Quelles sont les utilisations de l’astaxanthine dans l’alimentation par couche?

Les œufs sont une source importante de protéines pour les humains et sont importants pour la santé....... La couleur du jaune d’œuf est un indicateur important de la qualité de l’œuf, et une couleur du jaune brillant est plus attrayante pour les consommateurs. Les caroténoïdes peuvent améliorer la couleur du jaune d’œuf. L’astaxanthine est un caroténoïde de type céto qui ne peut pas être synthétisé indépendamment chez les animaux et qui est largement présent dans les algues, les micro-organismes et les animaux marins.

Astaxanthin has coloring, antioxidant and other effective biological and pharmacological functions [1] [traduction]. Astaxanthin was approved as a feed additive in 2009 in the “Feed Additive 10% Astaxanthin” (GB/T23745-2009). Adding astaxanthin to the diet of laying hens can significantly improve the color and luster of the egg yolk, increase the astaxanthin content in the egg, and enhance the antioxidant properties of the egg [2] [traduction]. This paper reviews the sources, mechanisms of action and application of astaxanthin in laying hen production, with a view to providing a theoretical basis for the further development and application of astaxanthin in laying hen production.

1 Sources d’astaxanthine

1.1. - le système synthétique

L’astaxanthine est un caroténoïde avec une activité antioxydante extrêmement forte. L’astaxanthine synthétique est obtenue par conversion du β-carotène en ajoutant deux groupes cétoniques et deux groupes hydroxyle. L’astaxanthine synthétique est un mélange de trois isomères optiques: une paire d’énantiomères (3S,3'S; 3R,3'R) et une forme racémique (3R,3&).#39;S ou 3S,3'R). Il a une activité antioxydante plus faible [3]. L’astaxanthine synthétisée chimiquement a une puissance biologique plus faible que l’astaxanthine naturelle et a des problèmes avec la salubrité des aliments. Son ajout aux aliments et aliments pour animaux est soumis à certaines restrictions [4].

1.2 Sources d’algues, de microorganismes et de fruits de mer

Floating plants Algae are one of the sources of Astaxanthine naturelle, including Haematococcus p luvialis, Chlorella zofingiensis, etc. [5]. Microorganisms such as Phaffia rhodozyma, Phodotorala rubra and Agrobacterium aurantiacum are also rich in astaxanthin [6]. Marine animals such as shellfish, shrimp and crabs are an indirect source of astaxanthin, as astaxanthin is deposited in their bodies, especially in their shells, after they eat floating plants. Le conseil des ministresalgae Haematococcus pluvialis is considered a promising microalgae for the commercial production of astaxanthin. Environmental conditions such as temperature and light are artificially controlled to promote astaxanthin accumulation in Haematococcus pluvialis [7-8]. Studies have found that the accumulation of astaxanthin in Rhodopseudomonas palustris is lower than that in Haematococcus pluvialis [9], but the addition of carbon sources or mixed carbon sources during culture can promote the growth of Rhodopseudomonas palustris and the synthesis of astaxanthin [10-11]. It can be seen that Haematococcus pluvialis and Rhodopseudomonas palustris are ideal sources of natural astaxanthin.

2 catabolisme et dépôt d’astaxanthine

2.1 catabolisme de l’astaxanthine

Yuan Chao et al. [12] ont utilisé l’analyse thermique thermogravimétrique/différentielle pour étudier la stabilité thermique et la cinétique de dégradation de l’astaxanthine dans des conditions aérobies et anaérobies. On a constaté que la température à laquelle l’astaxanthine commence à se décomposer est d’environ 250°C. La présence ou l’absence d’oxygène n’a pas d’effet significatif sur la température de décomposition thermique de l’astaxanthine, mais des produits de dégradation résistants à la chaleur sont formés à des températures élevées. En ce qui concerne le catabolisme de l’astaxanthine dans le corps, les premières études ont révélé que l’astaxanthine est métabolisée en (rac)-3-hydroxy-4-oxo -β-cétone et sa forme réduite (rac)-3-hydroxy-4-oxo-7,8-dihydro -β-cétone dans les cellules du foie de rat, et ce processus métabolique n’est pas affecté par les enzymes métaboliques toxiques [13]. Il n’existe aucun rapport sur le métabolisme de l’astaxanthine chez le bétail.

2.2 dépôt d’astaxanthine dans le corps

In animals, the main sites of carotenoid deposition are the liver, fat, shell and skin. After caroténoïdes are released from food in the gastrointestinal tract, they form chylomicrons with bile acids, cholesterol, fatty acids, etc., which are absorbed by the small intestinal mucosa and enter the bloodstream and liver via the lymphatic vessels. They are then transported to the deposition site by very low density lipoprotein (VLDL) from the liver. Very low density lipoprotein (VLDL), low density lipoprotein (LDL), and high density lipoprotein (HDL) are all involved in the absorption and transport of carotenoids. Studies have found that astaxanthin is more efficiently deposited in laying hens than β-carotene and canthaxanthin [14].

Lorsque 7,1, 21,3 et 42,6 mg/kg d’astaxanthine ont été ajoutés à l’alimentation, le groupe de 21,3 mg/kg avait le taux de dépôt d’astaxanthine le plus élevé selon les valeurs aux semaines 8 et 24 [15]. L’astaxanthine est un caroténoïde sans provitamine a. La supplémentation en vitamine A dans l’alimentation A réduit le dépôt d’astaxanthine dans les œufs, car la vitamine A est en concurrence avec l’astaxanthine et réduit son absorption [16]. L’effet inverse de la supplémentation à forte dose d’astaxanthine sur le taux de dépôt d’astaxanthine dans les œufs doit être étudié plus en détail.

3 Application d’astaxanthine dans la production d’œufs

3.1 performance de la production d’astaxanthine et d’œufs

The effects of adding astaxanthin to laying hen diets on laying hen performance have been reported to vary widely. When laying hens were fed diets containing 20, 50 or 100 mg/kg of natural astaxanthin, there was no significant effect on laying hen performance [17]. There was no significant difference in laying hen performance between medium-dose (21.3,42.6 mg/kg) and high-dose (213.4 mg/kg) astaxanthin had no significant effect on the production performance of laying hens [18]. The addition of 0.6, 1.2, 2.4, and 3.6 g/kg astaxanthin compound powder to the diet of Jinghong chickens had no significant effect on production performance [19]. Adding 0.8, 1.2, and 1.6 g/kg astaxanthin to a corn-soybean meal diet tended to increase daily feed intake in 60-week-old Roman brown laying hens, but had no significant effect on egg shape index, egg shell strength, or egg shell thickness [20].

Dans un régime de poulet brun Hy-Line vieux de 24 semaines, l’ajout de 15 g/kg d’astaxanthine peut augmenter considérablement la production d’œufs et le poids des œufs, et réduire le rapport fourrages/œufs [21]. Des poulets Taihang âgés de 510jours ayant reçu 40, 60, 80 et 100 mg/kg d’astaxanthine, les résultats ont montré que le groupe ayant reçu 80 mg/kg d’astaxanthine avait la plus forte consommation quotidienne d’aliments, le plus faible rapport fourrages/œufs et le taux de production d’œufs le plus élevé [16]. Les différences dans les résultats de l’ajout de différents niveaux d’astaxanthine à l’alimentation des poules pondeuses sur les poules pondeuses#Les performances de production peuvent être liées à des facteurs tels que la composition du régime alimentaire, les différences d’appétence, la durée de l’essai de reproduction, la source et la teneur en astaxanthine, le type de poule pondeuse et son âge. Par conséquent, l’effet de l’ajout d’astaxanthine au régime alimentaire des poules pondeuses sur les poules pondeuses.#39; les performances de production méritent des recherches plus approfondies.

3.2 astaxanthine et qualité des oeufs

De nombreuses études au pays et à l’étranger ont montré que l’ajout d’astaxanthine à l’alimentation peut améliorer efficacement la couleur et l’éclat du jaune d’œuf. Dans une certaine fourchette, plus la quantité ajoutée est élevée, plus la couleur du jaune d’œuf est foncée, et il n’y a pas d’impact négatif sur les autres indicateurs [1,14-15]. La couleur du jaune d’œuf est un pigment liposoluble qui se dépose dans le jaune d’œuf pendant la formation de l’œuf. Les poules pondeuses ne peuvent pas le synthétiser elles-mêmes, et ne peuvent l’ingérer qu’à partir de l’alimentation et le déposer dans le jaune d’œuf [22]. En ajoutant 20, 40, 80 ou 160 mg/kg deHaematococcus pluvialis astaxanthineL’alimentation des poules pondeuses a effectivement retardé la baisse de l’indice du jaune et dela couleur du jaune après l’entreposage à 4°C et 25°C pendant 8 semaines [23].

Le score de couleur du jaune d’œuf a augmenté de façon significative avec l’augmentation de la dose de supplément alimentaire d’astaxanthine, eta influé sur la rougeur du jaune d’œuf, satisfaisant ainsi les préférences des consommateurs quant à la couleur du jaune d’œuf [14]. La raison de la couleur plus foncée du jaune d’œuf peut être que l’astaxanthine est un caroténoïde, qui existe sous la forme d’un diester d’huile brun. Il est absorbé par le corps après s’être lié à des lipoprotéines de faible densité dans le tube digestif, puis pénètre dans le jaune d’œuf et est déposé dans la circulation sanguine dans un état libre via le transporteur de lipoprotéines, augmentant ainsi significativement la couleur du jaune d’œuf.

The Haugh unit is an important indicator of egg quality. The higher the Haugh unit, the better the egg quality. Astaxanthin has a significant effect on the Haugh unit of Hy-Line Brown laying hens, and the higher the astaxanthin content, the higher the Haugh unit [20]. However, some studies have shown that astaxanthin does not have a significant effect on the Haugh unit [17], which may be related to the age of the laying hens. Astaxanthin from natural sources has a significant effect on the lipid profile of egg yolk, and can improve its nutritional value by changing the ratio of fatty acids. In egg yolk from a diet supplemented with astaxanthin, the main unsaturated acids are oleic acid, linoleic acid and arachidonic acid [24]. Further research is needed to investigate the effect of astaxanthin on n-3 and n-6 polyunsaturated fatty acids.

3.3 astaxanthine et incubation d’œufs

Des études ont montré que l’ajout de 0,5%, 1,0% ou 1,5% d’astaxanthine à l’alimentation des poules pondeuses brunes Hy-Line âgées de 24 semaines peut améliorer le taux de fécondation, l’éclosion et le taux de santé des poulets des œufs [25]. L’astaxanthine a une forte activité immunomodulatrice, qui peut prévenir l’apparition de maladies de la volaille et augmenter leur adaptabilité aux conditions environnementales stressantes telles que les températures élevées [26]. Des études ont également révélé que l’administration orale de nano-astaxanthine 25 mg/kg peut protéger la fonction testiculaire et la qualité du sperme des poulets mâles induits par le cadmium, et améliorer la motilité des spermatozoïdes et le poids testiculaire [27]. L’ajout d’astaxanthine à l’alimentation de base peut améliorer la fonction corporelle des animaux, améliorer la qualité des œufs et augmenter le nombre de poussins en bonne santé. Le mécanisme de l’astaxanthin&#Il convient d’étudier plus en détail l’effet protecteur sur le taux de fécondation des œufs et la capacité d’éclosion.

3.4 astaxanthine et capacité antioxydante des poules pondeuses

The molecular structure of astaxanthin consists of multiple conjugated double bonds, and the α-hydroxy ketone is composed of a ketone group and a hydroxyl group at the end of the conjugated double bond chain. These molecular structural characteristics determine the active electron effect of astaxanthin, which can provide electrons to free radicals or attract electrons from inactive free radicals, thus playing a role in scavenging free radicals and providing antioxidant protection [28]. Adding astaxanthin to the diet of laying hens can significantly enhance the resistance of body tissues to oxidative stress, improve the health of laying hens and the quality of their eggs, and significantly increase the activity of superoxide dismutase and glutathione peroxidase (GSH-Px) in the liver and serum of laying hens [1]. Studies have also found that oral administration of nano-astaxanthin 25 mg/kg can protect cadmium-induced damage to the catalase, total antioxidant capacity and glutathione peroxidase activity of roosters [27].

3.5 astaxanthine et fonction immunitaire chez les poules pondeuses

L’astaxanthine peut protéger l’intégrité des cellules immunitaires, assurer des processus normaux de réponse immunitaire, favoriser la sécrétion de cytokines et augmenter les niveaux d’immunoglobulines [29-30]. Des études ont montré que l’ajout d’une bonne quantité d’astaxanthine peut augmenter significativement la teneur sérique en immunoglobuline G (IgG) chez les poules pondeuses [20]. Avec l’augmentation des niveaux d’astaxanthine ajoutée à l’alimentation (0,5%, 1,0%, 1,5%), l’effet de renforcement immunitaire devient plus prononcée. L’ajout de 1,5% d’astaxanthine peut augmenter significativement les niveaux d’anticorps, le pourcentage de lymphocytes T et l’indice des organes immunitaires des poules pondeuses brunes Hy-Line [30]. L’augmentation de la teneur sérique en IgG peut être liée à la prolifération des lymphocytes T, et l’astaxanthine peut augmenter l’activité des lymphocytes T et la capacité des cellules mononucléaires du sang périphérique à produire des immunoglobulines [31]. À l’inverse, certaines études ont montré que l’astaxanthine n’a pas d’effet significatif sur l’igg de poule, l’immunoglobuline M (IgM), le facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-α) et le facteur de nécrose tumorale bêta (TNF-β) [15].

4 résumé et perspectives

Les principales sources d’astaxanthine naturelle sont Haematococcus pluvialis et Rhodopseudomonas palustris. L’ajout d’astaxanthine au régime alimentaire des poules pondeuses peut augmenter la couleur jaune et rouge du jaune d’œuf, améliorer la performance d’éclosion des œufs, et améliorer le corps et#39;s antioxidant capacity and immune function. There have been many studies on the application of natural astaxanthin in laying hens, but the metabolic pathways and mechanisms of astaxanthin in the body, the evaluation of the biological activity of astaxanthin from different sources, and the efficiency and mechanism of astaxanthin deposition in egg yolks need to be studied in depth.

Référence:

[1] Ramdhan D N, dieudonné M D, Wang H, et al. Effets du maïs riche en astaxanthine sur la performance de production, la capacité antioxydante, l’enrichissement en astaxanthine et la qualité des œufs des poules pondeuses [J]. Chinese Journal of Animal Science, 2022, 58(9):214-219, 227.

[2] Yang Y, Seo J M, Nguyen A, et al. L’extrait riche en astaxanthine de l’algue verte Haematococcus pluvialis réduit les concentrations de lipides plasmatiques et améliore la défense antioxydante chez les souris knockout apoli- poprotéine E [J]. J Nutr, 2011, 141(9):1611-1617.

[3] Lv Tingting, Liu Haili, Feng Xiaohui, et al. Progrès de la recherche sur la source et l’activité biologique de l’astaxanthine [J]. Chinese Food and Nutrition, 2016, 22(7):67-70.

[4] Sun Weihong. Isolement et préparation d’astaxanthine à partir de différentes sources et sa relation structure-activité [D]. Qingdao: université océane de Chine, 2015.

[5] [traduction]    Thana P, Machmudah S, Goto M, et al. Méthode de surface de réponse pour l’extraction supercritique de l’astaxanthine par le dioxyde de carbone d’haematococcus pluvialis[J]. Bioresource Technol, 2008, 99(8):3110-3115.

[6] [traduction]    Schmidt I, Schewe H, Gassel S, et al. Production biotechnologique d’astaxanthine avec Phaffia rhodozyma/ xanthophyllomyces dendrorhous[J]. Appl Microbiol Biot, 2011, 89(3): 555-571.

[7] Chen Jiayu, Li Jiayi, Dou Yong et al. Effets de la lumière, de l’azote et d’un stress élevé en sel sur l’accumulation d’astaxanthine chez Haematococcus pluvialis [J]. Food Research and Development, 2020, 41(12):75-83.

[8] Ye Xin, Yu Xinlei, Hu Chaoyang, et al. Effet du CO2 et de l’acétate de sodium sur la croissance d’haematococcus pluvialis et son accumulation d’astaxanthine [J]. Journal of Nuclear Agriculture, 2021, 35(3):613-622.

[9] Saadaoui I, Rasheed R, Aguilar A, et al. Aliments à base de microalgues: des matières premières alternatives prometteuses pour l’élevage et la production de volaille [J]. J Anim Sci Biotechnol, 2021, 12(1):76.

[10] Zhu Xiaoli, Liang Shizhong, Deng Maocheng, et al. Effet de différentes méthodes de culture sur la production d’astaxanthine par Rhodotorula glutinis [J]. Food Science and Technology, 2011, 36(1):5.

[11] Chen Li. Recherche et développement de la culture de levure rouge et de produits d’astaxanthine [D]. Guangzhou: université de technologie de la Chine du sud.

[12] Yuan Chao, Jin Zhengyu. Stabilité thermique et cinétique de décomposition de l’astaxanthine [J]. Natural Product Research and Development, 2010, 22(6):1085-1087.

[13] Wolz E, Liechti H, Notter B, et al. Caractérisation des métablites d’astaxanthine dans les cultures primaires d’hépatocytes de rat [J] Drug Metab Dispos, 1999, 27(4):456-462.

[14] [traduction]  Lee C Y, Lee B D, Na J C, et al. L’accumulation de caroténoïdes et leur activité antioxydante chez les poules pondeuses épuisées en fonction de la polarité et de la période d’alimentation [J]. Asian-Australas J Anim Sci, 2010, 23(23):799-805.

[15] [traduction]  Dansou D M, Wang H, Nugroho R D, et al. Effets de la dureté et de la dose de supplémentation en astaxanthine sur la fortification des œufs [J]. Poult, Sci., 2021, 100(9):101304.

[16] [traduction]  Moreno, JA, [unused_word0006] az-gomez J, Nogareda C, et al. La distribution des caro-ténoïdes chez les poules nourries de maïs bioenrichie est influencée par la composition, l’absorption, l’affectation des ressources et le stockage [J]. Sci Rep, 2016, 6:1-11.

[17] Li Runhua, Zhang Jinjia, Guo Kexin et al. Effet de l’astaxanthine naturelle sur la performance de production et la qualité des œufs des poules pondeuses [J]. Journal of Beijing Agricultural College, 2019, 34(4):100-103.

[18] [traduction]  Dansou D M, Wang H, Nugroho R D, et al. Évaluation de la réponse à la supplémentation à doses modérées et élevées d’astax-anthine chez les poules pondeuses [J]. Animaux, 2021, 11:1138.

[19] Wang Junyi, Yan Yan, Jin Huidong, et al. Effet des additifs composés de l’astaxanthine sur la performance de production, la qualité des œufs, l’indice d’antioxydant du jaune d’œuf et la teneur en astaxanthine du jaune d’œuf des poules pondeuses [J]. Journal de la Nutrition animale, 2018, 30(7):2700-2706.

[20] [en]  Zhu Y, Yin L, Ge J, et al. La supplémentation en astaxanthine enrichit les performances productives, les réponses physiologiques et immunologiques chez les poules pondeuses [J]. Asian-Australas J Anim Sci, 2021, 34(3):443-448.

[21] Bai Jian. Effet de la supplémentation alimentaire en astaxanthine sur les performances de production des poules pondeuses [J]. China Feed, 2020(9):5.

[22] Wu Sinuo, Zang Sumin, Guo Xin, et al. Effet de la supplémentation alimentaire en astaxanthine sur la performance de production et la qualité des œufs des poulets Taihang [J]. China Poultry, 2018, 40(14):32-35.

[23] [en]  Heng N, Gao S, Guo Y, et al. Effets de la supplémentation d’astaxanthine naturelle d’haematococcus pluvialis aux poules pondeuses sur la qualité des œufs pendant l’entreposage à 4℃ et 25℃[J]. Poult, Sci., 2020, 99: 6877-6883.

[24] [traduction]  Shevchenko L V, Davydovych VA, Ushkalov V O, et al. L’effet de l’astaxanthine et du lycopène sur la teneur en acides gras du jaune d’œuf de poule [J]. Regul Mech Biosyst, 2020, 11(4):568- 571.

[25] Bai Jian. Effet de la supplémentation alimentaire en astaxanthine sur l’éclosion des œufs [J]. China Feed, 2021(17):52-55.

[26] Fu Xingzhou, Lu Zhifang, Li Dong. Fonctions biologiques de l’astaxanthine et son application dans la production de volaille [J]. Northern Animal Husbandry, 2016 (11):26-27.

[27] [traduction]  Najafi D, Taheri R A, Najafi A, et al. Effet des nanoparticules d’astaxanthine sur la protection de la qualité post-décongélation du sperme de coq mis en cause par l’administration de cadmium [J]. Poult Sci, 2020, 99(3):1678-1686.

[28] Zhang Ziqi, Zhu Lingyu, Liu Huilin et al. Effet protecteur de l’astaxanthine sur les dommages oxydatifs aigus du côlon chez la souris [J]. Chinese Journal of Animal Science, 2019, 55(6):107-112.

[29] Zhang Shanshan, Zheng Xin, Wu Man et al. L’effet protecteur de l’astaxanthine sur les cellules primaires du foie de souris exposées au stress oxydatif [J]. Chinese Journal of Animal Science, 2018, 54(4):98-102.

[30] Bai J. étude sur l’effet de l’astaxanthine ajoutée à l’alimentation sur la fonction immunitaire des poules pondeuses [J]. Feed Research, 2020, 43(9):3.

[31]Jyonouchi H, Sun S, Mizokami M, et al. Effets de divers caroténoïdes sur l’activité cellulaire clonée au stade de l’effet T-helper. [J] Nutr Cancer, 1996, p. 313-324.