Estudio sobre el uso de luteína en Aquafeed

With the state paying more and more attention to food safety, the Catalogue of Feed Additives (2013) issued by the Ministry of Agriculture stipulates that the feed additive product used to meet the xanthophyll needs of aquaculture animals must be a natural xanthophyll product derived from marigolds. Naturalluteína (derived from marigolds) products have formed a complete industrial chain and are widely used in poultry feed and aquatic feed. They are also used in large quantities as food additives and health products. The active ingredients of Luteína natural (derived from marigolds) are lutein and its isomer zeaxanthin, with a molecular formula of C40H56O2.

1 funciones de la luteína natural en animales acuáticos

1.1 función de coloración

La luteína Natural es de color naranja amarillbrillante y tiene un fuerte poder color. Actualmente se utiliza ampliamente para colorear la piel, las yemas y las patas de las aves de corral. Dado que los animales no pueden sintetizar la luteína por sí mismos, sólo pueden digerir y absorber la luteína y sus ésteres en el alimento para sus propias necesidades de deposición de pigmentos. Después de la transferencia y esterificación de los ácidos grasos en el cuerpo, que finalmente se deposien en los tejidos como la grasa subcutánea, yema de huevo y la espin. En la acuicultura, se utiliza principalmente la función colorde la luteína natural.

1.2 función antioxidante

La luteína Natural tiene fuertes propiedades antioxidantes, que pueden inhibir la actividad de las especies reactivas del oxígeno y prevenir el daño a las células normales causado por las especies reactivas del oxígeno. Los experimentos han demostrado que las especies reactivas del oxígeno pueden reaccionar con el ADN, las proteínas y los lípidos, debilitando sus funciones fisiológicas. La luteína puede inactivar el oxígeno singlete a través de la extinción física o química, lo que protege al cuerpo de daños y mejora el cuerpo#39;s capacidad inmune.

1.3 otras funciones biológicas

En la cría de animales acuáticos, la luteína no sólo desempeña un papel en la coloración y la protección antioxidante, sino que también tiene muchas otras funciones biológicas: actúa como una hormona de fertilizpara mejorar la calidad de los huevos; Aumenta la inmunidad, el crecimiento y la maduración; Aumenta la tolerancia de los peces a un alto nivel de amoníaco y bajo nivel de oxígeno; Actúa como precursor de la vitamina a; Inhila la peroxidlipíen animales acuáticos; Protege contra la radiación ultravioleta; Durante la temporada de reproducción, los machos maduros concentran luteína en la piel para formar las características sexuales secundarias del macho - el color de matrimonio; Mientras que las hembras se concentran en los ovarios para formar el color protector de los jóvenes.

2 investigación y aplicación de la luteína natural en animales acuáticos

El Color es uno de los indicadores importantes de la calidad de los productos acuáticos. La deposición de color a menudo representa el límite de tiempo de los peces en la naturaleza. El color brillante a menudo se convierte en el estándar para que la gente juzgue la calidad y el sabor de los productos acuáticos, y el precio de mercado también aumentará. Los animales acuáticos no pueden producir luteína por sí mismos y deben obtenerla de su alimento. Bajo las modernas condiciones de cultivo intensivo, los piensos compuestos artificiales se utilizan en grandes cantidades, y el contenido de luteína de los piensos compuestos acuáticos es bajo. Además, el corto ciclo de reproducción significa que los animales acuáticos no pueden obtener suficiente luteína, lo que resulta en una mala coloración en su superficie o en sus músculos.

Actualmente,natural lutein has been studied in special cultured fish such as yellow catfish, bearded catfish, big-mouth catfish, and yellow croaker, as well as shrimp, and has been successfully applied to many yellow varieties such as yellow catfish, bearded catfish, big-mouth catfish, golden pomfret (ovoid pomfret), yellow croaker, loach, eel, yellow turtle, eel, frog and other special economic aquatic animals, and it is also successfully used in crustaceans such as the whiteleg shrimp and Chinese mitten crab. The amount of natural lutein added to various feeds is 30-80 mg/kg, and the specific amount added depends on the farming stage, coloring time and feed intake.

2.1 en bagres amarillos

Las barbas amarillas, comúnmente conocidas como barbas amarillas y shads amarillas, se encuentran en la mayoría de los ríos, lagos, estanques y pantde de China. Aunque son pequeños, tienen un alto rendimiento, son altamente adaptables, tienen carne tier, no espinas pequeñas, y son bajos en grasa. Su contenido proteico es del 16,1% y su contenido graso es del 0,7%. No solo son nutritivos, sino que también tienen cierto valor medicinal. Son un alimento común en China, y hay un enorme mercado potencial en Japón, Corea del sur, el sudeste asiático y otros países. Son una excelente variedad para generar divisas a través de la exportación. Por lo tanto, la corvina amarilla tiene un alto valor de desarrollo y es una de las famosas especies de alta calidad adecuadas para la cría artificial.

Bajo circunstancias normales, el color del cuerpo de las croaseras amarillas salvajes varía de amarillo dorado a amarillo tierra a amarillo marrón. Sin embargo, bajo condiciones de reproducción artificial, su color amarillo se desvangradualmente y se vuelve negro grisáceo, afectando su valor comercial. Algunos estudios han mostrado que cuando se agrega luteína en el rango de 0-50 mg/kg, el efecto coloraumenta con la cantidad de luteína añadida, pero no es una relación lineal. Cuando se alcanza un cierto nivel, la tasa de utilización disminuirá cuando se aumenta el nivel de colorante. Al mismo tiempo, el efecto colorante de una pequeña dosis de agente colordurante mucho tiempo suele ser mejor y más estable que el de una gran dosis de agente colordurante un corto tiempo.

Wu Huachang et al. (2005) mostraron que la luteína extrade las calígoldas puede efectivamente colorear bagres amarillos. El grupo experimental con luteína añaditenía un color del cuerpo básicamente consistente con el del bagre amarillo salvaje. La cantidad óptima de luteína añadifue de 100 mg/kg. Cada tonelada de alimento para peces de cabeza de cera amarilla con luteína añadipuede traer un beneficio económico adicional de más de 500 yuanes. Ding Xiaofeng et al. (2010) encontraron que los productos de luteína derivados de calígoldos tienen un efecto de coloración muy significativo en las barbas amarillas y que la coloración es estable. Son sustancias colorantes adecuadas para barbas amarillas.

Wang Lubo et al. (2012) estudiaron el efecto del nivel de adición de luteína natural (derivada de caléndula, con un contenido de 4,64%) sobre el crecimiento y la pigmentación de la piel de bagre amarillo. Los resultados mostraron que 24,2-1,700 mg/kg de luteína natural mejoró significativamente el rendimiento de crecimiento de bagres amarillos con un peso corporal inicial de 21 g. La dosis óptima de luteína natural como colorde la piel para bagres amarillos es de 76,25 mg/kg de pienso.

2.2 en términos de bagre barbudo

El bagbares es un pez de agua dulce con pequeños individuos y alto valor económico que crece en los cuerpos de agua del sur de China. Es apreciado por los consumidores de Guangdong, Guangxi y Hong Kong por su carne tierna, su rica nutrición y su delicioso sabor. Además de ser comido, también tiene buenas propiedades medicinales y es uno de los alimentos tónicos comunes. Los recursos pesqueros de mandarín silvestre son pequeños y desde hace mucho tiempo no han podido satisfacer la demanda del mercado. En los últimos años, la cría artificial se ha desarrollado rápidamente, y el pez mandarse ha convertido en una de las principales especies de agua dulce cultivadas en las regiones de Guangdong y Guangxi. Sin embargo, el color del cuerpo del pez mandarcriado artificialmente es a menudo un problema espin, ya que carece del color amarillo saludable del pez mandarnatural, lo que reduce en gran medida su valor comercial.

Leng Xiangjun et al. (2002) encontraron que hay diferencias significativas en el color del cuerpo de los peces Mandarin silvestres, semiartificialmente cultivados y totalmente cultivados artificialmente. La diferencia en el color del cuerpo entre el pescado de cultivo y el de mandarín silvestre proviene principalmente de la diferencia en el contenido de luteína del alimento. La adición de productos de luteína a la alimentación puede mejorar eficazmente el color del cuerpo del pez mandarde de criadero. La cantidad recomendada de luteína a añadir al alimento es de 100 mg/kg (peces adultos) o 50 mg/kg (alevines).

2.3 en términos de croaker amarillo grande

Yellow croaker belongs to the Carangidae family, the genus Carangidae, commonly known as yellow croaker, large yellow croaker, etc., is a warm-temperate schooling cave-dwelling fish. It was once one of the “four major seafoods” in China, and is now one of the highest-yielding marine cultured fish in China, known as the “national fish”. Yellow croaker farming is mainly concentrated in Fujian Province and Zhejiang Province. The large yellow croaker has a golden body color that is very pleasing to the Chinese aesthetic sense. It is also very nutritious, rich in protein, Vitaminas vitaminas vitaminas and trace elements, and has tender meat and a good taste, so it is very popular with consumers.

Yi Xinwen et al. (2012) studied the effect of natural lutein on the body color of yellow croaker. The study used yellow croaker with an initial body weight of 33.33±1.67 g as the research object, and added 37.5 mg/kg and 75 mg/kg lutein to the feed. The results showed that the yellow value of the skin on the back and abdomen of the yellow croaker in the lutein group continued to increase with time. The yellow values of the back and abdomen of the big yellow croaker were linearly correlated with the pigment content, which proves that lutein can improve the body color of big yellow croaker.

Han Xingxing et al. (2018) estudiaron el efecto de los pigmentos del alimento en el color del cuerpo y la capacidad antioxidante de la corvina amarilla adulta. Los resultados mostraron que la adición de una mezcla de luteína y astaxantina (1:1) a la alimentación puede mejorar el color del cuerpo y la capacidad antioxidante de la corvina amarilla adulta. Se recomienda que la cantidad de pigmento mezclado sea de 100-200 mg/kg.

2.4 investigación y aplicación de la luteína natural en camarones y cangrejos

Se ha reportado que casi todos los crustáceos (como camarones y cangrejos) pueden convertir la luteína y la zeaxantina en astaxantina, cambiando la composición de sus pigmentos y exhibiasí un color brillante. Tanaka et al. (1976) creen que la vía metabólica de la luteína en gambas tigre japonesas es zeaxantina − 4-oxo-zeaxantina − astaxantina. Por lo tanto, para lograr el efecto colordeseado en camarones y cangrejos de criadero, se puede añadir luteína de tipo zeaxantina alta.

La luteína (luteína, zeaxantina) no sólo hace que el color del cuerpo del camarón sea brillante, sino que también cura la "enfermedad del cuerpo azul" del camarón de criadero, mejora la calidad del camarón, lo hace tolerante a ambientes adversos y mejora la tasa de supervivencia. Yanada et al. (1990) utilizaron carotenoides de diferentes fuentes, diferentes contenidos y diferentes métodos de alimentación, y concluyeron que la zeaxantina en los carotenoides es eficaz en la coloración de camarones.

Mustafa et al. used shrimp with an initial body weight of 11.10±0.26 g as the research object and studied the effect of adding marigold flowers (total lutein content 100 mg/kg) on shrimp color. The results showed that it significantly increased the total carotenoid content of the shrimp. Eduardo et al. (2012) reported that the addition of 75 mg/kg and 150 mg/kg of natural lutein (derived from marigolds) to the feed could increase the astaxanthin content and total carotenoid content of juvenile Penaeus vannamei, and the results were better than those of the feed group with 75 mg/kg synthetic astaxanthin. Penaeus vannamei can metabolize lutein into astaxanthin in vivo.

En aplicaciones prácticas, la luteína natural puede resolver efectivamente el problema del color "azul" del camarón causado por la cría industrial de camarones, y mejorar el color del camarón. La luteína Natural también puede satisfacer la demanda de cangrejo manchado chino para mejorar el color del cangrejo#39; y mejorar la tasa de supervivencia de los animales de cría.

3 factores que afectan el efecto de aplicación de la luteína natural en el alimento acuático

Los factores que afectan el efecto de la aplicación de la luteína natural en los piensos acuáticos son principalmente los siguientes:

3.1 tipo, tamaño y estado fisiológico de los animales acuáticos

Las diferentes especies de peces y camarones tienen diferentes habilidades para depositar luteína, y los individuos con cuerpos más grandes tienen una mayor capacidad para depositar luteína. Diferentes cepas de la misma especie también tienen diferentes usos de la luteína. La capacidad y partes de los peces y camarones para depositar luteína también difieren en diferentes etapas fisiológicas y de crecimiento. La cantidad de luteína depositada en diferentes partes también difiere significativamente, y las características genéticas también pueden afectar la deposición de luteína.

3.2 adición de Lutein y tiempo de coloración

La deposición de luteína es un proceso gradual, y simplemente aumentar el nivel de luteína no puede acortar el tiempo de coloración o mejorar el efecto de coloración. Debido a que puede haber una cierta "satur" en la absorción y transporte de luteína en el cuerpo, el exceso de luteína que no puede ser absorbido y utilizado se desperdi. El efecto colorde de una dosis más pequeña de luteína durante un período de tiempo más largo generalmente no es tan bueno o tan estable como el de una dosis más grande de luteína durante un período de tiempo más corto.

3.3 composición de los piensos

3.3.1 contenido de grasa en los piensos

El aumento del contenido de grasa en el alimento puede ayudar a mejorar el efecto de coloración en los animales acuáticos, porque la luteína es soluble en grasa y necesita ser disuelen la grasa en el tracto digestivo antes de que pueda ser absorbida eficazmente. Además, diferentes fuentes de grasa también afectan a la deposición de carotenoides.

3.3.2 sustancias tóxicas y nocivas en los piensos

En los últimos años, ha habido frecuentes apariciones de colores corporales anormales en peces de criadero, tales como "color plátano" y "blanque" en bagre amarillo," color plátano "y" blanque" en bagre barbudo, y "blanque" en orujo dorado y corvina amarilla grande, que afectan seriamente el valor comercial del pescado. Todos estos son causados por la presencia de sustancias tóxicas y nocivas en el alimento, lo que conduce al "albinismo" de los peces. Según informes, basados en el amplio y grave impacto de los ingredientes de los piensos en las funciones fisiológicas de los peces, los principales ingredientes de los piensos en esta fase son las grasas y aceites oxidados y nitrógeno no proteico, como la melamina añadida a los ingredientes de los piensos. Medidas de prevención y control: primero, al formular el alimento, trate de no usar ingredientes de aceite oxidado como aceite de maíz, aceite de salvado de arroz, aceite de lecitina de baja calidad (polvo de lecitina), aceite de pescado oxidado, así como DDGS de maíz y residuo de ácido cítrico de maíz con alto contenido de aceite de maíz, así como salvado de arroz oxidado y harina de carne. Puede elegir manteca de cerdo, aceite de soja, aceite vegetal, mantequilla y otros aceites para entrar en la fórmula del alimento. En segundo lugar, después de eliminar los ingredientes de los piensos con nitrógeno no proteico que contienen melamina, utilice productos tales como productos para la protección del hígado y vitamina C fosfato para desintoxicrápidamente a los peces, que a continuación, dependerá de su propia recuperación fisiológica para volver gradualmente al color normal del cuerpo.

3.3.3 factores antinutricionales y antioxidantes en los piensos

Las fuentes de proteínas vegetales como la harina de soja y la harina de colza contienen muchos factores antinutricionales que pueden afectar la utilización de nutrientes por los peces y camarones. La luteína se oxifácilmente por la lipoxigenasa, que afecta el efecto color. Por lo tanto, una cierta cantidad de antioxidantes como el hidroxitolueno butilado (BHT) en el pienso puede proteger la luteína y mejorar su absorción y utilización en animales acuáticos.

3.3.4 niveles de vitamina A y vitamina E en los piensos

Since fish and shrimp have the ability to convert astaxanthin, canthaxanthin, zeaxanthin, etc. into vitamin A, if the vitamin A in the feed is insufficient, the carotenoids will be partially converted into vitamin A to meet the nutritional needs of the animals, which will affect pigment deposition and lead to poor coloring. However, if the vitamin A content is too high, there will be competition for absorption between molecules with similar structures, and the carotenoids will not be fully absorbed, which will also reduce the coloring effect. Vitamin E (α-tocopherol) also has a certain effect on the absorption of carotenoids by fish. Carotenoids are chemically unstable and easily oxidized, so a certain amount of antioxidants such as vitamin E in the feed can also protect the carotenoids and improve their utilization.

3.3.5 tipos, lotes y tiempo de almacenamiento de los ingredientes de los piensos

Los ingredientes de los piensos de diferentes tipos contienen diferentes cantidades de luteína; El contenido de luteína de los ingredientes de los piensos del mismo tipo pero de diferentes lotes también es diferente, y el contenido de luteína cambiará durante el procesamiento y almacenamiento. Además, factores como los métodos de alimentación, la temperatura del agua, y la luz también afectará el efecto de coloración de los animales acuáticos.

En resumen,natural lutein (derived from marigolds) can meet the coloring needs of yellow-based farmed fish and crustaceans, safe and green; natural lutein also has strong antioxidant capacity and improves the immune function of aquatic animals; more importantly, natural lutein (derived from marigolds) has achieved a whole industry chain in China, from marigold seed breeding, marigold cultivation, and lutein deep processing, with sufficient sources and excellent cost performance. It has great value for use in aquaculture.