¿Cuál es el uso del polvo de luteína para colorear?

Desde que entró en el siglo XXI, people&#El nivel de vida ha mejorado significativamente y los hábitos de consumo han sufrido cambios fundamentales junto con el enriquecimiento de la vida material. "Saludable, verde, orgánico y ecológico" se han convertido en temas candentes de discusión. En cuanto a la calidad de los productos acuáticos, la gente no sólo persiguen deliciosa carne, sino también la demanda de que el color de los productos acuáticos sea cerca de la natural. China tiene vastas aguas y una amplia variedad de animales acuáticos, incluyendo muchos con colores brillantes, como peces, camarones y cangrejos. Pelteobagrus fulvidraco, Pelodiscus sinensis, Pseudosciaena crocea, Oncorhynchus mykiss, carpa brocardada, etc.

With the development of intensive artificial breeding, the scale of breeding these economically valuable fish has expanded, elbreeding 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 luteína, 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. Propiedades y funciones químicas de xanthophyll natural

Luteína Natural 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 luteína contiene los elementos C, H y O, y tiene la fórmula molecular C40H56O2. Es una cadena larga con 40 átomos de carbono y muchos enlaces dobles conjugados, con un grupo hidroxilo al final de la cadena. Esta estructura química única no sólo da luteína su color brillante, sino que también le da propiedades físicas y químicas específicas. Su larga cadena hidrofóbica está enterrada en la capa molecular de fosfolípidos de la membrana celular, y su grupo hidrofílico hidroxilo está presente en ambos lados de la membrana, uniéndose a los lípidos de la membrana celular en mayor medida. Al mismo tiempo, los estudios han demostrado que la luteína, como un monómero, es extremadamente inestable al calor, mientras que su grupo hidroxilo es más estable al calor después de la esterificación con ácidos grasos.

2 métodos de extracción y análisis de luteína natural

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 coloración en animales acuáticos y el mecanismo de absorción de luteína

La base de la formación del color del cuerpo de los animales acuáticos es el tipo, la cantidad y la distribución de las células de pigmento en las escamas de la piel, así como el contenido correspondiente y la posición de las partículas de pigmento. Hay cuatro tipos principales de células pigmentarias en los peces óseos: melanocitos, xantocitos, eritrocitos e iridocitos. Los melanocitos se dividen en dos tipos: melanocitos epidérmicos y melanocitos dérmicos. Contienen gránulos de melany aparecen negros o marrones bajo ciertas longitudes de onda de luz. Los cromóforos de las células de pigmento amarillo y rojo son carotenoides y porfirinas. Los carotenoides no se pueden sintetizar en los peces y deben obtenerse de los alimentos, mientras que las porfirinas se pueden sintetizar.

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 Otras materias materias materias materias materias materias materias materias materias materias materias materias materias materias 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 ruta metabólica de los pigmentos en los animales siempre ha sido un problema difícil de estudiar. Hasta el momento, solo Hate et al. han propuesto una hipótesis de la vía metabólica para la síntesis de astaxantina a partir de zeaxantina: zeaxantina − -caroten− 3-ol − 4-oxozeaxantina − astaxantina. La luteína Natural es fácilmente soluble en grasas y disolventes solubles en grasas. Necesita ser absorbido y metabolizado con la ayuda de las grasas en los alimentos. Por lo tanto, se especula que la absorción de luteína es similar a la de las sustancias liposoluy se produce en el intestino delgado.

Wang Lubo et al. (2012) especular que el proceso de absorción deLuteína natural 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 progresos de la investigación sobre la luteína en animales acuáticos especiales

4.1 niveles de luteína en animales acuáticos

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) estudiaron el efecto del nivel de adición de luteína natural (derivado de caléndula, con un contenido de 4,64%) sobre el crecimiento y la coloración de la piel de bagres amarillos. Los resultados mostraron que 4,2 ~1 700 mg/kg de luteína natural mejoró significativamente el rendimiento de crecimiento del bagre amarillo con un peso corporal inicial de 21 g. La dosis óptima de luteína natural como colorde la piel para bagres amarillos fue de 76,25 mg/kg de pienso. La función colorde la luteína es un proceso gradual y acumulativo. Los resultados de la investigación anterior muestran que la tasa de adición de luteína en los piensos para diferentes animales acuáticos es diferente, y la cantidad de adición es también diferente en diferentes etapas del mismo animal#39;s crecimiento. Además de la cantidad de aditivo, el tiempo de coloración es también un factor que debe ser considerado durante la producción de alimento y aplicación.

4.2 factores que influyen en el efecto colorde la luteína en animales acuáticos

El proceso de coloración de la luteína en animales acuáticos es muy complejo, y se ve afectado tanto por factores endógenos (herencia, estado fisiológico del animal y regulación del sistema neuroendocrino) como por factores exógenos (tipo de fuente de pigmento en el alimento, calidad del alimento, nivel de alimentación, tiempo de alimentación, etc.).

Fundamentalmente, el color del cuerpo de los animales acuáticos es controlado por factores genéticos. Las diferentes especies de peces tienen diferentes formas del cuerpo y colores, que es el resultado de la adaptación a largo plazo en la naturaleza. Al mismo tiempo, la grasa, que es el medio principal para la absorción y transporte de pigmentos, tiene un efecto significativo en los cambios en el color de los peces. Un alto contenido de grasa adecuado favorece la absorción y utilización de pigmentos en el pienso. Sin embargo, se debe prestar atención al tipo y calidad de la grasa.

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) la investigación muestra que la luteína extrade calcígoldos es relativamente estable en soluciones ligeramente ácidas, neuy alcalinas. La luteína es relativamente estable al calor, agentes reducy oxidantes, pero es sensible a la luz solar y debe ser almacenlejos de la luz. Los conservantes básicamente no tienen efecto sobre la estabilidad de la luteína en bajas concentraciones, pero en altas concentraciones pueden reducir la estabilidad de la luteína. El ácido cítrico y el ácido málico tienen un cierto efecto protector sobre la luteína. La luteína es relativamente tolerante al ion metálico Fe3+ y puede usarse junto con estos aditivos. Na+, Mg2+, Mn2+, Ca2+ y Fe2+ reducen la estabilidad del pigmento, por lo que el contacto con estos iones debe evitarse durante la producción y el uso. La vitamina C tiene un claro efecto protector sobre la luteína en la luz solar. Además, los animales acuáticos están en un complejo cuerpo de agua de cultivo, y las condiciones del propio cuerpo de agua de cultivo (como la temperatura del agua), la gestión de cría del criador, y la luz en el cultivo también pueden afectar la deposición de pigmentos. Cuando el color del cuerpo de los animales de granja es anormal, no se debe hacer un juicio a la ligera basado en una sola situación.

4.3 efecto de la tecnología de procesamiento de piensos sobre la aplicación de luteína

La luteína es muy susceptible a la luz, estrés, etc. Actualmente, el alimento se procesmediante extrupara producir pellets o inflado para producir alimento de pellets inflado. Las diferentes tecnologías de procesamiento de piensos tienen diferentes efectos en la aplicación de luteína en acuafeed. Shi Shaoyi et al. (2010) añadi200 mg/kg de luteína al pienso básico y utilizaron una extrusora y una trituradora de carne para granular el pienso con luteína. Las dos formas de granulación no tuvieron un efecto significativo en el efecto de coloración.

Wang Lubo et al. (2012) utilizaron luteína natural derivada de caléngoldos como sujeto de prueba y, respectivamente, añadiendo 0, 0,15%, 0,3%, 0,6% y 8% a la alimentación básica. Los valores teóricos de luteína fueron 0, 69.6, 139.2, 278.4 y 3.700 mg/kg, respectivamente. Después de que las materias primas fueron trituradas y mezclcompletamente, fueron extrubajo los siguientes parámetros de proceso: zona de alimentación: 90°C por 5 s, zona de amasado: 130°C por 3 segundos, zona de maduración: 60°C por 4 segundos, bajo los parámetros de proceso de extruy puffing para hacer gránulos huninf2 mm. El proceso de extrutiene una tasa de pérdida promedio de 43,40% para la luteína natural.

4.4 efecto de la adición de luteína en animales acuáticos especiales

La adición de luteína a piensos especiales para animales acuáticos no sólo tiene un buen efecto colorante, sino que, a medida que avanza la investigación, se puede demostrar que la luteína promueve el crecimiento, mejora la actividad de las enzimas digestivas y, hasta cierto punto, reduce la acumulación de grasa. Yang Wenping et al. (2008) mostraron que la adición de luteína (un extracto natural, cuyo principal componente es un carotenoide, cuyo contenido de luteína es ≥ 1,5% y zeaxantina ≥ 35,0%) puede ayudar a mejorar la tasa de crecimiento y la tasa de supervivencia de bagamarillo. Un nivel de adición de 0,8% puede aumentar significativamente la actividad de la proteasa, la actividad de la amilasa yla actividad de la lipasa del bagre amarillo.

Ding Xiaofeng et al. (2006) mostraron que la adición de cantaxantina (un carotenoide sintético, con el 10% del ingrediente activo siendo cantaxantina), flavoxantina y amarillo de calimrosa (tanto flavoxantina como amarillo de calimrosa sonExtractos de marucaru o extractos de marucaru, 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.

Estudio de toxicidad de 4.5 luteína

Los aditivos naturales de luteína utilizados en los piensos son de baja pureza y a menudo existen en forma de ésteres de luteína en los piensos. Los portadores se utilizan para la adsor, y los portadores a menudo contienen algunas sustancias químicas y otras impurezas. Si tendrán un impacto negativo en los animales acuáticos es un problema urgente que debe resolverse cuando se utilicen aditivos de luteína en la alimentación de los animales acuáticos. Hasta ahora, los estudios han informado que la adición de aditivos de luteína a la alimentación en ciertas dosis puede mejorar el color corporal de las aves de corral y los peces sin causar efectos adversos. Al mismo tiempo, Liu Haiyan (2012) y otros han evaluado la seguridad de los aditivos naturales de luteína para tortugas de caparazón blando. Los experimentos de toxicidad de los aditivos naturales de luteína se llevaron a cabo utilizando la administración oral única y continua de aditivos de luteína, los resultados mostraron que la DL50 oral del aditivo natural de luteína (que contiene 4% de luteína) fue > 18.831 [mg/(KGBW)], que es prácticamente no tóxico; La dosis máxima sin efecto adverso observado para la tortuga China de caparazón blando durante 21 días.

Wang Lubo et al. (2012) encontraron que la luteína natural extrade caléndula es segura para su uso razonable en animales acuáticos. Hu Xian et al. (2009) realizaron pruebas de acuerdo con el Ministerio de salud y#39;s "procedimientos para la evaluación toxicolde la seguridad de los alimentos y métodos de inspección" utilizando pruebas de toxicidad aguda, pruebas de micronúcleen eritrocitos policromáticos de médula ósea de ratón, y pruebas de deforde esperma de ratón. El estudio demostró que la luteína no es tóxica y puede ser desarrollada y utilizada como aditivo alimentario e ingrediente de alimentos saludables. Estos estudios generalmente muestran que la luteína natural es segura como aditivo alimenticio, pero si hay otros efectos secundarios tóxicos que no han sido estudiados debe investigarse más a fondo.

5 conclusión

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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