ルテイン粉末の着色用途は何ですか?

21世紀に入ってから、people'の生活水準が大幅に改善しており、消費習慣は、物質的な生活の豊かさと一緒に根本的な変化を遂げている。「健康、グリーン、オーガニック、エコロジー」が話題になっています。水産物の品質に関して、人々はおいしい肉を求めるだけでなく、水産物の色が自然に近いことを要求しています。中国には広大な水域があり、多種多様な水生動物がいます。その中には魚、エビ、カニなどの鮮やかな色のものもたくさんあります。pelteobagrus fulvidraco, pelodiscus sinensis, pseudosciaena crocea, oncorhynchus mykiss, brocarded carpなど。

集中的な人工繁殖の発展に伴い、これらの経済的価値のある魚の繁殖規模が拡大し、繁殖周期が短縮されました。人工合成飼料を大量に与えると、黄ナマズは「バナナ魚」に、スッポンは「白くなる」など、魚の色が明るくなったり、異常な色になることがある。このような現象は水産物の商業的価値を大幅に低下させるだろう。近年、多くの科学研究者や飼料関連企業が水生動物の着色の研究に力を入れています。本論文では、黄色の水生動物で広く用いられている天然キサントフィルの着色原理と、水生動物での新たな応用の進展を概観し、キサントフィルの研究と生産の理論的レベルを向上させることを目的とする。

1。天然キサントフィルの化学的性質と機能

自然xanthophyll野菜、花、藻類に広く見られるカロテノイドです。キサントフィルは植物や微生物が自ら合成できるが、ヒトや動物は食物からしか合成できない。1990年代に、研究者は最初にキサントフィルが体内で抗酸化物質であることを発見しました。そして、それは後に報告されたルテインには生理機能があるこのような抗酸化物質、抗腫瘍、および心血管および脳血管疾患の予防、ならびに液性免疫応答を強化する能力、リンパ球の増殖を刺激し、皮膚を保護し、加齢黄斑変性を防ぐなど。ルテインには、他のカロテノイドにはない生理作用があり、ルテインの研究がブームになっている。

ルテインはc、h、oの元素を含み、分子式はc40h56o2である。40個の炭素原子と多くの共役二重結合を持つ長い鎖で、末端にヒドロキシ基がある。このユニークな化学構造は、ルテインに明るい色を与えるだけでなく、特定の物理的および化学的性質を与えます。その疎水性の長鎖は細胞膜のリン脂質分子層に埋もれており、親水性の水酸基は細胞膜の両側に存在し、細胞膜の脂質に最大まで結合している。同時に、研究はそれを示していますルテインはモノマーとして熱に対して非常に不安定であるが、そのヒドロキシ基は脂肪酸でエステル化した後の熱に対してより安定である。

2天然ルテインの抽出・分析法

のルテイン抽出の主な方法は、有機溶媒抽出である、膜分離技術、マイクロ波加熱抽出。マリーゴールドから抽出したルテイン主に抽出法で抽出されます。発酵、乾燥、造粒、ヘキサン抽出、負圧蒸発の後、ルテイン樹脂が得られる。二酸化炭素の抽出方法もあります。

3水生動物における着色の基礎とルテイン吸収機構

水生動物の体の色の形成の基本は、皮膚のうろこの中の色素細胞の種類、量、分布、および色素粒子の対応する内容と位置です。硬骨魚の色素細胞には、メラノサイト、キサントサイト、赤血球、虹彩細胞の4種類がある。メラノサイトは表皮メラノサイトと真皮メラノサイトの2種類に分けられます。それらはメラニン顆粒を含み、特定の波長の光の下で黒または茶色に見える。黄色と赤色の色素細胞の発色団はカロテノイドとポルフィリンである。カロテノイドは魚では合成できず、食物から得なければならないが、ポルフィリンは合成できる。

水生動物の色の変化は形態的な変化と生理的な変化に分けられる。形態学的および生理学的変化は、主に表皮内の色素細胞の数の変化とその位置の移動を指す。例えば、黄ナマズの表面にある模様の色は、メラニンやカロテノイドなどの色素が複合的に発現しているためです。メラニンは黄色ナマズで合成される。メラニンはチロシンに作用してドーパミンを形成し、一連の反応によって生成される。黄色の濃淡は、カロチンとルテインの総含有量に直接関係しています。生理的な体の色の変化は、主に真皮の色素細胞内の色素粒子の凝集と拡散、神経やホルモンの調節に関わる。

動物における色素の代謝経路は、常に研究が困難な問題であった。これまでら嫌がられるだけが掲げた合成代謝経路仮説アスタキサンチンzeaxanthinからzeaxanthinβ-carotene-3-ol→4-oxozeaxanthin→アスタキサンチン. 天然のルテインは脂肪に溶けやすい脂溶性溶剤。それは食品中の脂肪の助けを借りて吸収され、代謝される必要があります。したがって、ルテインの吸収は脂溶性物質の吸収と似ており、小腸で起こると推測されている。

wang lubo et al.(2012)は、吸収過程を推測しているマリーゴールドの天然ルテイン次のようなものです:球茎では、ルテインは脂肪が乳化されて乳滴になり、リパーゼと胆汁によってさらに消化されます。ルテインは最終的に混合コロイド粒子に可溶化され、腸上皮細胞に吸収されます。吸収されたルテインの一部はカイロミクロンの形でリンパ系に分泌され、血液循環に入る。カイロミクロンはその後リポタンパク質リパーゼによって分解され、カイロミクロン残基のルテインは肝臓に吸収される。肝臓で吸収されたルテインは、肝臓に貯蔵されるか、低密度リポタンパク質に再分泌されて血液循環に入り、低密度リポタンパク質に供給されます。そして最後にルテイン吸収リポタンパク質受容体を介して組織に取り込まれていますがそれを検証するデータは他にありません

4特殊水生動物におけるルテインの研究

4.1水生動物のルテイン添加レベル

wu huachangら(2005)は、異なるルテイン濃度の餌を加えることで、野生と養殖のイシモチ(pseudosciaena crocea)の体の色と皮膚の色、そして筋肉のルテイン含有量を比較した。マリーゴールドから抽出されたルテインは、黄色のイシモチを効果的に着色することができ、最適であることがわかりました一方ルテインレベルは100 mg / kg。shi xiangyi et al.(2010)では、その追加が示されている200 mg / kgルテインハイブリッドナマズのエサに効果的に体の色を改善することができます。leng xiangjun et al.(2003)はその効果を調査した餌にルテインを加える地元のひげを生やしたナマズのボディカラーでは、と結論付けた飼料にルテイン製品を追加する養殖されたミカンナマズの成虫と稚魚の体色を効果的に改善することができ、適切な添加量はそれぞれ100 mg/kg飼料または50 mg/kg飼料です。飼料中の有効添加量は150 mg/kgのルテインである。魚を着色するためにルテインを使用する場合は、魚の種類、体色、色素代謝の種類に応じて適切な量を添加する必要があります。

wang lubo et al.(2014)はこの効果を研究した天然ルテインの添加量(マリーゴールド由来)4.64%のコンテンツ)黄色ナマズの成長と皮膚の着色に。その結果、最初の体重が21 gだった黄色ナマズは、天然ルテイン4.2~ 1,700 mg/kgを摂取すると、成長能力が大幅に向上した。黄色ナマズの皮膚着色剤としての天然ルテインの最適投与量は76.25 mg/kgであった。のルテインの着色機能段階的で累積的なプロセスです上記の研究結果は、それを示しています異なる水生動物の飼料中のルテインの添加率同じ動物のステージによって添加量も違います' s成長。添加剤の量に加えて、着色時間も飼料の生産と塗布時に考慮しなければならない要素です。

4.2水生動物におけるルテインの着色効果に影響を与える要因

の水生動物におけるルテインの着色プロセス非常に複雑であり、内因性要因(遺伝、動物の生理学的状態、および神経内分泌系の調節)と外因性要因(飼料中の色素源の種類、飼料品質、飼料レベル、飼料時間など)の両方によって影響を受けます。

基本的に、水生動物の体の色は遺伝的要因によって制御されています。魚の種類によって体の形や色が違うのは、自然界での長期的な適応の結果だ。また、色素の吸収や輸送の主な媒体である脂肪は、魚の色の変化に大きな影響を与えます。適切な高脂肪含有量は、飼料中の顔料の吸収と利用に役立ちます。しかし、脂肪の種類と質には注意が必要です。酸化脂肪は色素の吸収に害を及ぼすため、メラニンの沈着に問題が生じ、水生働物の体色が明るくなったり、銀鯉に「バナナフィッシュ」が現れたりする。

飼料中の脂溶性ビタミンaおよびeの含有量が多いことは、着色効果を高めるのに役立ちます。これは、ビタミンの強い抗酸化特性が飼料中のルテインを保護するのに役立つためです。スルホンアミドやアフラトキシンなどの特定の薬剤は、一定の副作用をもたらす可能性がありますルテインの着色機能。同時に、血液中のルテインの輸送は、リポタンパク質に依存しており、カルシウムは、ルテインよりもリポタンパク質に対する親和性が高い。したがって、カルシウム含有量が高いとルテインの吸収を競合的に阻害し、着色効果を低下させます。

徐Xiaߕ年(平成17年)-調査結果が発表されるマリーゴールドから抽出したルテイン弱酸性で比較的安定しています,中性およびアルカリ性溶液。ルテインは熱や還元剤、酸化剤に対して比較的安定であるが、太陽光に敏感であり、光から遠ざけて保管する必要がある。防腐剤は、低濃度ではルテインの安定性にはほとんど影響しませんが、高濃度では低下する可能性があります安定ルテイン。クエン酸やリンゴ酸には、ルテインに対する一定の保護作用があります。ルテインは金属イオンfe3 +に対して比較的耐性があり、これらの添加物と一緒に使用することができる。na +、mg2 +、mn2 +、ca2 +、fe2 +は色素の安定性を低下させるので、これらのイオンとの接触は製造および使用中は避けるべきである。ビタミンcは、日光中のルテインを明確に保護する効果があります。また、水生動物は複雑な培養水中にあり、培養水中自体の条件(水温など)、繁殖者の繁殖管理、培養中の光も顔料の沈着に影響を与える可能性があります。飼育動物の体色が異常な場合、一つの状況で軽率に判断すべきではありません。

4.3ルテイン塗布に対する送り加工技術の影響

ルテインは光に非常に敏感です、ストレスなど現在、フィードは、押し出しを使用してペレットを製造するか、パフを使用してパフペレットフィードを製造して加工されています。異なるフィード処理技術は、異なる影響を与えますルテインのアクアシードへの応用。shi shaoyi et al.(2010)は、基本飼料に200 mg/kgのルテインを添加し、押出機と肉挽き機を使用したルテイン添加飼料を粒状にします。2種類の造粒は着色効果に有意な影響を与えなかった。

wang lubo et al.(2012)を使用マリーゴールド由来の天然ルテイン被験者とそれぞれ、基本飼料に0、0.15%、0.3%、0.6%、8%を添加する。ルテインの理論値は、それぞれ0、69.6、139.2、278.4、3,700 mg/kgであった。原料が粉砕され、徹底的に混合された後、それらは次のプロセスパラメータの下で押出された:フィードゾーン:5 s 90°c、混練ゾーン:3秒130°c、成熟ゾーン:60°c 4秒、押出およびパフのプロセスパラメータの下で2 mmパフ沈降顆粒を作る。天然ルテインの押出プロセスの平均損失率は43.40%である。

4.4特別な水生動物へのルテインの影響

特殊な水生動物飼料にルテインを添加着色効果が良いだけでなく、研究が進むにつれて、ルテインは成長を促進し、消化酵素の活性を改善し、ある程度脂肪蓄積を減らすことが示されるかもしれません。yang wenping et al.(2008)は、カロテノイドを主成分とする天然エキスであるルテインを添加することを示したルテインの含有量は1.5%以上であるまた、ゼキサンチン≥35.0%)は、黄ナマズの成長率と生存率を向上させることができます。0.8%の添加は、イエナマズのプロテアーゼ活性、アミラーゼ活性、リパーゼ活性を有意に増加させる。

ding xiaofeng et al.(2006)は、カンタキサンチン(有効成分の10%がカンタキサンチンである合成カロテノイド)、フラボキサンチン、マリーゴールド・イエロー(いずれもフラボキサンチンとマリーゴールド・イエロー)を添加することを示したマリーゴールド抽出、鱼介类が豊富でルテインとゼアキサンチン有効成分2%)は、魚の肝臓と膵臓の脂肪含有量に一定の効果がありました。フラボキサンチン群の肝臓および膵臓の脂肪含有量は、対照群と比較して18.2%有意に減少した。yang wenpingら(2010)では、飼料に金とベニバナを0.8%添加したことも飼料転換率(p <0.05)を著しく低下させ、金とベニバナの体重増加率は対照群よりも高かった。

4.5ルテイン毒性試験

飼料に使用される天然のルテイン添加物は低純度であるという形で存在することが多いのですルテインのエステルは飼料に含まれる。吸着には担体が用いられ、担体にはいくつかの化学物質や不純物が含まれていることが多い。水生動物に悪影響を及ぼすかどうかは、水生動物の飼料にルテイン添加物を使用する場合に解決する必要がある緊急の問題です。これまでの研究では、ルテイン添加物を一定量の飼料に添加すると、悪影響を与えることなく、家禽や魚の体の色を向上させることができることが報告されています。同時に、liu haiyan(2012)らは、スッポウガメに対する天然のルテイン添加物の安全性を評価している。毒性てみ自然ルテイン添加物その結果、天然ルテイン添加剤(4%ルテイン含有)の経口ld50は>18,831 [mg/(kgbw)]であり、実質的に無毒である;中国スッポンの最大投与量は21日間です。

wang lubo et al.(2012)はこれを発見したマリーゴールドから抽出された天然ルテインは、水生動物に合理的に使用しても安全です。hu xian et al.(2009)は、衛生部に従って試験を実施した#急性毒性試験、マウス骨髄多色赤血球小核試験、マウス精子変形試験を用いた「食品安全性の毒性学的評価と検査方法のための手順」。この研究によるとルテインは毒性食品添加物や健康食品の成分として開発、使用することができます。これらの研究は、一般的に天然ルテインが飼料添加物として安全であることを示しているが、これまで研究されていない他の有害な副作用があるかどうかについては、さらなる研究が必要である。

5結論

天然ルテインは、水生動物の着色剤として優れており、水生飼料の分野でも広く期待されています。体色に影響を与える要因は数多くあり、代謝機構や他の要因との関係については、いまだ研究が困難である。

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