Quelle est la coloration de la poudre de lutéine?

Depuis l’entrée dans le 21ème siècle, people&#Les niveaux de vie se sont considérablement améliorés et les habitudes de consommation ont subi des changements fondamentaux en même temps que l’enrichissement de la vie matérielle. «Sain, vert, biologique et écologique» sont devenus des sujets de discussion brûlants. En ce qui concerne la qualité des produits aquatiques, les gens recherchent non seulement la viande délicieuse, mais exigent également que la couleur des produits aquatiques soit proche du naturel. La Chine a de vastes eaux et une grande variété d’animaux aquatiques, dont beaucoup avec des couleurs vives, tels que les poissons, les crevettes et les crabes. Comme Pelteobagrus fulvidraco, Pelodiscus sinensis, Pseudosciaena crocea, Oncorhynchus mykiss, carpe brocardée, etc.

Avec le développement de l’élevage artificiel intensif, l’échelle de reproduction de ces poissons économiquement précieux a augmenté, le cycle de reproduction est raccourci. Après avoir reçu de grandes quantités de nourriture artificielle composée, la couleur du poisson devient souvent plus légère ou anormale, par exemple, le silure jaune devient «poisson banane» et la tortue chinoise à coquille molle «devient blanche». Ce phénomène réduira considérablement la valeur commerciale des produits aquatiques. Ces dernières années, de nombreux chercheurs scientifiques et des entreprises liées à l’alimentation ont consacré beaucoup d’énergie à l’étude de la coloration des animaux aquatiques. Cet article passe en revue le principe de coloration de la xanthophylle naturelle, qui est largement utilisé chez les animaux aquatiques de couleur jaune, et son nouveau progrès d’application chez les animaux aquatiques, afin d’aider à améliorer le niveau théorique des pratiques de recherche et de production de xanthophylle.

1. Propriétés chimiques et fonctions de la xanthophylle naturelle

La xanthophylle naturelle est un caroténoïde largement présent dans les légumes, les fleurs et les algues. Les plantes et les micro-organismes peuvent synthétiser la xanthophylle eux-mêmes, tandis que les humains et les animaux ne peuvent l’obtenir que par la nourriture. Dans les années 1990, les chercheurs ont d’abord découvert que la xanthophylle est un antioxydant dans le corps. Et il a été rapporté par la suite que la lutéine a des fonctions physiologiques telles qu’antioxydant, anti-tumeur, et la prévention des maladies cardiovasculaires et cérébrovasculaires, ainsi que la capacité d’augmenter la réponse immunitaire humorale, stimuler la prolifération des lymphocytes, protéger la peau, et prévenir la dégénérescence maculaire liée à l’âge. La lutéine a des effets physiologiques que les autres caroténoïdes n’ont pas, et la recherche sur la lutéine a déclenché un engouement.

La lutéine contient les éléments C, H et O et a la formule moléculaire C40H56O2. C’est une longue chaîne avec 40 atomes de carbone et de nombreuses liaisons doubles conjuguées, avec un groupe hydroxyle à la fin de la chaîne. Cette structure chimique unique donne non seulement à la lutéine sa couleur vive, mais lui donne également des propriétés physiques et chimiques spécifiques. Sa longue chaîne hydrophobe est enterrée dans la couche moléculaire des phospholipides de la membrane cellulaire, et son groupe hydroxyle hydrophile est présent des deux côtés de la membrane, se liant aux lipides de la membrane cellulaire dans la plus grande mesure. Dans le même temps, des études ont montré que la lutéine, en tant que monomère, est extrêmement instable à la chaleur, tandis que son groupe hydroxyle est plus stable à la chaleur après estérification avec des acides gras.

2 méthodes d’extraction et d’analyse de la lutéine naturelle

Les principales méthodes d’extraction de la lutéine comprennent l’extraction par solvant organique, la technologie de séparation par membrane, le chauffage par micro-ondes et l’extraction. La lutéine extraite des soucis est principalement extraite à l’aide d’une méthode d’extraction. Après fermentation, séchage, granulation, extraction de l’hexane et évaporation sous pression négative, on obtient de la résine de lutéine. Il existe également une méthode d’extraction du dioxyde de carbone.

3 la base de la coloration chez les animaux aquatiques et le mécanisme d’absorption de la lutéine

La base de la formation de la couleur du corps des animaux aquatiques est le type, la quantité et la distribution des cellules pigmentaires dans les écailles de la peau, ainsi que le contenu et la position correspondants des particules pigmentaires. Il existe quatre principaux types de cellules pigmentaires chez les poissons osseux: les mélanocytes, les xanthocytes, les érythrocytes et les iridocytes. Les mélanocytes sont divisés en deux types: les mélanocytes épidermiques et les mélanocytes cutanés. Ils contiennent des granulés de mélanine et apparaissent noirs ou bruns sous certaines longueurs d’onde de la lumière. Les chromophores des cellules pigmentaires jaunes et rouges sont des caroténoïdes et des porphyrines. Les caroténoïdes ne peuvent pas être synthétisés dans le poisson et doivent être obtenus à partir de la nourriture, tandis que les porphyrines peuvent être synthétisées.

Les changements de couleur chez les animaux aquatiques peuvent être divisés en changements morphologiques et physiologiques. Les changements morphologiques et physiologiques concernent principalement les changements dans le nombre de cellules pigmentaires dans l’épiderme et la migration de leur position. Par exemple, la couleur à la surface du silure jaune est le résultat de l’expression combinée de pigments tels que la mélanine et les caroténoïdes. La mélanine peut être synthétisée dans le silure jaune. La mélanine est produite par l’action de la tyrosinease sur la tyrosine pour former la dopamine, qui est ensuite produite par une série de réactions. La teinte jaune est directement liée à la teneur totale en carotène et en lutéine. Les changements physiologiques de couleur du corps impliquent principalement l’agrégation et la diffusion de particules pigmentaires dans les cellules pigmentaires du derme, ainsi que la régulation des nerfs et des hormones.

La voie métabolique des pigments chez les animaux a toujours été un problème difficile à étudier. Jusqu’à présent, seuls Hate et al. ont proposé une hypothèse de voie métabolique pour la synthèse de l’astaxanthine à partir de la zéaxanthine: zéaxanthine β-carotène 3-ol → 4-oxozéaxanthine → astaxanthine. La lutéine naturelle est facilement soluble dans les graisses et les solvants liposolubles. Il doit être absorbé et métabolisé à l’aide des graisses dans les aliments. On suppose donc que l’absorption de la lutéine est similaire à celle des substances liposolubles et se produit dans l’intestin grêle.

Wang Lubo et al. (2012) supposent que le processus d’absorption de la lutéine naturelle à partir des problèmes est le suivant: dans le chyme, la lutéine est accompagnée de graisse émulsionnée en gouttelettes de lait, qui sont ensuite digérées par la lipase et la bile. La lutéine est finalement solubilisée dans des particules colloïdales mélangées et absorbée par les cellules épithéliales intestinales. Une partie de la lutéine absorbée est sécrétée dans le système lymphatique sous forme de chylomicrons et pénètre dans la circulation sanguine. Les chylomicrons sont ensuite dégradés par la lipoprotéine lipase, et la lutéine contenue dans le résidu chylomicronique est absorbée par le foie. La lutéine absorbée par le foie est soit stockée dans le foie, soit réséquée en lipoprotéines de très faible densité et pénètre dans la circulation sanguine, où elle est administrée à des lipoprotéines de faible densité. Et enfin, la lutéine est absorbée dans les tissus par les récepteurs de lipoprotéines, mais il n’y a aucune autre donnée pertinente pour le vérifier.

4 progrès de la recherche sur la lutéine chez des animaux aquatiques spéciaux

4.1 concentrations d’addition de lutéine chez les animaux aquatiques

Wu Huachang et al. (2005) ont comparé la couleur du corps et la couleur de la peau des croakers jaunes sauvages et d’élevage (Pseudosciaena crocea) et la teneur en lutéine de leurs muscles en ajoutant des aliments contenant différents niveaux de lutéine. Il a été constaté que la lutéine extraite des souliers peut effectivement colorer les croakers jaunes, et le niveau optimal d’addition de lutéine est de 100 mg/kg. Shi Xiangyi et al. (2010) ont montré que l’ajout de 200 mg/kg de lutéine à l’alimentation du silure hybride peut améliorer efficacement la couleur de son corps. Leng Xiangjun et al. (2003) ont étudié l’effet de l’ajout de lutéine à la nourriture sur la couleur corporelle du silure barbe local; ils ont conclu que l’ajout de produits de lutéine à la nourriture peut améliorer efficacement la couleur corporelle des silres mandarins adultes et alevins d’élevage, et que les quantités appropriées d’additifs sont de 100 mg/kg d’aliments ou de 50 mg/kg d’aliments, respectivement. La quantité d’additif efficace dans les aliments pour poissons rouges est de 150 mg/kg de lutéine. Lorsque la lutéine est utilisée pour colorer les poissons, elle devrait être ajoutée en quantité appropriée pour les poissons de différentes espèces, couleurs du corps et types de métabolisme pigmenté.

Wang Lubo et al. (2014) ont étudié l’effet du taux d’addition de lutéine naturelle (dérivée de souillages, avec une teneur de 4,64 %) sur la croissance et la coloration de la peau du silure jaune. Les résultats ont montré que 4,2 ~1 700 mg/kg de lutéine naturelle amélioraient considérablement la performance de croissance du silure jaune d’un poids corporel initial de 21 g. La dose optimale de lutéine naturelle comme colorant pour la peau du silure jaune était de 76,25 mg/kg d’aliment. La fonction colorante de la lutéine est un processus graduel et cumulatif. Les résultats de recherche ci-dessus montrent que le taux d’addition de lutéine dans les aliments pour différents animaux aquatiques est différent, et la quantité d’addition est également différente à différents stades du même animal.#39; S croissance. En plus de la quantité d’additif, le temps de coloration est également un facteur à prendre en compte lors de la production et de l’application des aliments.

4.2 facteurs influant sur l’effet colorant de la lutéine chez les animaux aquatiques

Le processus de coloration de la lutéine chez les animaux aquatiques est très complexe et est influencé par des facteurs endogènes (hérédité, état physiologique de l’animal et régulation du système neuroendocrinien) et exogènes (type de source de pigment dans les aliments, qualité des aliments, niveau d’alimentation, temps d’alimentation, etc.).

Fondamentalement, la couleur du corps des animaux aquatiques est contrôlée par des facteurs génétiques. Différentes espèces de poissons ont des formes et des couleurs différentes, ce qui est le résultat d’une adaptation à long terme dans la nature. En même temps, la graisse, qui est le principal milieu d’absorption et de transport des pigments, a un effet significatif sur les changements de couleur des poissons. Une teneur élevée en matières grasses appropriée favorise l’absorption et l’utilisation de pigments dans les aliments. Cependant, il convient de prêter attention au type et à la qualité des graisses. La graisse oxydée fait plus de mal que de bien à l’absorption des pigments, ce qui peut causer des problèmes avec le dépôt de mélanine et conduire à l’éclair de la couleur du corps des animaux aquatiques ou l’apparition de "poisson banane" dans la carpe argentée.

Une teneur plus élevée en vitamines liposolubles A et E dans les aliments contribue à renforcer l’effet colorant, principalement parce que les fortes propriétés antioxydantes des vitamines aident à protéger la lutéine dans les aliments. Certains médicaments comme les sulfonamides et l’aflatoxine peuvent avoir un Certain effet secondaire sur la fonction colorante de la lutéine. En même temps, le transport de la lutéine dans le sang dépend des lipoprotéines, et le calcium a une plus grande affinité pour les lipoprotéines que la lutéine. Par conséquent, une teneur élevée en calcium provoquera une inhibition concurrentielle de l’absorption de la lutéine, réduisant ainsi l’effet colorant.

Xu Xia' S (2005) des recherches montrent que la lutéine extraite des soucis est relativement stable dans des solutions légèrement acides, neutres et alcalines. La lutéine est relativement stable à la chaleur, aux réducteurs et aux oxydants, mais elle est sensible à la lumière du soleil et doit être conservée à l’abri de la lumière. Les conservateurs n’ont fondamentalement aucun effet sur la stabilité de la lutéine à de faibles concentrations, mais à des concentrations élevées peuvent réduire la stabilité de la lutéine. L’acide citrique et l’acide malique ont un certain effet protecteur sur la lutéine. La lutéine est relativement tolérante à l’ion métallique Fe3+ et peut être utilisée avec ces additifs. Na+, Mg2+, Mn2+, Ca2+ et Fe2+ réduisent la stabilité du pigment, de sorte que le contact avec ces ions doit être évité pendant la production et l’utilisation. La vitamine C a un effet protecteur clair sur la lutéine au soleil. De plus, les animaux aquatiques se trouvent dans un plan d’eau d’élevage complexe, et les conditions du plan d’eau d’élevage lui-même (comme la température de l’eau), la gestion de l’élevage de l’éleveur et la lumière dans la culture peuvent également influer sur le dépôt de pigments. Lorsque la couleur du corps des animaux d’élevage est anormale, un jugement ne doit pas être rendu à la légère en se basant sur une seule situation.

4.3 effet de la technologie de transformation des aliments sur l’application de la lutéine

La lutéine est très sensible à la lumière, au stress, etc. À l’heure actuelle, les aliments sont traités par extrusion pour produire des granulés ou soufflés pour produire des granulés soufflés. Les différentes technologies de traitement des aliments ont des effets différents sur l’application de lutéine dans les aliments pour animaux. Shi Shaoyi et al. (2010) ont ajouté 200 mg/kg de lutéine à la nourriture de base et ont utilisé une extrudeuse et un broyeur à viande pour granuler la nourriture ajoutée en lutéine. Les deux formes de granulation n’ont pas eu d’effet significatif sur l’effet colorant.

Wang Lubo et al. (2012) ont utilisé de la lutéine naturelle dérivée de souillages comme sujets d’essai et, respectivement, ont ajouté 0,0,15%, 0,3%, 0,6% et 8% à l’alimentation de base. Les valeurs théoriques de la lutéine étaient respectivement de 0, 69,6, 139,2, 278,4 et 3 700 mg/kg. Après le broyage et le mélange complet, les matières premières ont été extrudées sous les paramètres de procédé suivants: zone d’alimentation: 90°C pendant 5 S, zone de pétrissage: 130°C pendant 3 secondes, zone d’affinage: 60°C pendant 4 secondes, sous les paramètres de procédé d’extrusion et de soufflage pour obtenir des granulés coulants soufflés de 2 mm. Le procédé d’extrusion a un taux de perte moyen de 43,40 % pour la lutéine naturelle.

4.4 effet de l’ajout de lutéine sur des animaux aquatiques spéciaux

L’ajout de lutéine aux aliments spéciaux pour animaux aquatiques a non seulement un bon effet colorant, mais au fur et à mesure que la recherche progresse, il peut également être démontré que la lutéine favorise la croissance, améliore l’activité des enzymes digestives et, dans une certaine mesure, réduit l’accumulation de graisse. Yang Wenping et al. (2008) ont montré que l’ajout de lutéine (un extrait naturel, dont le composant principal est un caroténoïde, dont la teneur en lutéine est ≥ 1,5% et en zéaxanthine ≥ 35,0%) peut aider à améliorer le taux de croissance et le taux de survie du chat jaune. Un taux d’addition de 0,8 % peut augmenter considérablement l’activité protéase, l’activité amylase et l’activité lipase du silure jaune.

Ding Xiaofeng et al. (2006) ont montré que l’ajout de canthaxanthine (un caroténoïde synthétique, avec 10% du principe actif étant canthaxanthine), de flavoxanthine et de jaune de souche (flavoxanthine et jaune de souche sont tous deux des extraits de souche, riches en lutéine et en zéaxanthine, avec 2% du principe actif) a eu un certain effet sur la teneur en matières grasses dans le foie et le pancréas du poisson. La teneur en matières grasses du foie et du pancréas des poissons du groupe des flavoxanthines a diminué significativement de 18,2 % par rapport au groupe témoin. Dans Yang Wenping et al. (2010), l’ajout de 0,8% d’or et de jaune de carthame à la nourriture a également réduit de façon significative le taux de conversion alimentaire (p et lt; 0,05), et le taux de gain pondéral du groupe or et jaune de carthame était plus élevé que celui du groupe témoin.

4.5 étude de toxicité de la lutéine

Les additifs naturels de lutéine utilisés dans les aliments pour animaux sont de faible pureté et existent souvent sous forme d’esters de lutéine dans les aliments pour animaux. Les transporteurs sont utilisés pour l’adsorption, et les transporteurs contiennent souvent certaines substances chimiques et d’autres impuretés. Leur impact négatif sur les animaux aquatiques est un problème urgent qui doit être résolu lorsque des additifs de lutéine sont utilisés dans l’alimentation des animaux aquatiques. Jusqu’à présent, des études ont rapporté que l’ajout d’additifs de lutéine pour l’alimentation à certaines doses peut améliorer la couleur du corps de la volaille et du poisson sans causer d’effets néfastes. Parallèlement, Liu Haiyan (2012) et d’autres ont évalué l’innocuité des additifs naturels de lutéine pour les tortues à coquille molle. Des expériences de toxicité d’additifs naturels de la lutéine ont été menées en utilisant l’administration orale unique et continue d’additifs de la lutéine, les résultats ont montré que la dl50 orale de l’additif naturel de la lutéine (contenant 4% de lutéine) était >18 831 [mg/(KGPC)], qui est pratiquement non toxique; La dose maximale sans effet nocif observé pour la tortue chinoise à coquille molle pendant 21 jours.

Wang Lubo et al. (2012) ont constaté que la lutéine naturelle extraite des soucis est sans danger pour une utilisation raisonnable chez les animaux aquatiques. Hu Xian et al. (2009) ont effectué des tests conformément au ministère de la santé et#39; S "procédures d’évaluation toxicologique de la salubrité des aliments et méthodes d’inspection" utilisant des essais de toxicité aiguë, des tests du micronoyau dans des érythrocytes polychromatiques de moelle osseuse de souris et des tests de déformation du sperme de souris. L’étude a montré que la lutéine est non toxique et peut être développée et utilisée comme additif alimentaire et ingrédient des aliments de santé. Ces études montrent généralement que la lutéine naturelle est sans danger en tant qu’additif alimentaire, mais s’il existe d’autres effets secondaires toxiques qui n’ont pas été étudiés doit être examiné plus en détail.

5 Conclusion

La lutéine naturelle est un bon colorant pour les animaux aquatiques et a de larges perspectives dans le domaine de l’alimentation aquatique. Il existe de nombreux facteurs qui affectent sa coloration, et son mécanisme métabolique et la relation avec d’autres facteurs sont encore des problèmes difficiles à étudier.

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