Природные каротиноиды для окраски рыб

Астаксантин обуславливает красное окрашивание лосося
Астаксантин обуславливает красное окрашивание лосося

Окраска является одним из важнейших атрибутов товарной привлекательности рыб. За окраску мышц промысловых и кожи декоративных видов рыб ответственны каротиноиды. Данные пигменты не могут синтезироваться в организме, поэтому они должны поступать в составе пищи.

Так как искусственно полученные каротиноиды оказывают пагубное воздействие на окружающую среду, для придания гидробионтам яркой окраски в их рацион питания вносят естественные пигменты. На сегодня основными естественными каротиноидами являются водоросли (Chlorella vulgaris Beijer, Haematococcus pluvialis, Dunaliella salina (Dun.) Teodor), экстракт дрожжей (Phafia rhodozyma, Xanthophyllomyces dendrorhous), календулы, стручкового перца и других продуктов.

Введение
Пигменты отвечают за весь спектр окраски рыб. В свою очередь, яркая окраска является важной предпосылкой к возрастанию рыночных цен на этих гидробионтов.

Одной из революционных задач аквариумистики является возможность придания рыбам их естественной окраски в условиях неволи. В этом плане безрезультатно пробовались различные подходы. Испытывались многие продукты, которые оказались менее эффективными, чем каротиноиды. Для повышения привлекательности рыб на сегодня в корма вносятся именно каротиноиды. Наиболее многообещающим из этих пигментов является астаксантин. Его применяют для интенсификации окраски большинства аквариумных рыб, таких как тетры, цихлиды, гурами, золотых рыбок, кои, данио и многих других.

Каротиноиды являются классом, насчитывающим 800 жирорастворимых пигментов. Они обнаруживаются преимущественно в растениях, водорослях, фотосинтезирующих и некоторых нефотосинтезирующих бактериях. Эти вещества играют важную роль в процессе фотосинтеза. Они также синтезируются грибами и плесенью для защиты от повреждающего действия света и кислорода. Пигменты данного класса выполняют ряд других важных функций, в частности, они являются предшественниками витаминов А, антиоксидантами, иммунорегуляторами. Кроме того, они проявляют активность в мышцах и яичнике лососевых, что свидетельствует об их репродуктивной функции. Показано, что рыба с более высоким содержанием каротиноидов в меньшей степени подвержена бактериальным и грибковым заболеваниям.

Большинство каротиноидов происходит от 40-углеродной полиеновой цепи, которая может рассматриваться как остов молекулы. Эта цепь может заканчиваться циклической концевой группой (кольцами) и включать комплементарные кислороду функциональные группы. Углеводородные каротиноиды известны как каротины, в то время как их окисленные производные называются ксантофиллами. Основным каротиноидом моркови является β-каротин (каротин), в то время как лютеин (представитель ксантофиллов), основной желтый пигмент календулы.

Каротиноиды рыб

Рыбы содержат различные типы каротиноидов, при этом доминирование какого-либо пигмента видиспецифично. Чаще всего отмечается присутствие тунаксантина (желтый), лютеина (зеленовато-желтый), β-каротина (оранжевый), α- и β-дорадексантина (желтый), зеаксантина (желтовато-оранжевый), кантаксантина (оранжево-красный), астаксантина (красный), эхиненона (красный) и тараксантина (желтый). У рыб, в окраске которых преобладают красные тона, основным пигментом выступает астаксантин. Розовое окрашивание лососевых, главным образом, обусловлено присутствием астаксантина. Лютеин является основным пигментом пресноводных видов, но также широко представлен и у морских видов рыб. Тунаксантин характерен для скумбриевых, ставридовых и окуневых, но преобладает у видов, окрашенных в желтые тона (Seriola quinqueradiata). Некоторые каротиноиды специфичны для определенных групп рыб. Как правило, рыбы содержат небольшое количество многих каротиноидов, и окраска определяется соотношением пигментов. Стоит отметить, что это соотношение меняется от физиологического состояния и рациона питания особи.

Хотя рыбы не способны синтезировать каротиноиды, некоторые виды могут переводить одну форму пигмента в другую. На основе данной особенности выделяют три типа рыб:
1. Тип красного карпа. Представители данной группы переводят лютеин в астаксантин.
2. Тип морского карася. У представители данной группы лютеин и каротин остается в тканях в неизменном виде.
3. Креветочный тип. У особей молекула β-каротина может переходить в молекулу астаксантина.

Улучшение окраски рыб

Добавление каротиноидов в корм позволяет улучшить окраску кожи, и, соответственно, повысить рыночную стоимость декоративных рыб. Пигментация золотой рыбки и кои улучшается при внесении каротиноидов. У этих видов отмечена способность метаболизировать зеаксантина в астаксантин. Однако золотые рыбки не могут метаболизировать лютеин и ограничено переводят β-каротин в астаксантин. Пигментация кожи суматранского барбуса (Barbus tetrazona) интенсифицируется при кормлении особей мукой из креветок, календулой и экстрактом семян аннато. Сине-зеленые водоросли выступают источником пигментов для кои.

Для поддержания окраски золотой рыбки (Carassius auratus) оптимальный уровень астаксантина в рационе составил 36-37 мг/ кг корма. Внесение этого количества пигмента также повышало выживаемость особей. У красного вельветового меченосца (Xiphophorus helleri), радужницы (Pseudomugil furcatus) и цихлиды (Cichlasoma myrnae) окраска становится намного ярче при кормлении их в течение 3 недель рационом, содержащим 1,5-2,0% каротиноид обогащенного сорта Spirulina platensis и 1% Haematococcus pluvialis.

Используемые в рыбоводстве многочисленные каротиноиды имеют природное происхождение, либо были получены синтетически. Природные каротиноиды характеризуются смесью нескольких компонентов, например, α- и β-каротина, зеаксантина, лютеина, криптоксантина и так далее. С другой стороны, синтетические аналоги имеют в своем составе лишь одну форму, например, β-каротина. Они включают нефтехимические растворители и комплекс других растворителей, приводя к проблеме остатка. Синтетические каротиноиды дорого стоят и имеют ограниченное использование для одного вида рыб. Чрезмерное использование синтетических каротиноидов приводит к загрязнению окружающей среды.

Естественные каротиноиды подразделяются на две группы: животного и растительного происхождения.

Каротиноиды животного происхождения
Производство астаксантина естественным путем ведется из ракообразных, в частности, атлантического криля (Euphausia superba), муки из раков, креветок и раков. Это богатые источники астаксантина, которые активно используются в рыбоводстве. Однако возможность получения каротиноидов животного происхождения ограничена, потому что наблюдается снижение тенденции вылова ракообразных (креветок, крабов, раков). Кроме того, данный источник очень дорогой и для аквариумистов слишком затратный.

Каротиноиды растительного происхождения
Каротиноиды растительного происхождения преимущественно получаются из микроводорослей. Активно используются коммерческие продукты с астаксантином, полученные из дрожжей Phafia rhodozyma или путем ферментативной реакции из Xanthophyllomyces dendrorhous. В качестве источников каротиноидов аквариумисты пользуются кукурузой, мукой из зернового растительного белка, люцерна посевная. Кроме того, источником каротиноидов служит экстракт календулы (лютеин) и овощного перца (Capsicum sp.). При адекватных условиях культивирования (низкой уровне азота, высокой интенсивности света и оптимальной температуре) водоросли видов Haematococcus pluvialis, Chlorella vulgaris, Dunaliella salina и Arthospira maxima накапливают вторичные каротиноиды, и их биомасса используется в рыбоводстве для интенсификации окраски.

Пруд, в котором культивируется Haematococcus, естественный источник астаксантина (кликабельно)
Пруд, в котором культивируется Haematococcus, естественный источник астаксантина (кликабельно)

Пресноводная микроводоросль H. pluvialis применяется в коммерческом секторе аквакультивирования, вследствие высокой скорости роста и большой концентрации астаксантина. это главный источник пигментов для аквариумных и тропических видов, имеющих желтые, красные и другие тона. Водоросли H. pluvialis, наряду с дрожжами X. dendrorhous, рассматриваются в качестве наилучших источников астаксантина.

Двужгутиковая водоросль Dunaliella salina является источником β-каротина и активно используется как пигментная добавка в корм рыбам. Подходящие условия культивирования D. salina позволяют клетки накапливать свыше 10% каротиноидов с преобладанием β-каротина. Биодоступность β-каротина значительно повышается при внесении его вместе с растительным маслом. Открытие недорогого и наилучшего источника естественного β-каротина Dunaliella salina привело к росту специфического сектора производства. В концентрации 125/млн. β-каротин из 6,25 г агропромышленного премикса/кг рациона дают отличные результаты в плане повышения пигментации, а 200-300/млн. ещё больше усиливают окраску. Для интенсификации окраски радужной форели активно используется рацион с водорослью Spirulina maxima.

Микроводоросль C. vulgaris является потенциальным источником пигментов, придающих желтовато-синее окрашивание. Биомасса данной водоросли уже доказала свою эффективность для окрашивания мышц и кожи радужной форели и кожи золотистого спара (Sparus aurata). Известно, что C. vulgaris содержит каротиноиды в концентрации 0,4% (сухой массы), из которой 80% потенциально усиливают красную пигментацию.

Животный источникСодержание (мг/кг)Растительный источникСодержание (мг/кг)
Крабовая мука75-1300Календула (мука лепестков)7000
Мука из раков30-800Хлорелла4000
Креветочная мука100-130Дрожжи (Phaffia rhodomyza)1000
Масло креветок25-125Морские водоросли390-900

М
ука
из зернового растительного белка
290
Люцерна посевная280

Заключение
Негативное воздействие синтетических аналогов каротиноидов заставляет исследователей разрабатывать способы для получения и эффективного использования естественных аналогов. В рыбоводстве этот поиск ведется постоянно, поэтому пигменты растительного происхождения могут стать серьезным подспорьем в решении озвученной проблемы. На данном пути многие рыбоводческие хозяйства уже продвигают свою продукцию как естественную, полученную в отсутствии синтетических компонентов и красителей.
——
S K Gupta, A K Jha, A K Pal and G Venkateshwarlu. Use of natural carotenoids for pigmentation in fishes. Natural Product Radiance, Vol. 6(1), 2007, pp.46-49

Здесь находится скрытый текст. Для его просмотра необходимо зарегистрироваться.

Реакция постоянных читателей:

Заметил ошибку, тык*:

 Orphus

Комментарии Вконтакте:

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *