---

 

 

---

 

Използване на каротеноиди във фуражите за риби

Assoc. Prof. Dr. Oğuz TAŞBOZAN

University of Çukurova, Faculty of Fisheries, Department of Aquaculture, Adana- TURKEY. Е-мейл адресът e защитен от спам ботове. ; Е-мейл адресът e защитен от спам ботове.

Introduction

Consumer needs come to the fore in the production and marketing of aquatic products. Some physical properties of the product are decisive for the consumer's choice. One of these physical properties is color. Although there are differences in consumer preferences, the meat color of the trout grown in the natural environment is pink-red, the culture is also sought by the consumer for pink-red color and these products are given more value (Chaubert, 1983; Torrisen, 1986; Torrisen et al., 1989). The correct use of carotenoids in fish feeds is one of the important points in achieving success in aquaculture.

            Pigmentation is important for many aquatic organisms, including; marine fish, freshwater fish, shrimp, lobster and aquarium (ornamental) fish. Pigmentation is an increasingly important issue in aquaculture. With the use of carotenoids in feed, it is possible to obtain red, yellow and pink colors in the skin, meat and eggs of fish and other aquatic organisms.

Carotenoids provide beautiful coloration of many fruits, flowers (tomato, mango, pineapple, pepper), birds (flamingo, canaries) and aquatic organisms (shellfish, salmon and some other fish species) (Gouveia, 2003).

It is known that there are more than 700 carotenoids in nature. Also, one of the most common groups of naturally occurring pigments in the animal and plant kingdom. (Animalia and Plantea)

Therefore, in nature, creatures such as fish and shrimp take carotenoids from their prey in the food chain. Only plants, algae, some fungal species and bacterial species can synthesize carotenoids on their own (Lorenz and Cysewski, 2000).

 

Въведение

Нуждите на потребителите излизат на преден план при производството и маркетинга на продукти от водни организми. Някои физични свойства на продукта са определящи за избора на потребителя. Едно от тези физични свойства е цветът. Въпреки че има разлики в потребителските предпочитания, цветът на месото на пъстървата, отглеждана в естествена среда, е розово-червен, културата също се търси от потребителя за розово-червен цвят, като на тези продукти се придава по-голяма стойност (Chaubert, 1983; Torrisen, 1986; Torrisen et al., 1989). Правилното използване на каротеноиди във фуражите за риби е един от важните моменти за постигане на успех в аквакултурата.

            Пигментацията е важна за много водни организми, включително морски риби, сладководни риби, скариди, омари и аквариумни (декоративни) риби. Пигментацията е все по-важен проблем в аквакултурата. С използването на каротеноиди във фуражите е възможно да се получат червени, жълти и розови цветове в кожата, месото и яйцата на риби и други водни организми.

Каротеноидите осигуряват красиво оцветяване на много плодове, цветя (домати, манго, ананас, пипер), птици (фламинго, канарчета) и водни организми (миди, сьомга и някои други видове риби) (Gouveia, 2003).

Известно е, че в природата има повече от 700 каротеноида. Също така, е известно, че една е естествената най-често срещаната група пигменти в животинското и растителното царство. (Animalia и Plantea)

Следователно в природата същества като риби и скариди приемат каротеноиди от плячката си в хранителната верига. Само растения, водорасли, някои гъбични видове и бактериални видове могат да синтезират каротеноиди сами (Lorenz и Cysewski, 2000).

 

 

Каротеноиди

            Каротеноидите са мастноразтворими пигменти в широка цветова гама от жълто до тъмночервено. Те не са хранителни вещества и не могат да се синтезират от животни. Те имат различни роли при гръбначните и безгръбначните животни. Повечето каротеноиди са бициклични ненаситени въглеводороди, съдържащи 40 въглеродни атома. Съдържащите кислород каротеноиди се наричат ксантофили, докато тези съдържащи въглерод и водород се наричат каротини. Каротеноидите са основните пигментни съединения и не могат да бъдат синтезирани от риби, но могат само да задържат каротеноидите, съдържащи се във фуража, в кожата и месото им (Christophersen et al., 1989; Guillaume et al., 1999; Anderson, 2000).

Има някои пигменти, които са определени в по-малко количество във водните организми. Например меланинът е вид пигмент, който осигурява черно оцветяване на рибата. Птеридинът е водоразтворимо съединение. Те дават ярък цвят като каротеноидите. Те играят малка роля в оцветяването в сравнение с каротеноидите и пурина. Гуанинът е най-известната разновидност на пурина. Гуанинът се намира в сребристия корем в кожата на повечето видове риби.

От друга страна, каротеноидите са най-разпространената група в пигментите, те са структурно класифицирани като каротин и ксантофил.

Каротините са безкислородни въглеводороди - α каротин, β каротин, Ƴ каротин и ликопен.

Ксантофилите са въглеводороди, съдържащи кислород - астаксантин, кантаксантин, криптоксантин и зеаксантин.

Има много пигментирани каротеноиди, но астаксантинът и кантаксантинът са от голямо значение за храната на аквакултурите (Anderson, 2000).

Водните организми се разделят на три групи според техните биосинтетични способности за каротеноиди. Това са:

- I-ва група, вид червен шаран - тези животни, които могат да преобразуват лутеин, зеаксантин или междинни продукти в астаксантин, но β-каротинът не е основният прекурсор на астаксантин. Те могат да съхраняват астаксантин от диетата директно в тялото си. Златната рибка, червеният шаран и червеният шаран принадлежат към тази група.

- II-ра група са тип скариди - тези животни, които могат да превърнат β-каротин и зеаксантин в астаксантин. Ракообразните обикновено принадлежат към тази група.

- Група III е вид морска ципура - тези животни, които не могат да преобразуват β-каротин, лутеин или зеаксантин в астаксантин, но могат да прехвърлят пигменти от храната в пигменти на телесните тъкани в свободна или естерифицирана форма. Морската ципура и червена морска ципура са примери за тази група (Katayama et al., 1972)

Смилаемостта на каротеноидите зависи от структурата, формата на каротеноидите и диетичните липидни компоненти. Смилаемостта на астаксантина е между 10% и 60%. Смилаемостта на кантаксантина е само между 20% и 30%. Естерифицираната форма на астаксантин е по-усвоима от свободната форма. Докато се хидролизира в храносмилателния тракт, само свободната форма се открива в изпражненията във високи количества.

Има три основни фактора, които влияят върху пигментацията на водните организми. Първият са хранителните фактори като: източници на каротеноиди, структура на каротеноидите, стабилизиране на каротеноидите, качество на пигмента, хранителни липиди. Вторият е животното - зависи от размера, възрастта, тъканите, половата зрялост и генетичния материал на животното. Последни са факторите на околната среда - това са най-вече качествените параметри на водата (Meyers, 1994). 

Различни източници на каротеноиди

Най-известните каротеноиди на растителна основа като сладководни микроводорасли, Haematococcus pluvialis, бифлагелатните водорасли, Dunaliella salina, са източник на β-каротин. Освен това сред микроорганизмите дрождите Phaffia rhodozyma са може би най-важните, тъй като съдържат астаксантин и съставляват около 85% от общите пигменти. В допълнение към това, други фуражни суровини като жълта царевица, брашно от царевичен глутен и люцерна също се използват като източници на каротеноиди във формулировката за фураж за аквакултури. През последните няколко десетилетия други използвани съставки, богати на каротеноиди, са брашното от невен и екстрактът от лют червен пипер.

От друга страна, страничните животински продукти могат да се използват като добър източник на каротеноиди. Остатъците от преработката на миди (скариди, крил и раци) също са потенциални източници на каротеноиди. Страничните продукти от черупчести се използват успешно във фуражите за оцветяване на кожата и цвета на месото на риби. Въпреки това, влагането им във фуражите е ограничено, тъй като имат високото съдържание на пепел и хитин, което намалява смилаемостта им за рибата (Gupta et al., 2007).

Стабилността на каротеноидите, добавени към фуражите за риби, е лоша. Необходимо е да се вземат предпазни мерки срещу окисляването им. Гранулираните фуражи причиняват загуба на важни части от каротеноидните пигменти (около 20% за кантаксантина). Гранулирането ускорява разграждането на каротеноидите. Резултатът е намален каротеноиден състав в гпанулите, повредени от влага и лоши условия на съхранение.

Тъй като каротеноидите са мастноразтворими, добавянето на липиди към фуражите увеличава пигментацията, тъй като те са ефективни при смилането на пигмента. Беше подчертано, че съдържанието на липиди и липидната структура на фуража са важни, когато се добавят към фураж за сьомга. Съхранява се в мускулите и частично в кожните тъкани. Добавянето на каротеноиди към фуражите за родителска ципура и риба с жълта опашка повишава качеството на хайвера. Каротеноидът в хайвера предпазва от ултравиолетовите лъчи и вредните ефекти на свободните радикали (Meyers, 1994; Gupta et al., 2007).

Последните експерименти показаха, че каротеноидите не са само за целите на пигментацията, но също така и осигуряват добър растеж и повишават процента на оцеляване, когато се добавят към фуража за малките екземпляри на Атлантическата сьомга.

Концентрация на каротеноиди от 3-4 мг/кг фураж може да бъде достатъчна в месото на сьомговите риби. Въпреки това, за да се постигне желаният цвят на рибеното месо, поради загуби при преработка и съхранение, концентрацията на каротеноиди трябва да бъде поне над 4 мг/кг фураж. Добавянето на синтетични каротеноиди към фуражите увеличава финансовите разходи за фураж с 10-15%. Съобщава се, че този процент е 20-25% във фуражите за атлантическа сьомга и съставлява приблизително 10% от общите производствени разходи (Goodwin, 1984; Chiristiansen, 1995).

 

В допълнение към Атлантическата сьомга, използването на каротеноиди показва положителни резултати както в оцветяването, така и в растежа, конверсията та фуража при много видове морски риби (ципура, ципура, червена ципура), дъгова пъстърва и различни видове декоративни риби (червен папагал, златни рибки и др.)

 

 

Употребата на каротеноиди в храната на водните организми продължава да се увеличава с всеки изминал ден. Има значителен принос, както за качеството, така и за цената на продуктите, получени от водни организми. Важното е да се използва правилния източник на каротеноиди в точното време.

Използвана литература

1. Anderson, S., 2000. Salmon color and consumer, International Institute of Fisheries Economics and Trade, 1-4.
2. Chavarria, M., Flores, M., 2013. The use of carotenoids in aquaculture. Res J Fisheries Hydrobiol. 8(2): 38–49.
3. Choubert, G., Gomez, R. and Milicua, J. -C. G., 1994. Response of serum carotenoid levels to dietary astaxantin and cantaxantin in immature rainbow trout Oncorhynchus mykiss. Comp. Biochem. Physiol., 109A, 1001- 1006.
4. Christophersen, A G., Knuthsen, P. and Skipsted, L. H., 1989. Determination of carotenoids of salmonids, Zeitschrift für Lebensmittel Untersuchung und Forschung, 188: 413-418.
5. Gouveia, L., Empis, J., 2003. Relative stabilities of microalgal carotenoids in microalgal extracts, biomass and fish feed: effect of storage conditions, Innovative Food science and Emerging Technologies, 4: 227-233.
6. Guillaume, J., Kaushık, S., Bergot, P. & Metcıller, R., 1999. Nutrition and Feeding of Fish Crustaceans, Praxis Publishing, Chichester, UK, 27.
7. Gupta, S.K., Jha, A.K., Pal, A.K., Venkateshwarlu, G., 2007. Use of natural carotenoids for pigmentation in fishes. Natural Product Radiance; 6 (1), 46-49.
8. Katayama, T., Shintani, K., Shimaya, M., Imai, S., Chichester, C.O., 1972. The transformation of labeled astaxanthin from the diet of sea bream Chryssophrys major to their body astaxanthin, Bulletin of The Japanese Society of Scientific Fisheries, 38: 1399-1403.
9. Lorenz, R. T., Cysewski, G. R., 2000. Commercial potential for Haematococcus microalge as a natural source of astaxanthin, Tibtech, 18 : 160-167.
10. Meyers, S.P., 1994. Developments in world aquaculture, feed formulations, and role of carotenoids. Pure &Appl. Chern., Vol. 66, No. 5, pp. 1069-1076.
11. Torrissen, O.J., 1986. Pigmentation of salmonids-a comparison of astaxanthin and canthaxanthin as pigment sources for rainbow trout, Aquaculture, 53: 271-278.
12. Torrissen, O. J., Hardy, R. W. and Shearer, K. D., 1989. Pigmentation of salmonids carotenoid deposition and metabolism, Reviews in Aquatic Science, l: 209-225.