Quelles sont les utilisations de l’astaxanthine en Hindi?

L’astaxanthine est largement présente dans les crustacés,,,,,les algues Et etd’autres organismes Et etmicro-organismes marins. C’est un type de caroténoïde rouge [1-3] qui A Aapour effEt etde stimuler l’immunité des animaux aquatiques, de résister à l’oxydation, d’augmenter la productiSur leEt etde remplacer les antibiotiques [4-5]. Les animaux aquatiques ne peuvent synthétiser l’astaxanthine par eux-mêmes Et etdoivent l’obtenir en mangeant des algues dans l’eau. En aquaculture, l’astaxanthine est habituellement complétée par des aliments pour animaux. L’astaxanthine est divisée en extractionnaturelle et synthèse artificielle. L’extractiSur lenaturelle de l’astaxanthine comprend l’extraction des déchets de crustacés, la méthode de la levure de fife rouge et la culture d’haematococcus pluvialis [6]. L’extraction des déchets de crustacés comporte un large éventail de matières premières, mais le processus d’extraction est susceptible de se détériorer et de produire des substances toxiques [7].

La méthode de fermentation de la levure rouge est rapide, mais elle est difficile à appliquer à grande échelle en raison de problèmes techniques. La méthode d’extraction des algues est actuellement le moyen le plus idéal pour obtenir l’astaxanthine naturelle, et l’astaxanthine produite est de la meilleure qualité, mais elle est extrêmement difficile à obtenir. Actuellement, la plus grande partie de l’astaxanthine sur le marché est synthétique [8], et la société Suisse Hoffmann-La Roche a produit 5 à 10% d’astaxanthine all-trans [9]. Des expériences sur le dépôt d’astaxanthine chez la truite arc-en-ciel ont montré que l’astaxanthine naturelle a de meilleures propriétés de dépôt que l’astaxanthine synthétique [10]. Cet article traite des propriétés physiques et chimiques de l’astaxanthine et de son application en aquaculture, dans le but de fournir une référence pour l’application de l’astaxanthine dans la nouvelle ère de l’aquaculture verte et saine.

1. Propriétés physico-chimiques de l’astaxanthine

Les caroténoïdes sont un groupe de plus de 700 pigments organiques liposolubles [11]. Les différents caroténoïdes sont étroitement liés [12] et peuvent généralement coexister ou se transformer les uns dans les autres. L’astaxanthine est un caroténoïde de formule moléculaire C40H32O40, point de fusion 215 °C,point d’ébullition 773 °C et densité 1,071 g/mL[13]. L’astaxanthine est très soluble dans les solvants organiques, avec des solubilités de 10,0, 0,2, 30,0 et 0,5 g/L Ldans le chloroforme, l’acétone, le dichlorométhane et le diméthyl sulfoxide, respectivement.

L’astaxanthine a une structure à six cycles α-hydroxy-cyclopentadioneA chaque extrémité, avec quatre liaisons doubles conjuguées composées d’unités d’isoprène au milieu. C-3 et C-3' Avoir des centres chiraux. Parce que deux conformations peuvent former un centre chiral, l’astaxanthine avec deux atomes chiraux de carbone C-3 et C-3' Peut exister sous la forme R ou S, formant trois isomères: (3S,33'), (3R,3R') et (3R, 3S') , dont les énantiomères (3S, 3S') et (3R, 3R') existent par paires et ont une activité optique opposée, provoquant une rotation de la polarisation plane vers la gauche ou la droite, tandis que (3R, 3S') n’a aucune activité optique [13]. L’astaxanthine existe dans la nature dans les deux formes estérifiées et libres. La plupart de la forme libre est synthétique astaxanthine (3S, 3R&#(3R, 3R et 3R), tandis que l’astaxanthine naturelle est généralement l’isomère estérifié (3R, 3R et 3R).#39;) et (3S, 3 S') est le principal produit astaxanthine de RhodopseudomonEn tant quepalustris, tandis que Haematococcus pluvialis produit principalement de l’astaxanthine avec un seul trans (3S, 3S') ester [14].

L’application de l’astaxanthine dans la production animale présente quelques inconvénients: (1) l’hydrophobicité. L’astaxanthine est une substance lipophile qui est extrêmement difficile à dissoudre dans des solvants non polaires. Les deux groupes hydroxyle à chaque bout peuvent interagir avec les acides gras pour estérifier l’astaxanthine, qui est plus hydrophobe que l’astaxanthine libre [15]. (2) instabilité. L’astaxanthine est extrêmement instable en raison de sa structure de double liaison conjuguée insaturée unique. Lorsqu’elle est exposée à la lumière, à l’oxygène et aux changements de température, l’astaxanthine est très sujette à la perte d’activité, à la décoloration et à la dégradation pendant le traitement et l’entreposage, ce qui affecte la qualité et la couleur du produit finAl., et al.Des études ont montré que l’astaxanthine dans la peau et la coquille des animaux aquatiques est principalement sous une forme estérifiée, tandis que l’astaxanthine dans le corps est distribuée dans le cœur et les muscles dans un état libre [16]. Par exemple, l’astaxanthine dans la viande de saumon est dans un état libre, mais l’astaxanthine libre est extrêmement instable et facilement oxydée.

2 fonctions biologiques de l’astaxanthine

L’astaxanthine est un antioxydant naturelC’est 500 fois plus efficace que les autres caroténoïdes et la vitamine E pour éliminer les radicaux libres. L’astaxanthine a des fonctions biologiques telles que l’anti-diabète, la réduction des dommages oxydatifs, le renforcement du système immunitaire, l’amélioration de la performance athlétique, la prévention des maladies cardiovasculaires et cérébrovasculaires, les activités anti-tumorales et anti-inflammatoires [17].

2.1 anti-inflammatoire

L’inflammation est une réponse de défense de l’organisme aux stimuli externes. Dans certaines limites, elle est bénéfique pour le corps, mais lorsque l’inflammation est incontrôlable, elle peut causer des dommages importants au corps [18]. L’astaxanthine a un effet significatif sur l’inflammation chronique, l’inflammation causée par les kératinocytes gingivaux, la dermatite et d’autres inflammations [19]. Le mécanisme d’action de l’astaxanthine dans le corps est d’inhiber l’Expression:des gènes liés aux facteurs pro-inflammatoires et de réduire l’activité enzymatique dans la voie de signal de la réponse inflammatoire.

2.2 anti-tumeur

Les caroténoïdes naturels ont un certadanseffet en termes de lutte contre le cancer [20]. La peroxydation des protéines et des graisses est la cause directe de la sénescence et de la dégénérescence cellulaire, et peut encore aggraver le cancer. L’effet antioxydant de l’astaxanthine peut inhiber la peroxydation et réduire la possibilité de cancer. Zhang et Al., et al.[21] ont constaté que l’astaxanthine naturelle peut inhiber la prolifération des cellules de leucémie K562 et induire l’apoptose. Une communication anormale entre les cellules peut entraîner une tumorigénèse et des métastases. L’astaxanthine peut favoriser la communication de cellule à cellule et augmenter l’Expression:des gènes des protéines de communication [22].

2.3 améliore l’immunité

Les acides gras polyinsaturés, qui sont abondants dans les membranes cellulaires, sont très sensibles à l’attaque des radicaux libres. L’astaxanthine naturelle peut récupérer ces radicaux libres et renforcer l’immunité en protégeant le système immunitaire. L’astaxanthine naturelle extraite de Haematococcus pluvialis peut améliorer la fonction monocyte-macrophage [23], tout en augmentant rapidement les niveaux plasmatiques d’immunoglobuline G (IgG) et d’immunoglobuline M (IgM), et l’activité des cellules tueurs naturelles est également augmentée, améliorant ainsi le corps et#39; immunité [24].

3 astaxanthine en aquaculture

L’astaxanthine a un large éventail d’applications en aquaculture et est d’une grande importance pour promouvoir la croissance et l’élevage des animaux aquatiques, la coloration et l’amélioration des taux de survie. L’astaxanthine a des effets antioxydants, anti-stress, colorants, favorisant le développement des gonades, améliorant le système immunitaire et anti-inflammatoires. À l’heure actuelle, l’astaxanthine est largement utilisée dans l’élevage à grande échelle de crevettes, de crabes, de truites, etc., et a été définie par les organismes de surveillance de la salubrité des aliments dans de nombreux pays comme un additif alimentaire efficace et sûr [25].

3.1 effet colorant

La coloration des crustacés est inséparable de l’astaxanthine, mais les crustacés eux-mêmes ne peuvent pas synthétiser l’astaxanthine à partir de zéro [26]. Les crustacés présentent différentes couleurs, qui sont dues à la combinaison de protéines et d’astaxanthine en complexes. Wu Renfu Et al.[27] ont constaté qu’avec la bonne méthode d’alimentation et le bon rapport d’alimentation, l’ajout de 26,27 mg/kg d’astaxanthine à la nourriture peut augmenter considérablement la teneur totale en caroténoïdes dans les tissus des crabes de rivière femelles par rapport à l’absence d’addition, ce qui indique que l’astaxanthine a pour effet d’améliorer la couleur des crabes de rivière. En tant qu’additif alimentaire, le taux de dépôt d’astaxanthine dans les coquilles et la chair des crevettes a augmenté de 75,5 % et de 66,4 % respectivement.

Le dépôt d’astaxanthine dans la coquille et la viande des crevettes rend les crevettes et leur viande plus brillantes [28]. L’astaxanthine est également largement utilisée en pisciculture ornementale. Par exemple, l’ajout d’astaxanthine à l’alimentation de la truite arc-en-ciel peut améliorer considérablement la couleur des muscles [29] et la quantité totale de caroténoïdes déposés dans le corps [30]. La rougeur est un indicateur important pour la culture du cichlide tacheté. L’ajout d’astaxanthine à l’aliment peut augmenter efficacement sa valeur de rougeur [31]. Jiang Jufeng et Al., et al.[31] ont constaté que la couleur du corps du cichlide tacheté augmentait progressivement après la 4ème semaine lorsque l’astaxanthine naturelle a été ajoutée à l’alimentation, et la couleur du corps est devenue significativement plus lumineuse à la 8ème semaine. Le meilleur effet d’amélioration de la couleur a été obtenu avec un ajout de 150 mg/kg.

Wang WangXdanset Al., et al.[32] ont constaté que, lorsque la dose d’astaxanthine était de 100 à 250 mg/kg, la teneur en caroténoïdes et la valeur de chroma des nageoires caudale des tissus comme les yeux, les nageoires, la peau et les muscles de la carpe carcérale supérieure augmentaient de façon significative; Lorsque le dosage d’astaxanthine était de 200 mg/kg, la teneur en caroténoïdes des yeux et des nageoires était la plus élevée; Lorsque le dosage d’astaxanthine était de 250 mg/kg, la teneur en caroténoïdes de la peau et des muscles de la carpe carassinière de haut corps était la plus élevée. En général, la composition en pigments des aliments pour l’élevage du crabe de rivière est instable et il existe peu de types d’aliments. L’ajout d’astaxanthine peut compenser le manque de pigments dans une certaine mesure, mais l’astaxanthine est chère. Le rapport d’alimentation et le procédé devraient être améliorés pour contrôler les coûts et augmenter le taux de dépôt d’astaxanthine chez les animaux. L’astaxanthine est un caroténoïde liposoluble, et l’ajout de phospholipides à l’alimentation est bénéfique pour la digestion et l’absorption de l’astaxanthine dans le corps et son dépôt dans le foie et le pancréas [33].

3.2 favoriser le développement des gonades des crustacés

L’ajout d’astaxanthine à l’alimentation peut protéger le développement des ovaires des crevettes mères et améliorer la capacité de reproduction. La teneur en astaxanthine chez les crevettes affecte la qualité des larves de l’embryon, et une pénurie d’astaxanthine peut entraîner une diminution de la qualité des larves [34]. L’astaxanthine peut entrer dans le noyau en tant que substance active et être reçue par les récepteurs hormonaux comme précurseur, activant les hormones et favorisant le développement accéléré des ovocytes [35]. Le crabe nageant est une espèce aquatique importante en Chine qui est cultivée en grande quantité le long de la côte du Guangdong, mais en raison des limites des conditions d’élevage en étang, le développement ovarien des crabes femelles et la couleur de leur coquille sont inférieurs à ceux des crabes nageant naturels [36]. L’ajout d’astaxanthine à la nourriture peut augmenter la rougeur du crabe cuit et la taille des ovaires, améliorant ainsi efficacement sa qualité et son prix sur le marché.

Ma Nan et al. [37] ont constaté que le fait d’ajouter différentes quantités d’astaxanthine synthétique à la nourriture et de la nourrir pendant 30 jours n’avait pas d’incidence significative sur l’indice gonadosomatique (GSI) et l’indice hépatopancréatique (HSI) des crabes femelles. L’isg des crabes de chaque groupe était de 3,64 % à 4,27 %, et l’ish était de 10,25 %~ 11,16 %; Après 60 jours d’alimentation, le GSI a augmenté de façon significative à 8,25% ~ 8,63%, et le HSI a diminué à 8,00% ~ 8,85%. Ces résultats diffèrent de ceux de Guo Chunyu [38]. La raison en est peut-être que Ma Nan et al. [37] ont utilisé des crabes femelles matures pesant environ 90 g, tandis que Guo Chunyu [38] a utilisé des crabes bleus pesant environ 27 g. L’astaxanthine peut favoriser l’excrétion de coquilles et donc le développement des gonades. Ma Nan et al. [37] ont utilisé une variété d’isomères de l’astaxanthine, dont l’astaxanthine entièrement trans ne représentait que 25%. Guo Chunyu [38] a extrait l’astaxanthine naturelle de la poudre d’haematococcus pluvialis, qui est principalement entièrement trans-astaxanthine. L’effet de ces deux facteurs sur le développement des gonades n’est pas encore clair. Au cours du développement de l’ovule, l’astaxanthine s’accumule avec la protéine jaune et finit par devenir un composant important de la protéine jaune.

3.3 améliore les performances de croissance et de reproduction

L’ajout d’astaxanthine à l’alimentation peut améliorer la croissance et la performance de reproduction des animaux aquatiques. Jiang et al. [39] ont constaté que 60 mg/kg d’astaxanthine microalgues peuvent améliorer efficacement la performance de croissance et le taux de survie des crabes de rivière, et ont également un effet important sur le stress lié aux antioxydants et à l’azote ammoniacal. Guo Chunyu [38] a constaté que l’ajout de 80 mg/kg de savons d’haematococcus pluvialis comme additif alimentaire pour les crabes de rivière avait le plus grEt en pluseffet sur le gadansde poids et le taux de survie des crabes de rivière juvéniles.

Liu Xiaohui[40] a constaté que l’alimentation continue de crevettes avec un régime alimenté en Haematococcus pluvialis pendant 35 jours augmentait le poids et la longueur moyens des crevettes, et que l’astaxanthine naturelle produite par Haematococcus pluvialis avait un meilleur effet de croissance que l’astaxanthine synthétique. Ju et al.[41] ont constaté que Haematococcus pluvialis était administré à des crevettes comme additif alimentaire au lieu de matières premières protéinées pendant 56 jours, et que les crevettes et#39; S coefficient d’alimentation a été considérablement réduit et le taux de croissance a considérablement augmenté. Wang et al. [42] ont constaté que l’ajout d’astaxanthine à la nourriture favorisait une augmentation significative de la quantité métabolique de pyruvate dans le corps des crevettes blanches, et que l’expression des gènes de voie liés à la glycolyse/glycolyse augmentait de façon significative.

3.4 renforcement de la fonction immunitaire

L’astaxanthine est un additif non nutritif qui peut réduire la toxicité de certaines cytokines dans la réponse immunitaire non spécifique et augmenter l’activité du complément et du lysozyme [31]. L’astaxanthine a un effet important sur la prévention et le contrôle des maladies des poissons, des crevettes et des crustacés, et peut améliorer l’immunité, le taux de survie et le taux de reproduction des animaux d’élevage, et a un effet positif sur la croissance normale et la santé des animaux aquatiques [43]. En général, les dommages au corps causés par les radicaux libres sont réparés par le corps et#39; S système de défense antioxydante totale. Les radicaux libres sont constamment produsonet constamment éliminés dans le corps des animaux dans des conditions physiologiques normales pour atteindre un équilibre dynamique.

Le stress causé par l’oxydation peut être atténué par l’astaxanthine activant la voie Nrf2/Keap1 [44]. Le système de défense antioxydante totale est composé de systèmes enzymatiques tels que la superoxyde dismutase et la catalase, ainsi que des réactions non enzymatiques impliquant l’astaxanthine, les vitamines, les acides aminés, etc. Tout d’abord, dans le cadre du système de défense non enzymatique, astaxanthine ' S unique système longtemps insaturé et conjugué d’orbites d’électrons instables externes peut rapidement éliminer les radicaux libres dans les cellules et protéger le corps contre les dommages. Deuxièmement, l’astaxanthine peut réduire la perméabilité de la membrane cellulaire, réduire l’entrée de l’ascorbate, du peroxyde d’hydrogène et d’autres substances produites lors de l’oxydation des graisses dans le corps lipidique, et également éliminer les effets négatifs causés par l’oxydation des radicaux hydroxyles, protégeant ainsi le phospholipide [38] et augmentant l’immunité.

Ma et al. [45] ont constaté que l’ajout d’astaxanthine à l’alimentation peut augmenter considérablement les activités sériques de superoxyde dismutase et de catalase de l’ormeau Haliotis rugosa et réduire la teneur en propylène glycol. Plus les activités dismutase et catalase de superoxyde sont élevées, plus le corps est fort et#39; S capacité à compenser les radicaux libres et plus forte est la capacité antioxydante.

Yu et al. [46] ont constaté que l’astaxanthine peut réduire les dommages au foie et au pancréas et protéger le foie de la crevette blanche. Zhou Yifan et al. [47] ont constaté que, par rapport au groupe témodanset aux autres groupes contenant des quantités ajoutées, l’expression génétique dans le groupe avec un régime quotidien de 50 mg/kg d’astaxanthine était significativement plus élevée. De plus, la capacité antioxydante totale, le taux de croissance spécifique et le taux de prise de poids des écrevisses ont été considérablement améliorés en ajoutant 50 mg/kg d’astaxanthine et 100 mg/kg d’huile d’argile à thé à l’alimentation. Xu Changfeng et al. [48] ont constaté que l’ajout d’astaxanthine peut améliorer efficacement la capacité antioxydante et immunitaire du bar. L’activité lysozyme sérique du bar dans le groupe de 150 mg/kg était significativement plus élevée que celle du groupe témoin, et la teneur en complément sérique C3 du bar dans chaque groupe d’astaxanthine était significativement plus élevée que celle du groupe témoin.

L’apparition de la maladie chez le crabe de rivière est liée à de nombreux facteurs, tels que l’environnement aquatique, les agents pathogènes et le crabe.#39; Propre immunité. Les champignons, les parasites, les microorganismes, les bactéries et les virus sont les principaux responsables des dommages et de la mort chez les crabes de rivière. Ma Wenyuan et al. [49] ont constaté que l’astaxanthine peut améliorer l’immunité des crabes de rivière et accroître leur résistance à la maladie à Aeromonas hydrophila. L’astaxanthine et la vitamine C ajoutées ensemble dans les aliments peuvent être utilisées pour prévenir Vibrio harveyi. L’astaxanthine est également très efficace pour combattre l’inflammation [50]. L’astaxanthine a un effet inhibiteur très important sur les cytokines qui induisent l’L’inflammation,et est très efficace dans la lutte contre des maladies telles que l’entérite. En outre, l’astaxanthine peut favoriser le développement des gonades des crustacés et améliorer les performances de reproduction.

4 perspectives

L’astaxanthine est largement utilisée en aquaculture en raison de ses fonctions uniques. Cependant, il existe actuellement peu de recherches sur la protection immunitaire et les effets de l’astaxanthine sur le développement ovarien, et il y a aussi peu de recherches sur le mécanisme de l’effet antioxydant de l’astaxanthine. Étant donné que l’astaxanthine est facilement affectée par la lumière et la teneur en oxygène, de mauvaises méthodes de traitement des aliments et de transport peuvent réduire l’effet de l’astaxanthine. Par conséquent, la technologie de traitement des aliments devrait être améliorée, des matériaux d’emballage avec une meilleure étanchéité à l’air devraient être choisis, et le processus du traitement à l’alimentation devrait être terminé dans les 30 jours au mieux pour maximiser l’utilisation de l’astaxanthine.

En outre, la source et la pureté de l’astaxanthine dans différentes études peuvent entraîner des différences dans les résultats des tests. D’autres recherches sont nécessaires sur le dosage optimal, la méthode d’addition et le mécanisme d’action de l’astaxanthine, ainsi que des recherches exhaustives sur le dosage optimal d’astaxanthine selon différentes espèces, stades et environnements de reproduction, afdansde fournir une référence pour l’application de l’astaxanthine dans la reproduction verte et saine d’organismes aquatiques.

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