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.

With the development of intensive artificial breeding, the scale of breeding these economically valuable fish has expanded, Le conseil des ministresbreeding 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 La lutéine, 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. Propriétés chimiques et fonctions de la xanthophylle naturelle

Lutéine naturelle 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.

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

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 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.

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 Les pigments 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.

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 desLutéine naturelle de marigolds 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 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) 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) 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.

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.

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% de l’ingringrédient actif étant canthaxanthine), flavoxanthine et jaune de marigold (flavoxanthine et jaune de marigold sontExtraits de souci, 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 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

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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