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。

With the development of intensive artificial breeding, the scale of breeding these economically valuable fish has expanded, のbreeding cycle is shortened. After being fed large amounts of artificial compound feed, the color of the fish often becomes lighter or abnormal, for example, the yellow catfish becomes “banana fish” and the Chinese soft-shelled turtle “turns white”. This phenomenon will greatly reduce the commercial value of aquatic products. In recent years, many scientific researchers and feed-related companies have devoted a great deal of energy to studying the coloring of aquatic animals. This article reviews the coloring principle of natural ルテイン, which is widely used in yellow-colored aquatic animals, and its new application progress in aquatic animals, in order to help improve the theoretical level of lutein research and production practices.

1. 天然キサントフィルの化学的性質と機能

自然ルテイン is a carotenoid widely found in vegetables, flowers and algae. Plants and microorganisms can synthesize xanthophyll themselves, while humans and animals can only obtain it from food. In the 1990s, scholars initially discovered that xanthophyll is an antioxidant in the body. and it was subsequently reported that lutein has physiological functions such as antioxidant, anti-tumor, and prevention of cardiovascular and cerebrovascular diseases, as well as the ability to enhance humoral immune response, stimulate lymphocyte proliferation, protect the skin, and prevent age-related macular degeneration. Lutein has physiological effects that other carotenoids do not have, and research on lutein has sparked a craze.

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、ルテインはモノマーとして非常に不安定であり、ヒドロキシル基は脂肪酸でエステル化された後の熱に対してより安定であることが研究によって示されている。

2天然ルテインの抽出・分析法

The main methods of lutein extraction include organic solvent extraction, membrane separation technology, microwave heating and extraction. Lutein extracted from marigolds is mainly extracted using an extraction method. After fermentation, drying, granulation, hexane extraction and negative pressure evaporation, lutein resin is obtained. There is also a carbon dioxide extraction method.

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。

The color changes in aquatic animals can be divided into morphological and physiological changes. Morphological and physiological changes mainly refer to the changes in the number of pigment cells in the epidermis and the migration of their position. For example, the patterned color on the surface of the yellow catfish is the result of the combined expression of 顔料 such as melanin and carotenoids. Melanin can be synthesized in the yellow catfish. Melanin is produced by the action of tyrosinease on tyrosine to form dopamine, which is then produced through a series of reactions. The shade of yellow is directly related to the total carotene and lutein content. Physiological body color changes mainly involve the aggregation and diffusion of pigment particles in the pigment cells of the dermis, as well as the regulation of nerves and hormones.

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、脂肪や脂溶性溶媒に容易に溶解する。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 is as follows: in the chyme, lutein is accompanied by fat being emulsified into milk droplets, which are further digested by lipase and bile. Lutein is finally solubilized in mixed colloidal particles and absorbed by intestinal epithelial cells. Some of the absorbed lutein is secreted into the lymphatic system in the form of chylomicrons and enters the blood circulation. The chylomicrons are then degraded by lipoprotein lipase, and the lutein in the chylomicron residue is absorbed by the liver. The lutein absorbed by the liver is either stored in the liver or resecreted into very low-density lipoproteins and enters the blood circulation, where it is delivered to low-density lipoproteins. and finally, lutein is absorbed into tissues through lipoprotein receptors, but there is no other relevant data to verify this.

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 et al. (2005) compared the body color and skin color of wild and cultured yellow croakers (Pseudosciaena crocea) and the lutein content of their muscles by adding feed with different lutein levels. It was found that lutein extracted from marigolds can effectively color yellow croakers, and the optimal lutein addition level is 100 mg/kg. Shi Xiangyi et al. (2010) showed that adding 200 mg/kg lutein to the feed of hybrid catfish can effectively improve its body color. Leng Xiangjun et al. (2003) investigated the effect of adding lutein to the feed on the body color of the local bearded catfish, concluded that adding lutein products to the feed can effectively improve the body color of cultured mandarin catfish adults and fry, and the appropriate additive amounts are 100 mg/kg feed or 50 mg/kg feed, respectively. The effective additive amount in goldfish feed is 150 mg/kg lutein. When lutein is used to color fish, it should be added in the right amount for fish of different species, body colors, and pigment metabolism types.

wang lubo et al.(2014)は、天然ルテイン(マリーゴールド由来、含量4.64%)の添加量が黄ナナミの成長と肌の色に及ぼす影響を調べた。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。ルテインの着色機能は、段階的かつ累積的なプロセスである。上記の研究結果は、水生動物によって餌へのルテイン添加率が異なり、添加量も同じ動物の段階によって異なることを示しています' 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

水生動物におけるルテインの着色プロセスは非常に複雑であり、内因性要因(遺伝、動物の生理学的状態、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)の両方に影響されます。

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。

A higher content of fat-soluble vitamins A and E in the feed helps to enhance the coloring effect, mainly because the strong antioxidant properties of vitamins help to protect the lutein in the feed. Certain drugs such as sulfonamides and aflatoxin can have a certain side effect on the coloring function of lutein. At the same time, the transport of lutein in the blood depends on lipoproteins, and calcium has a greater affinity for lipoproteins than lutein. Therefore, a high calcium content will cause competitive inhibition of lutein absorption, reducing the coloring effect.

徐Xia's(2005)の研究によると、マリーゴールドから抽出されるルテインは、弱酸性、中性、アルカリ性の溶液で比較的安定である。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、高濃度ではルテインの安定性を低下させる可能性があります。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

ルテインは光やストレスなどの影響を受けやすい。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。異なる飼料処理技術は、アクアシードにおけるルテインの適用に異なる影響を与える。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用いてルテイン添加飼料を顆粒化した。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ら(2012)は、マリーゴールド由来の天然ルテインを被験者としてそれぞれ0、0.15%、0.3%、0.6%、8%を基本飼料に添加した。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すると、着色効果があるだけでなく、研究が進むにつれて成長を促進し、消化酵素の活性を改善し、ある程度脂肪蓄積を減らす効果があることが示されるかもしれません。yang wenpingら(2008)は、ルテイン(主成分はカロテノイドで、ルテイン含有量が1.5%以上、ゼキサンチン含有量が35.0%以上の天然抽出物)を添加することで、キナジウムの成長率と生存率を改善できることを示した。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, rich in lutein and zeaxanthin, with 2% of the active ingredient) had a certain effect on the fat content in the liver and pancreas of the fish. The fat content in the liver and pancreas of the fish in the flavoxanthin group decreased significantly by 18.2% compared to the control group. In Yang Wenping et al. (2010), the addition of 0.8% gold and safflower yellow to the feed also significantly reduced the feed conversion ratio (P<0.05), and the weight gain rate of the gold and safflower yellow group was higher than that of the control group.

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り、飼料中のルテインエステルの形で存在することが多い。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。その結果、天然ルテイン添加剤(ルテイン4%含有)の経口ld50は>18,831 [mg/(kgbw)]であり、実質的に無毒であった;中国スッポンの最大投与量は21日間です。

wang luboら(2012)は、マリーゴールドから抽出された天然のルテインは水生動物に合理的に使用するために安全であることを発見した。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」。ルテインには毒性がなく、食品添加物や健康食品の成分として開発・使用できることが明らかになった。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

Natural lutein is a good colorant for aquatic animals and has broad prospects in the field of aquatic feed. There are many factors that affect its coloration, and its metabolic mechanism and the relationship with other factors are still difficult problems for us to study.

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