ผงแอสตาแซนธินสำหรับสัตว์จำพวกครัสเตเชียน: สีธรรมชาติและภูมิคุ้มกัน

การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็ง (กุ้ง กุ้ง ปู กุ้งล็อบสเตอร์) เป็นอุตสาหกรรมที่กำลังเติบโตซึ่งไม่เพียงแต่จะต้องให้การเติบโตและการอยู่รอดที่สูงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคุณภาพของผลิตภัณฑ์เพื่อตอบสนองความต้องการของผู้บริโภคด้วย คุณลักษณะสองประการที่จำเป็นต้องเชื่อมโยงกับมูลค่าตลาดคือผิวคล้ำที่สดใสและสุขภาพที่ดี เข้าแอสตาแซนธิน- แคโรทีนอยด์สีส้มแดงตามธรรมชาติที่ทำหน้าที่เป็นเม็ดสีและสารต้านอนุมูลอิสระอันทรงพลัง แอสตาแซนธินที่จำหน่ายเป็นผงเกรด-สำหรับอาหารสัตว์ (โดยปกติคือสาหร่าย- หรือยีสต์-ที่ผลิตขึ้นมา) ปัจจุบันมีการใช้แอสตาแซนธินอย่างกว้างขวางในอาหารจำพวกสัตว์จำพวกครัสเตเชียน เพื่อปรับปรุงสีเปลือกและเนื้อ เพิ่มภูมิคุ้มกัน เพิ่มความทนทานต่อความเครียด และเป็นประโยชน์ต่อสมรรถภาพการสืบพันธุ์

บทความแบบยาว-ถัดมาจะกล่าวถึงวิธีการแอสตาแซนธินออกฤทธิ์ในสัตว์จำพวกครัสเตเชียน สรุปหลักฐานเกี่ยวกับการสร้างเม็ดสีและผลกระทบของระบบภูมิคุ้มกัน เสนอคำแนะนำเชิงปฏิบัติเกี่ยวกับการใช้และการให้ยา และกล่าวถึงปัญหาด้านความปลอดภัย ความยั่งยืน และเชิงพาณิชย์สำหรับผู้ผลิต

แอสตาแซนธินคืออะไร? ไพรเมอร์สั้น

แอสตาแซนธินเป็นแซนโทฟิลล์แคโรทีนอยด์ที่ผลิตตามธรรมชาติโดยสาหร่ายขนาดเล็ก (โดยเฉพาะ Haematococcus pluvialis) ยีสต์บางชนิด (Phaffia/Phaffia rhodozyma / Xanthophyllomyces) และรวมตัวอยู่ในห่วงโซ่อาหารในกุ้งเคย กุ้ง และปลาแซลมอนป่า แอสตาแซนธินไม่ได้แปลงเป็นวิตามินเอเหมือนกับโปร-วิตามินเอแคโรทีนอยด์ (เช่น -แคโรทีน) แต่ทำหน้าที่เป็นสารต้านอนุมูลอิสระและเม็ดสีแทน โดยทั่วไปแล้วในอาหารสัตว์น้ำ จะมีการจ่ายให้เป็นผงเข้มข้นหรือสารสกัดจากน้ำมัน ไม่ว่าจะมาจากวัสดุธรรมชาติ (ตัวเลือกที่ต้องการในแง่ของฤทธิ์ทางชีวภาพ) หรือโดยวิธีเคมีสังเคราะห์

ทำไมการสร้างเม็ดสีจึงมีความสำคัญในสัตว์จำพวกครัสเตเชียน

ผิวคล้ำเป็นคุณลักษณะที่มีคุณภาพที่เกี่ยวข้อง:

• ภาพลักษณ์ของผู้บริโภค: สีแดง/สีส้มของ Responder ในกุ้งปรุงสุก หรือสีเปลือกที่แข็งแรงของปูและล็อบสเตอร์ ส่งสัญญาณความสดและคุณภาพให้กับลูกค้า
• พรีเมี่ยมตลาด: สัตว์ที่มีเม็ดสีในราคาพรีเมี่ยมในตลาดค้าปลีกและส่งออก
• ตัวบ่งชี้อาหารและสุขภาพ: สียังให้ข้อมูลเกี่ยวกับภาวะโภชนาการและสภาวะโดยรวมอีกด้วย

เนื่องจากสัตว์จำพวกครัสเตเชียนไม่สามารถสังเคราะห์แคโรทีนอยด์เดอโนโวได้ จึงจำเป็นต้องมีแอสตาแซนธินในอาหารเพื่อให้บรรลุและรักษาสีคล้ำที่ต้องการ

แอสตาแซนธินผลิตสีได้อย่างไร และจัดเก็บที่ไหน

อาหารแอสตาแซนธินถูกดูดซึมในลำไส้ ไลโปโปรตีน-ถูกขนส่ง และโปรตีน-จับกันในเนื้อเยื่อและโครงกระดูกภายนอก มันถูกเก็บไว้ใน:

• โครงกระดูกภายนอก (เปลือก) - ส่งผลต่อสีเปลือกที่ปรากฏ
• เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ (เนื้อ) - ทำให้เกิดสีชมพู/แดงเมื่อสุก
• ไข่และตัวอ่อน - กุญแจสำคัญต่อคุณภาพพ่อแม่พันธุ์และสมรรถภาพของตัวอ่อน

รูปแบบทางเคมี (อิสระ เอสเทอริฟายด์ หรือโปรตีน-จับกัน) แหล่งที่มาและเมทริกซ์ฟีดส่งผลต่อประสิทธิภาพการดูดซึมและการสะสมตัว

ภูมิคุ้มกันและการป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระ - อีกครึ่งหนึ่งของเรื่องราว

แอสตาแซนธินความสำคัญทางชีวภาพขยายไปไกลเกินกว่าบทบาทในการสร้างเม็ดสี เป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่มีประสิทธิภาพซึ่งช่วยดับอนุมูลอิสระและออกซิเจนเดี่ยว ปกป้องเยื่อหุ้มเซลล์และออร์แกเนลล์จากความเสียหายจากออกซิเดชัน แอสตาแซนธินในสัตว์จำพวกครัสเตเชียน:

• ช่วยเพิ่มการทำงานของเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระ เช่น ซูเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเตส (SOD) และคาตาเลส
• ลดการเกิด lipid peroxidation (malondialdehyde, MDA) ในเนื้อเยื่อ
• เพิ่มจำนวนเม็ดเลือดแดงและ phagocytosis (องค์ประกอบสำคัญของภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติของสัตว์จำพวกครัสเตเชียน)
• ช่วยให้สัตว์ทนต่อความเครียดจากสิ่งแวดล้อม (การจัดการ การเปลี่ยนแปลงของความเค็ม/อุณหภูมิ ภาวะขาดออกซิเจน ความแออัด) โดยการจำกัดความเสียหายจากออกซิเดชัน

เนื่องจากสัตว์จำพวกครัสเตเชียนมีภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด ความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระจึงมีความสำคัญที่สุดในการป้องกันเชื้อโรค (แบคทีเรีย Vibrio spp. ไวรัส การติดเชื้อรา) และลดอัตราการตายให้เหลือน้อยที่สุด

หลักฐาน: งานวิจัยแสดงให้เห็นอะไรบ้าง
 

ผิวคล้ำ

• Chien & Shiau (2005) และการศึกษาอื่นๆ ยืนยันว่าอาหารเสริมแอสตาแซนธิน-มีผลอย่างมากต่อการสร้างเม็ดสีในกุ้งที่เลี้ยง ส่งผลให้เปลือกและกล้ามเนื้อมีสีเข้มขึ้นเมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุมที่ไม่ได้เสริม

การเจริญเติบโตและความอดทนต่อความเครียด

• นิวและคณะ (2009) รายงานว่า Litopenaeus vannamei หลังตัวอ่อนที่กินแอสตาแซนธินมีการเจริญเติบโต การอยู่รอด และความทนทานต่อความเครียดสูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม

การตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน

• แพน และคณะ (2011) รายงานจำนวนเม็ดเลือดแดงสูงและการทำงานของเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระที่เพิ่มขึ้นในตัวบ่งชี้แอสตาแซนธิน-ที่เลี้ยงกุ้ง - ของการปรับปรุงโดยธรรมชาติการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน

ประสิทธิภาพการสืบพันธุ์

• ประสิทธิภาพของพ่อแม่พันธุ์ที่เพิ่มขึ้น (อัตราการฟัก คุณภาพไข่ การอยู่รอดของตัวอ่อน) ได้รับการบันทึกโดย Meunpol และคณะ (2005) และคนอื่นๆ ที่มีแอสตาแซนธิน-อาหารเสริมสำหรับพ่อแม่พันธุ์

รีวิว

• บทวิจารณ์โดยสรุปโดย Guerin และคณะ (2003) และเวด และคณะ (2017) สะท้อนถึงฟังก์ชั่นที่หลากหลายของแอสตาแซนธินในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ-การสืบพันธุ์ ภูมิคุ้มกัน การสร้างเม็ดสี ฯลฯ

การประยุกต์ใช้งานจริง: การจ่าย รูปทรง และการแปรรูปอาหารสัตว์
อัตราการรวมโดยทั่วไป

ปริมาณที่แนะนำแตกต่างกันไปตามสายพันธุ์ ระยะชีวิต และเป้าหมายการผลิต ช่วงทั่วไปที่ใช้ในการทดลองและ-การใช้งานในฟาร์ม:

• หลังตัวอ่อน/วัยอ่อน: 25–75 มกแอสตาแซนธิน/กก. ฟีด (หรือน้อยกว่านั้นขึ้นอยู่กับความแรงของแหล่งที่มา)
• เพาะ-กุ้ง/ปูเพื่อเพิ่มสีสันและสุขภาพ: อาหาร 50–150 มก./กก.
• อาหารพ่อแม่พันธุ์/โรงฟัก: อัตราที่สูงขึ้น (เช่น 100–200 มก./กก.) เป็นประจำเพื่อกระตุ้นความเข้มข้นของแคโรทีนอยด์ในไข่และความมีชีวิตของตัวอ่อน

หมายเหตุ: ผู้ผลิตหลายรายระบุแอสตาแซนธินเป็นมิลลิกรัมของแอสตาแซนธินทั้งหมดต่ออาหารกิโลกรัม วัดปริมาณประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์เสมอ (เช่น % แอสตาแซนธินโดยน้ำหนัก) และปรับตามนั้น

แหล่งที่มามีความสำคัญ

• สาหร่ายขนาดเล็ก (Haematococcus pluvialis) แอสตาแซนธิน - จากธรรมชาติ ส่วนใหญ่มักมีสูตรเป็นเอสเทอร์; กิจกรรมสูงและการดูดซึม; ทางเลือกที่ดีที่สุด
• ยีสต์-ได้รับแอสตาแซนธิน - ทางเลือกที่คุ้มค่า
• แอสตาแซนธินสังเคราะห์ - ราคาถูกกว่า ใช้กันอย่างแพร่หลายในฟีดบางชนิด แต่โดยทั่วไปแล้วไม่ค่อยเหมาะสมสำหรับกิจกรรมต้านอนุมูลอิสระและการกล่าวอ้าง "ตามธรรมชาติ"

สูตรและความเสถียร

• แอสตาแซนธินเป็นแสงและไวต่อออกซิเจน- ไมโครแคปซูลหรือใช้ตัวพาน้ำมันเพื่อปรับปรุงเสถียรภาพในการผลิตอาหารสัตว์ (การอัดขึ้นรูป การอัดเป็นก้อน) และการเก็บรักษา
• รวมสารต้านอนุมูลอิสระ (เช่น วิตามินอี) ในอาหารเพื่อรักษาเสถียรภาพของแอสตาแซนธินและเสริมการทำงานของสารต้านอนุมูลอิสระ
• เนื่องจากแอสตาแซนธินละลายได้ในไขมัน- จึงควรเตรียมไขมันในอาหารให้เพียงพอเพื่อให้ดูดซึมได้

ระยะเวลา: หน้าต่างเสริมเชิงกลยุทธ์

• พ่อแม่พันธุ์: ปรับสภาพพ่อแม่พันธุ์ล่วงหน้า-ด้วยแอสตาแซนธิน(สัปดาห์ถึงเดือน) เพิ่มแคโรทีนอยด์ในไข่ ความสำเร็จในการฟักไข่ และสุขภาพของตัวอ่อน
• เนอสเซอรี่/เด็กและเยาวชนตอนต้น: การเสริมตั้งแต่เนิ่นๆ จะช่วยให้อยู่รอดและเติบโตในระยะแรกได้
• เติบโต-: การเสริมเป็นระยะหรือต่อเนื่องจะช่วยรักษาผิวคล้ำและทนต่อความเครียด บางครั้งระดับจะเพิ่มขึ้นก่อนการเก็บเกี่ยวเพื่อส่งเสริมสีขั้ว

ทำงานร่วมกับสารอาหารอื่นๆ

แอสตาแซนธินมักจะมีประโยชน์มากที่สุดเมื่อใช้ร่วมกับ:

• กรดไขมันโอเมก้า 3 (EPA/DHA): รักษาเยื่อหุ้มเซลล์และสุขภาพโดยรวมให้คงที่
• วิตามินอีและซีลีเนียม: ปกป้องไขมันและโปรตีนจากการเกิดเปอร์ออกซิเดชัน
• โปรตีนและกรดอะมิโนที่เพียงพอ: เพื่อการเจริญเติบโตและการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน

ข้อกังวลด้านความปลอดภัยและกฎระเบียบ

แอสตาแซนธินได้รับการพิสูจน์แล้วว่าปลอดภัยในระดับการใช้งานในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ

ไม่มีข้อกังวลด้านความปลอดภัยของอาหาร-ต่อผู้บริโภคเกี่ยวกับสารตกค้าง แอสตาแซนธินเป็นสารต้านอนุมูลอิสระในอาหารในรูปแบบอาหารเสริมของมนุษย์

ปฏิบัติตามกฎข้อบังคับเกี่ยวกับวัตถุเจือปนอาหารในท้องถิ่น - ระดับการรวมที่ได้รับอนุญาตเสมอ และการติดฉลากมีความแปรผันทางภูมิศาสตร์

ผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจและการตลาด

ปรับปรุงราคาตลาดสำหรับสัตว์จำพวกครัสเตเชียน-สีอย่างดี

• อัตราการเสียชีวิตที่ลดลงและ FCR ที่ดีขึ้นสามารถพิสูจน์ได้ด้วยค่าใช้จ่ายเสริม
• ประสิทธิภาพโรงฟักที่ได้รับการปรับปรุง (ผ่านการให้อาหารพ่อแม่พันธุ์) ช่วยลดค่าใช้จ่ายเมล็ดพันธุ์และปรับปรุงความน่าเชื่อถือในการผลิต
• การติดฉลากชีวธรรมชาติ- (เมื่อใช้สาหร่าย-ที่มาจากแหล่งนั้นแอสตาแซนธิน) สามารถเปิดตลาดพรีเมียมและราคา-การจ่ายเฉพาะกลุ่มผู้บริโภค
• ผู้ปลูกจำเป็นต้องชดเชยต้นทุนผลิตภัณฑ์ (แอสตาแซนธินจากแหล่งธรรมชาติมีราคาแพงกว่าสารสังเคราะห์) โดยมีข้อดีของการอยู่รอด การเจริญเติบโต การสร้างเม็ดสีที่เหนือกว่า และลดการสูญเสียโรค

ความยั่งยืนและการจัดหา

การผลิตสาหร่ายขนาดเล็ก (เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพหรือบ่อเปิด) จะมีความยั่งยืนหากดำเนินการด้วยความรับผิดชอบ

รับผิดชอบการผลิตสาหร่ายแอสตาแซนธินเหมาะสมกับการกล่าวอ้างผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติ-และอาจเข้ากันได้กับการรับรองเชิงนิเวศ-

รายการตรวจสอบที่เป็นประโยชน์สำหรับเกษตรกรและผู้กำหนดสูตรอาหารสัตว์

• กำหนดวัตถุประสงค์ - การสร้างเม็ดสี การสนับสนุนระบบภูมิคุ้มกัน ประสิทธิภาพของพ่อแม่พันธุ์ หรือวัตถุประสงค์รวม
• เลือกแหล่งที่มา - สาหร่ายธรรมชาติที่ต้องการแอสตาแซนธินสำหรับกิจกรรมต้านอนุมูลอิสระ สังเคราะห์หากใช้งบประมาณที่จำกัดมาก
• รับประกันประสิทธิภาพและความเสถียร - วิเคราะห์ % แอสตาแซนธิน เอสเทอริฟิเคชัน ประเภทพาหะ และอายุการเก็บรักษา
• เพิ่มอัตราการรวมสูงสุดตามสายพันธุ์และระยะ เริ่มต้นด้วยระดับการทดลองเผยแพร่และชุดนำร่อง
• คงไว้ในระหว่างการประมวลผล - ใช้ไมโครเอนแคปซูเลชันหรือตัวพาลิพิด; ลดการสัมผัสความร้อน/ออกซิเจนให้เหลือน้อยที่สุด
• เสริมอาหารด้วยวิตามินอี โอเมก้า 3 และโปรตีนที่สมดุล
• ตรวจสอบผลลัพธ์ - การสร้างเม็ดสี (ภาพ & เครื่องมือ), การอยู่รอด, FCR และพารามิเตอร์ด้านสุขภาพ (จำนวนเม็ดเลือดแดง, SOD, MDA)

ปรับระยะเวลาและปริมาณยาตามผลลัพธ์และเศรษฐศาสตร์

ข้อจำกัดและข้อควรพิจารณา

• ปฏิกิริยาของการสร้างเม็ดสีขึ้นอยู่กับสายพันธุ์ อาหารหลัก และยีน-ลำดับ-ขึ้นอยู่กับแต่ละยีน
• การเสริม Supra-ส่งผลให้ผลตอบแทนจากสีลดลงและอาจไม่ประหยัด
• การสูญเสียจากการจัดเก็บและการประมวลผลสามารถลดขนาดยาที่มีประสิทธิผลได้หากแอสตาแซนธินไม่ได้รับการปกป้อง

บทสรุป

ผงแอสตาแซนธินเป็นส่วนผสมสอง-สำหรับ-ส่วนผสมเดียวที่ตอบสนองความต้องการทางการค้าที่สำคัญที่สุดสองประการในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็ง ได้แก่ การให้สีที่น่าดึงดูด มีจำหน่ายในท้องตลาด และช่วยให้สุขภาพแข็งแรงขึ้นโดยอาศัยสารต้านอนุมูลอิสระและการปกป้องระบบภูมิคุ้มกัน แหล่งที่มา ผลิต และกำหนดปริมาณอย่างเหมาะสมแอสตาแซนธินเพิ่มความอยู่รอด การเจริญเติบโต การต้านทานความเครียด ฟังก์ชั่นการสืบพันธุ์ และคุณภาพของผลิตภัณฑ์ - การลงทุนที่คุ้มค่าสำหรับผู้ผลิตสัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็งที่ก้าวหน้า

เนื่องจากเป็นการผลิตของแอสตาแซนธินจากแหล่งธรรมชาติในวงกว้างจะประหยัดมากขึ้นและมีการปรับปรุงสูตรอาหารให้เหมาะสม (ความเสถียร การห่อหุ้ม) มันจะกลายเป็นองค์ประกอบที่สำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ ของระบบการผลิตสัตว์จำพวกครัสเตเชียนคุณภาพสูง{0}}และยั่งยืน

อ้างอิง

เชียน วายเอช และชิอาว สุขา (2548) ผลของการเสริมสาหร่ายและแอสตาแซนธินสังเคราะห์ต่อการสร้างเม็ดสี การอยู่รอด การเจริญเติบโต และการสืบพันธุ์ของกุ้งกุรุมะ (Marsupenaeus japonicus) วารสารวิจัยหอย, 24(2), 529–536.

Guerin, M., Huntley, ME, & Olaizola, M. (2003) Haematococcus Astaxanthin: การประยุกต์ใช้เพื่อสุขภาพและโภชนาการของมนุษย์ แนวโน้มเทคโนโลยีชีวภาพ, 21(5), 210–216

หมื่นพล, โอ., มีจิง, พี., และ ส.ปิยะธีรติวรกุล. (2548). อาหารเพื่อการเจริญพันธุ์โดยอาศัยการเสริมแอสตาแซนธินในพ่อแม่พันธุ์กุ้ง (Penaeus monodon) การวิจัยการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ, 36(13), 1216–1225.

Niu, J., Tian, ​​LX, Liu, YJ, Yang, HJ, Ye, CX, Gao, W., & Mai, KS (2009) ผลของแอสตาแซนธินในอาหารต่อการเจริญเติบโต การอยู่รอด และความทนทานต่อความเครียดของกุ้ง (Litopenaeus vannamei) การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ, 287(3–4), 404–408.

Pan, CH, Chien, YH และ Hunter, B. (2011) ระบบป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระของกุ้งได้รับการปรับปรุงด้วยแอสตาแซนธินในอาหาร การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ, 315(3–4), 264–268.

เวด, นิวเม็กซิโก, Gabaudan, J. และ Glencross, BD (2017) การทบทวนการใช้และการทำงานของแคโรทีนอยด์ในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็ง บทวิจารณ์ในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ, 9(2), 141–156.

Zhang, J., Sun, Z., Sun, P., Chen, T., & Chen, F. (2014) สาหร่ายขนาดเล็ก แอสตาแซนธิน: การวิจัยและการประยุกต์ใช้ทางอุตสาหกรรม ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีชีวภาพ, 32(8), 1731–1743