天然色素――蝦青素(ASTA又名蝦紅素)
日本、中國(guó)、韓國(guó)及其他國(guó)家的魚(yú)民飼養(yǎng)顏色鮮艷的海鯛,主要是"紅海鯛"(Chrysophrys major)和"日本海鯛"(Pagrus major),這些珍貴的魚(yú)具有深桔紅色,由飼料中類(lèi)胡羅卜素沉積所致。 海鯛的天然飼料包括富含類(lèi)胡羅卜素的小甲殼類(lèi),但是人工飼養(yǎng)的海鯛以及鮭魚(yú)、鱒魚(yú)、蝦等類(lèi)胡羅卜素通常來(lái)源于磷蝦粉和貝殼類(lèi)副產(chǎn)品,然而大多數(shù)植物和一些微生物能夠產(chǎn)生類(lèi)胡羅卜素,例如水藻Haematococcus就是最有用的類(lèi)胡羅卜素(蝦青素)的最集中的來(lái)源。Todd Lorenz博士指出,蝦青素(ASTA又名蝦紅素)是鮭、鱒魚(yú)的鮮粉紅色和蝦及龍蝦微紅色的主要色素。根據(jù)他多年研究結(jié)果認(rèn)為類(lèi)胡羅卜素是水生動(dòng)物的必需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),在其飼糧中的添加量至少不能低于10mg/kg。 類(lèi)胡羅卜素(蝦青素)的生理功能不僅限于色素沉積,例如在鮭魚(yú)蝦青素能夠防止肌肉中的脂肪過(guò)氧化,似乎還有調(diào)節(jié)維生素E、A和視黃醇代謝的作用。挪威營(yíng)養(yǎng)學(xué)家R.Christiansen等在90年代中期確定了蝦青素是大西洋鮭魚(yú)的必需維生素,其在飼料中的最低水平約為5.1mg/kg×10-6。早在1965年Lorenz博士就描述了日本水產(chǎn)養(yǎng)殖者發(fā)現(xiàn)人工飼養(yǎng)海鯛顏色的消失是由于人工飼糧中缺乏蝦青素所致。人工飼養(yǎng)而不添加蝦青素的海鯛,其類(lèi)胡羅卜素含量?jī)H為同類(lèi)野生魚(yú)的5%,由于攝入不足,代謝降解及排泄而使肌肉和皮肢失去類(lèi)胡羅卜素。日本研究人員分析了野生海鯛的胃內(nèi)容物,發(fā)現(xiàn)有Squilla oratoria及其他小型貝殼類(lèi),它們?yōu)楹u犔峁┍匦璧奈r青素。有興趣的是飼糧中的類(lèi)胡羅卜素如β-胡羅卜素、葉黃素、canthaxanthin及玉米黃質(zhì)均不能轉(zhuǎn)化為蝦青素,因此為了獲得微紅色素的沉積必須在飼料中提供蝦青素。 海鯛皮膚中的蝦青素(ASTA又名蝦紅素)是以酯的形式存在的,脂肪酸與環(huán)狀結(jié)構(gòu)的一端或兩端結(jié)合,此種類(lèi)胡羅卜素色素分布于皮膚內(nèi)的各部分。Lorenz博士指出,磷蝦和其他貝殼類(lèi)以及藻類(lèi)Haematococcus中的蝦青素也主要以酯的形式存在。與此相反,在鮭、鱒魚(yú)類(lèi)及大西洋魚(yú)肌肉中的蝦青素則是以游離形式存在。日本一家公司測(cè)定了藻類(lèi)Haematococcus產(chǎn)生色素的能力,結(jié)果表明飼喂100天后海鯛皮膚中類(lèi)胡羅卜素從1.71×10-6增加至7.9μg/cm3。另外一些日本研究者研究了不同來(lái)源蝦青素的飼喂效果,在飼喂游離蝦青素的一組魚(yú)中,一個(gè)月皮膚中類(lèi)胡羅卜素含量即得到改善,但達(dá)到某一飽和點(diǎn)時(shí)便不再增加。在喂蝦青素酯時(shí),兩個(gè)月后其類(lèi)胡羅卜素含量比喂游離蝦青素組高1.7倍,分別為13.23mg/kg和7.90mg/kg。這說(shuō)明酯型蝦青素對(duì)皮膚色素沉積更有效。 日本學(xué)者分別用含有β-胡羅卜素、玉米黃素、葉黃素、canthaxanthin、游離蝦青素和蝦青素酯的飼糧飼喂紅海鯛,結(jié)果表明飼喂β-胡羅卜素或canthaxanthin引起皮膚類(lèi)胡羅卜素水平下降。其他各組飼喂總量玉米黃素21.4mg、葉黃素21.4mg、游離蝦青素18.5mg,總類(lèi)胡羅卜素累計(jì)蓄積量分別為482.1μg、256.2μg和235.5μg。而飼喂蝦青素酯僅9.68mg,總類(lèi)胡羅卜素蓄積量即達(dá)542.0μg。這表明ASTA蝦青素酯用量?jī)H為游離蝦青素的一半,而其類(lèi)胡羅卜素蓄積量比游離蝦青素組高2.3倍。海鯛飼料中蝦青素一般來(lái)自貝殼類(lèi)廢棄物、酵母(Phaffia rhodozyma)或化學(xué)合成蝦青素。貝殼油及粉含蝦青素一般低于1000mg/kg,為了能有效地沉積色素,在飼料中需要添加10%-25%。貝殼類(lèi)含水分、灰分及幾丁質(zhì)較多,限制了它的應(yīng)用。Phaffia rhodozyma僅能產(chǎn)生游離蝦青素,濃度約為2000-4000mg/kg,對(duì)海鯛色素沉積效果不佳。藻類(lèi)Haematococcus含有蝦青素酯,含量為15000mg/kg以上,對(duì)水生動(dòng)物具有重要營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。