et al., 2014)。2020年の中国における日本のえびの養殖量は4,22,930トンに達しています。しかし、人工栽培されたエビは、色や光沢が自然の状態と大きく異なり、商品価値に大きな影響を与えます。そのため、いくつかの実験は、の使用を検討しているアスタキサンチン飼料で色を改善するために(dose et al., 2016)。

mos et al.(2018)では、日本のエビ(penaeus vannamei)の幼体の成長性能、生存率、ストレス耐性、免疫応答、脂肪酸含有量および色素沈着に対する化学合成アスタキサンチンの影響を評価した。結果は、その栄養補助食品を示しました400 mg / kgアスタキサンチン日本のえびの成長性能を向上させ、血液細胞数(thc)と生細胞数(vc)を増加させ、免疫機能を高めることができます。また、アスタキサンチンの補充量が増えると、赤みや黄さが増します。調理後、アスタキサンチン含有飼料を与えられたエビは、美しい暗赤色であったのに対し、対照群は淡いピンク色であり、商品価値がある程度上昇した。maoka et al.(2018)は、日本のトラエビにアスタキサンチン含有量の異なる餌を与えると、後期幼虫への成長と変態において生存率が高くなることを発見しました。

3.4他のエビ

cheng et al.(2019)はその効果を研究した食物アスタキサンチンprocambarus clarkii(一般的に小型ザリガニとして知られている)の成長性能と非特異的免疫について。くれた訳ですが200億ウォンを追加見つかっ400 mg / kg、800 mg / kg 8周间もアスタキサンチン飼料にする重み増加し、体重率生存率、血清塩化リゾチーム(LYZ)活動、タンパク質レベル、AKP活動、肝臓や膵臓のSOD活動やグルタチオンのperoxidase (GPx)ザリガニの活動を開始したアスタキサンチン食のザリガニの追加にはとしての使用することができる。hung et al.(2010)は、アスタキサンチンをpanulirus ornatusに加えるとコレステロールペルオキシダーゼ(gpx)活性を示し、ザリガニの栄養補助食品として使用できることを示した。

hung et al.(2010)は、イセエビ(panulirus ornatus)の餌にアスタキサンチンとコレステロールを添加すると、イセエビの成長率、生存率、色素沈着が有意に改善し、飼料効率と商業的価値が向上することを発見した。barclay et al.(2006)では、飼料にアスタキサンチンが添加されると、ロブスターの組織のカロテノイド含有量が増加し、外骨格の色素が増加して、ロブスターが視覚的に暗くなることを発見した。これらの研究は、ロブスターの餌にアスタキサンチンを添加することが、ロブスターの免疫機能とマーケティングに大きな意義を持つ可能性があることを示している。

4カニ養殖におけるアスタキサンチンの応用カニ養殖におけるアスタキサンチン

4.1中国のミトン蟹

中国のワタリガニ(eriocheir sinensis、一般的に川ガニとして知られている)は、中国で最も重要な淡水養殖カニの1つです(zu lu、2020)。肉は柔らかく、栄養が豊富です(qi ziyuan et al., 2021;peng jing et al., 2019)は、特に成熟した生殖腺と肝臓と膵臓は、色が美しく、美味しく、香りが良い(fu et al., 2021;peng jingwen et al., 2019)は、中国の伝統的な水生生物です。河ガニの生産量は多いが、養殖池の生産物は、調理後の殻、肝臓、膵臓、生殖腺の色が比較的淡く、市場価値に影響を与えるという問題がある(kumar et al., 2021;shiによってet al., 2021;wangら、2020年;kong et al., 2017)。アスタキサンチンは、カニの品質を改善し、カニの卵巣やカニのペーストの色や栄養を改善すると考えられており、河川カニの養殖で広く検証されています。

^ a b c d e f g h et al.(2010)による60 mg/kgの微細藻類アスタキサンチン食事に大幅に川カニの成長性能と生存率を向上させることができ、また、抗酸化能力、非特異的免疫、組織のアスタキサンチン含有量とアンモニア窒素ストレスに対する耐性を高める。ma et al.(2017)では、カニの肥育飼料に合成アスタキサンチンを添加したところ、カラパス・肝臓・卵巣におけるカロテノイドの総量、色、抗酸化能が有意に改善した。wang et al.(2018)は、高phストレスに対するカニ池培養の感受性に関する実験を行った。その結果、アスタキサンチンを投与した場合、phストレスが高くなると、血液細胞のアポトーシスや肝細胞の構造的損傷などの症状が全般的に改善することがわかった。これらの研究は、応用の可能性を十分に実証していますアスタキサンチンを栽培していますカニを食べていました

4. 2. Three-spine蹄鉄カニ

三棘ガニ(portunus trituberculatus)は、中国で最も人気のある海洋甲殻類の1つである。やわらかな味と豊富な栄養(元ほか、2020年)で知られ、養殖規模の拡大と栄養価の向上に大きな可能性を秘めている。沿岸地域ではすでに3本の棘を持つ馬蹄形のカニの人工繁殖が行われており、主に池の養殖から来ています。成長環境と摂食構造のために、カニの殻と卵巣の色が野生のカブトガニよりも軽く(sun et al., 2022)、養殖カブトガニの品質向上を客観的に制限しています。この問題に対処するため,学界では一連の実験を行った。

ha n et al.(2018)では、このような添加を実証している飼料にアスタキサンチン調理されたカニの赤みを強化し、また、全身のアスタキサンチン濃度を増加させました,シェルとカニの肝細胞。また、アスタキサンチンを補充することで酸化ストレスを軽減し、全身のn-3高不飽和脂肪酸(hu-fa)の濃度を高め、製品の栄養価を高め、健康を増進させる。ジュンさん(2018)ザックス・ワン呉らであった。(2018)アスタキサンチンプラスの効果があるが、ワタリガニの色素沈着でも元の実験や飼料が追加された全体適切な量を高めるアスタキサンチンな抗酸化力(T-AOC) GPx酸性ホスファターゼ(もしくは以前)活動血液カーステァまで、ワタリガニや食用や脂質炭水化物を上げ1枚の内容ティッシュだ

4. 他カニ三

daly et al.(2013)では、カムチャツカガニの幼体(paralithodes camtschaticus、一般的にキングガニとして知られる)のc1 ~ c4段階の餌にアスタキサンチンを加えた。56日間の餌を与えた後、アスタキサンチンはタラバガニの幼体の生存率を有意に改善し、栄養を与え、免疫システムを強化することが明らかになった。また、デジタル写真を分析した結果、アスタキサンチンを与えると、タラバガニの色の彩度が高まり、品質が向上することが分かった。(2017年)がThienらかプラス500 mg / kgアスタキサンチン規模で満期さを大きく向上させ率の産卵率が、gonadal指数、間近直径雌効果を持つ还不能按哦紫のカニを規模での生存率さを大きく向上させられ段amoeboid幼虫の幼虫の生存能力で立ち枯れ発生率を高めることになる。

5まとめと展望

水生動物は一般的にデノボが少ない合成アスタキサンチン(kong et al., 2012)、エビ(全カロテノイドの86 ~ 98%)およびその他の甲殻類の主な色素である(okada et al., 1994)。甲殻類の体色は、カロテノイドの含有量や組成と密接に関連しています。は 甲殻類は一からアスタキサンチンを合成することはできないが(najoan, 2021)、飼料中の外生カロテノイドを用いてカンタキサンチンを合成してアスタキサンチンに変換することができる(nguyen, 2013)。

そのため、甲殻類の色は飼料の成分に大きく影響されます。研究では、適切な着色を得るために、他のカロテノイドとアスタキサンチンを体内に直接貯蔵することが示されています(nguyen, 2013)。そのため、飼料の成分が甲殻類の色に与える影響が大きい。研究によるとアスタキサンチンはエビの色を良くする肝臓と膵臓をより明るく美しくしますサケマスでは、シクリッドや観賞魚にも色を良くするためにアスタキサンチンが添加されることが多い。

例えば、補完アスタキサンチンの飼料だニジマスの筋肉の色や総カロテノイド含有量を有意に改善することができます(kumar et al., 2021) (dong et al., 2021)。天然のアスタキサンチンを餌に加えると、効果的に体の色を改善し、赤み値を増加させることができます(jiang jufeng et al., 2021)。コイやオウムのような赤い観賞魚の飼料に適量のアスタキサンチンを添加する(mou chunyan, 2015;wu songqingら(2014)やrainbow tetra (song xuelu、2017)は、体の色を大幅に改善し、観賞価値を高めることができます。

同時に、アスタキサンチンはnrf2 / keap1経路を活性化し、nf-kappa b経路を阻害することによって酸化ストレスを低減することができます(chen et al., 2020)。また、アスタキサンチンのdna修復特性も報告されています(singh et al., 2020;^ davinelli et al., 2018)。で一方アスタキサンチンまた、いくつかのエビ種の初期発生に不可欠な成長因子であると考えられています(dall, 1995)。

しかし、高用量のアスタキサンチンは、いくつかの重要な遺伝子の発現を阻害したり、他の重要な遺伝子の異常な発現を促進したりして、正常な成長と代謝を阻害する可能性があるため、成長性能には有益ではない可能性があります(saleh et al., 2018)。このため、エビやカニの養殖には肯定的な効果があることが明らかになっているが、種や実際の養殖状況に応じて添加量や給餌時間、使用方法などを調整する必要がある。

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