동물성 먹이에 Astaxanthin의 용도와 이점은 무엇입니까?

아스타잔틴은 주로 수생 동물에서 추출되는 카로티노이드이다.다양한 생리기능을 가지고 있어 축산업계의 연구 거점이라 할 수 있다.다른 카로티노이드의 10배 이상, 비타민의 550배 이상인 대단히 강력한 항산화 작용 때문에 아스타잔틴은'슈퍼 비타민'으로도 알려져 있다.Astaxanthin은 산화적 손상과 세포의 암적 변화를 효과적으로 억제할 수 있을 뿐만 아니라 자외선을 방지하고, 보디 &를 향상시킵니다#39;s 저항, 및 저항 심혈관 및 뇌혈관 질환.의료, 사료 농업 [1]과 같은 산업에서 점점 더 중요한 역할을하고 있다.본 논문은 astaxanthin의 물리 · 화학적 특성, 구조적 특성, 생산원, 축산업에의 적용 및 안전성 등을 고찰하여, astaxanthin의 China&의 적용을 위한 이론적 자료 제공을 목적으로 한다#39;의 축산업.

astaxanthin의 물리화학적 특성 및 구조적 특성 1

물리화학적 성질 1.1

새우 노란색 단백질 또는 새우 노란색 물질로도 알려진 Astaxanthin, 독일 화학자 리차드 쿤이 바닷가재에서 처음 추출한 일종의 자갈색 적색 결정 물질이다.그래서 아스타잔틴 (astaxanthin) 이라고 부른다.이후 아스타잔틴은 새우의 붉은 색소와 밀접한 관련이 있는 카로티노이드로 판명되었다.베타카로틴, 루테인, 칸타잔틴, 리코펜 등은 모두 카로티노이드의 합성 중간체이며, 아스타잔틴은 카로티노이드 중 합성 수준이 가장 높은 제품이다.또한 현재 자연에서 인간이 발견한 가장 강력한 항산화 활성을 가진 물질로, 기존의 항산화 물질을 훨씬 능가하는 항산화 특성을 가지고 있다.아스타잔틴의 화학명은 3,3&이다#39;-dihydroxy-4, 4'-dione-beta, beta'-카로틴, 분자식 C40H52O4와 상대 분자 질량 596.84, 녹는점 215~216℃, 끓는점 774℃, 붉은 고체 분말, 지용성, 물에 녹지 않습니다.

1.2 구조적 특성

astaxanthin의 분자구조는 그림 1에 나타나 있다.의 중간으로 구성 된 구조는 4 isoprene 단위로 이루 어진 근육조직은 이중 본드,과 끝을 구조물은 α로 이루어 져-hydroxy-perillene hexaheterocycles다.대표적으로 C-3와 C-3& 가 있다#39;끝고리 구조 중 두 개의 키랄 중심이 있다.중간구조의 결합이중결합은 활성산소의 쌍이 없는 전자를 끌어당기거나 활성산소에 전자를 제공하여 활성산소를 제거하고 항산화역할을 한다.공액 이중 결합 사슬인 불포화 케톤 그룹과 하이드 록실 그룹의 특별한 구조로 인해 아스타잔틴은 빛, 열 및 산소와 분해 반응을 일으켜 아스타잔틴을 형성하기 쉽다.

아스타잔틴은 각각의 키랄 중심에 대해 두 개의 결합을 가지며, 각각의 키랄 탄소 원자는 R 또는 S.의 형태로 존재할 수 있으므로, 아스타잔틴은 세 개의 이성질체:(3S, 3'S), (3R, 3' R)과 (3R, 3'S) 총 3개의 이성질체가 있으며, 그 중 (3S, 3'S)와 (3R, 3'R)은 거울상 이성질체이다.아스타잔틴은 탄소-탄소 이중 결합 그룹이 연결되는 다양한 방식으로 인해 트랜스와 시스 구조에 존재한다.천연 아스타잔틴은 거의 전적으로 트랜스이며, 둘다 화학적으로 합성된다.그 중 astaxanthin의 자연 트랜스 형태는 생물학적 활성이 높은 반면, cis-형태의 astaxanthin은 생물학적 활성이 극히 낮다.동물은 시스 형태의 아스타잔틴 (astaxanthin)의 흡수가 약하다.따라서 아스타잔틴의 트랜스폼은 일반적으로 축산업 [2]에서 선택된다.

astaxanthin의 생산 방법 2

20세기 초,천연 아스타잔틴은 주로 새우에서 추출되었다,게 및 자연 정화 방법을 사용하는 다른 생물.과학기술의 진보에 따라 화학적으로 합성된 아스타잔틴이 조용히 나왔지만 분자구조 등의 차이로 인해 그 효과와 안전성은 자연적으로 정제한 아스타잔틴보다 훨씬 낮다.

2.1 합성 아스타잔틴

astaxanthin에 대한 주요 합성 경로는 노를 사용하는 드 β-carotene 시작 점 으로서, 수산기 두 그룹을 소개하고 3, 4의 가 매우 그룹에 탄소의 향기 로운 반지 β-carotene, 그리고 마침내 astaxanthin을 형성 한다.현재 아스타잔틴을 합성하기 위해 가장 널리 사용되는 방법은 Wittig 반응이며, 반합성 방법은 canthaxanthin, zeaxanthin 및 lutein과 같은 카로티노이드를 원료로 사용하여 아스타잔틴을 제조한다.astaxanthin을 화학적으로 합성하는 주요 특징은 간단한 준비 과정과 저렴한 비용입니다.그러나 3개의 입체 이성질체 형태로 존재하고 부산물을 포함하고 있으며, 안정성, 안전성, 항산화 활성은 만족스럽지 못하다 [3].특히, 실제 생산 응용에서 동물에서 천연 아스타잔틴의 생물학적 이용성은 합성 아스타잔틴보다 강하다.먹이 농도가 낮을 때 무지개송어의 혈액 내 천연 아스타잔틴의 농도는 합성 아스타잔틴에 비해 현저히 높으며, 합성 아스타잔틴은 동물에서 자연적인 구성으로 전환될 수 없다.생물학적 효능과 착색력은 같은 농도의 천연 아스타잔틴보다 훨씬 낮다 [4].이런 점을 감안해 화학적으로 합성한 아스타잔틴의 글로벌 관리는 갈수록 엄격해지고 있으며 각국에서도 상응한 관리규정을 만들었다.미국 식품의약국 (FDA)은 건강식품 시장에서 화학적으로 합성한 아스타잔틴의 사용을 금지했다.

천연 아스타잔틴 2.2

천연 아스타잔틴은 주로 3S, 3&의 형태로 존재한다#39;S, 생물학적 활성이 더 높다.크게 두 가지 생산 방법이 있는데, 한 가지 방법은 크릴 새우, 바닷가재, 송어, 연어, 조류, 효모, 박테리아, 수중 처리 폐기물 [5]에서 추출하는 것이다.현재 세계적으로 매년 약 수백만 톤의 수산물 폐기물이 발생하고 있다.천연 아스타잔틴은 분쇄, 세포벽 파괴, 가수분해, 추출을 통해 얻을 수 있다.이 방법은 양식업의 건전한 발전을 촉진하고 생태환경에 대한 압력을 감소시킬수 있다.

그러나 이러한 폐수산물에는 키틴, 회분 등의 불순물이 포함되어 있다.아스타잔틴의 추출을 극대화하고 불순물을 제거하는 방법이 제품의 품질과 생산비용 문제를 해결하는 핵심이다.또 다른 방법은 Rhodotorula glutinis, Chlorella pyrenoidosa, red yeast, Chlorella vulgaris, Haematococcuspluvialis, Saccharomyces cerevisiae, Gluconobacter 등의 단세포 미생물들의 미생물 발효를 통해 생산하는 것이다.이 방법은 환경 압력이 낮고, 제품이 명확하며 부산물이 거의 없다는 장점이 있으며 [6] 현재 아스타잔틴 생산의 주요 방법이다.그러나이 방법은 배양 조건 및 균주에 대한 요구도가 높다.기 등 [7]은 유전공학을 이용하여 생산량이 많은 적색효모 MK19를 개조하였으며, 아스타잔틴 생산량은 야생형에 비해 17배 증가하였다.적색효모발효를 이용하여 아스타잔틴을 발효시키는 방법은 배양시간이 짧고 대량전파에 의해 고밀도 배양이 가능한 장점이 있다.효모는 또한 좋은 사료 단백질 원료이며, 따라서 생산량이 많은 적색 효모 균주를 선택하는 것이 많은 관심을 끌었다.생산량이 많은 적색 효모 균주를 선택할 수 있다면 분명 아스타잔틴의 대규모 생산을 더욱 용이하게하고 축산업에서의 응용을 촉진할 것이다.

축산업에 astaxanthin의 적용 3

3.1 astaxanthin이 가축 및 가금제품의 품질에 미치는 영향

색갈과 수분보유량은 가축가금제품의 품질을 가늠하는 중요한 지표이다.이러한 지표에 영향을 미치는 요인으로는 제품의 색소 함량과 항산화 효소 활성을들 수 있습니다.Astaxanthin은 착색 및 항산화 특성 면에서 타고난 장점을 가지고 있으며, 수생 및 가금류 사료에서 선호되는 착색제입니다.카로티노이드 합성의 마지막 단계로, 아스타잔틴은 애니멀 &에 들어간 후 근육 조직에 직접 저장되고 침전될 수 있습니다#39;s 체이며, 비특이적으로 미오글로빈 [8]과 결합할 수 있다.그러므로 아스타잔틴을 사료에 첨가하면 가축가금제품의 색갈을 효과적으로 개선하고 영양가치와 시장경쟁력을 높일수 있다.

콘래디 등 [9]은 아스타잔틴을 사료에 첨가하면 알을 낳는 암탉의 발, 피부, 부리, 깃털 등이 붉은색이나 금황색으로 다양하게 나타나고 전란이나 계란 노른자의 중량을 증가시키며 가금의 성장을 촉진하고 계란 생산을 증가시킬 수 있다는 것을 발견하였다.류빙 [10]은 식이에 첨가된 아스타잔틴의 양이 증가함에 따라 산란 암탉의 근육 조직과 계란 노른자의 항산화 효소 활성이 증가함을 발견하였다.푸싱저우 등 11명은 아스타잔틴이 도축 후 닭고기의 적색도와 밝기의 a*와 L* 값을 크게 증가시킬 수 있음을 발견하였다.또한 가축 동물에서 아스타잔틴에 대한 연구가 점차 증가하고 있다.Carballo 등 12)은 양고기의 육질을 연구할 때 시중의 부틸화 하이드록시톨루엔 함유 분유에 아스타잔틴을 첨가하면 도축 후 양고기와 지방의 a* 적색도 값을 증가시켜 냉동 육류의 지질 안정성을 향상시킬 수 있다는 것을 발견했다.리신지 등 13인은 돼지를 살찌우는 식단에 아스타잔틴을 첨가하면 로인 근육의 밝기값 L*과 황색도 b*를 감소시킬수 있고 육색도 짙어질수 있으며 품질도 더 좋다는 것을 발견하였다.

3.2 astaxanthin이 가축 및 가금의 생식능에 미치는 영향

아스타잔틴은 단일 산소를 제거하고 활성산소를 제거할 수 있다.또한 막 투과성을 감소시키고 산화제의 세포 내 침투를 제한함으로써 내인성 항산화 효소 시스템의 방어 기능을 향상시킬 수 있습니다.아스타잔틴은 가축 및 가금 정자에 대한 산화적 손상 수준을 지속적으로 줄임으로써 정액 품질을 향상시킬 수 있으며, 열적으로 충격받은 적운 세포의 superoxide dismutase 활성을 증가시킴으로써 암컷 동물의 생식 공능을 향상시킬 수 있다 [14].연구에 따르면 닭 정액에 아스타잔틴을 첨가하면 정액 내의 superoxide dismutase와 glutathione peroxidase 활성을 크게 향상시키고 정자 혈장막의 무결성을 향상시킬 수 있다고 한다 [15].In vitro 실험에서 돼지 난포의 성숙매질에 아스타잔틴을 첨가하자 모든 단계에서 다양한 정도로 성장과 발육이 향상되었다 [14].후야미 [16]는 적절한 양의 아스타잔틴이 상온에서 돼지 정액의 품질을 상당히 향상시킬 수 있다는 것을 발견했다.카마다 등은 소 황체세포의 배양액에 저농도의 아스타잔틴을 첨가하면 배양액 내 프로게스테론 함량을 증가시킬 수 있다는 것을 발견하였다 [17].따라서 사료에 아스타잔틴의 첨가는 황체기능을 향상시킬 수 있는 가능성이 있다.

3.3 astaxanthin이 가축 및 가금의 생산실적에 미치는 효과

새로운 유형의 사료 첨가제로서 astaxanthin은 가축과 가금의 사료 이용률과 성장률을 향상시킬 수 있습니다.일부 연구에 따르면 산란계 암탉의 식이에 아스타잔틴을 첨가하면 DHA 알의 저장 안정성을 향상시키고 달걀 생산을 증가시킬 수 있다.Kumar et al. [18]은 송아지의 식이에 아스타잔틴을 첨가하면 사료 전환율을 현저히 향상시키고 체중을 증가시킬 수 있다는 것을 발견했다.Lin 등 19)은 새끼 돼지 사료에 아스타잔틴과 디아세테이트나트륨을 혼합하여 배합하면 새끼 돼지의 항산화 능력과 영양소 소화율을 향상시켜 공능을 향상시킬 수 있다는 것을 발견하였다.Perenlei et al. [20]은 astaxanthin이 브로일러의 일일 체중 증가와 복부 지방 비율을 증가시킬 수 있음을 발견했다.그러나 다른 연구에서는 암탉을 사육하는 식이에 천연 아스타잔틴을 첨가하는 것이 생산 실적에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다 [21,22].

가축 및 가금의 면역력에 미치는 아스타잔틴의 효과 3.4

가축과 가금의 면역력수준은 그들의 건강과 성장률에 직접 영향을 준다.아스타잔틴이 가축, 가금의 면역력에 미치는 영향은 주로 다음과 같은 세가지 면에서 반영된다. 첫째, 그 항산화효과이다.Astaxanthin은 강한 항산화 성질을 가지고 있으며, 활성산소를 제거하고, 산화 스트레스를 억제하고, 면역 세포를 보호하며, 면역 체계가 손상되지 않도록 방지합니다.둘째, 면역세포의 수와 활성을 강화시킨다.아스타잔틴은 림프구, 호중구, 대식세포 등의 면역세포 수를 증가시켜 신체 ', s 면역능력.

셋째, 면역글로불린의 생성을 촉진한다.아스타잔틴은 면역계에서 B 세포의 활력을 촉진하고 면역글로불린 (IgG, lgA 및 IgM)의 생성을 증가시키며 체액성 면역 반응 능력을 강화시킬 수 있습니다.

요약하면, astaxanthin은 가축과 가금의 면역력과 질병 저항성을 향상시키기 위한 축산업에서 효과적인 항산화제와 면역강화제로 사용될 수 있다.그러나 아스타잔틴은 질병 치료에 있어 어떤 약도 대체할 수 없다.동시에 동물 종에 따라 아스타잔틴의 흡수와 이용도 차이가 있을 수 있어 실제 적용시 적절한 조정과 선택이 필요하다.

축산업에서 astaxanthin의 안전성 4

Astaxanthin은 안전하고 독성 부작용이 없습니다.동물의 사료에 널리 사용되며 적당량이면 동물의 건강에 악영향을 주지 않으면서 동물의 성장과 발육을 촉진할수 있다.이것은 많은 실험에서 증명되었다.진위등 [23]은 쥐를 대상으로 30일간의 아스타잔틴 먹이 실험을 진행하였는데 쥐의 생장과 발육에는 이상이 없으며 대체적으로 좋은 성과를 보였다.각종 지표나 이학적 검사 결과에서 유의한 비정상적 변화는 없었다.Lin 등 [24]은 대조군과 비교하여 아스타잔틴을 13주 동안 지속적으로 투여한 생쥐에서 체중, 혈액학, 소변, 장기 무게 등의 임상적 변수에서 유의한 생물학적 차이는 발견되지 않았다.시릴리 등 [25]은 급성독성시험, 유전독성시험, 30일간의 쥐먹이시험 등의 독성학적 평가방법을 이용하여 아스타잔틴 섭취의 안전성을 평가하였다.astaxanthin의 유의한 독성 부작용은 관찰되지 않았다.Lin Feiliang 등 [26]은 또한 Haematococcus pluvialis추출물이 쥐에서 90일간의 먹이 테스트 및 기형학 테스트에서 안전하다고 밝혔다.

세계적으로 아스타잔틴은 다양한 용도로 사용되고 있다.북미에서는 2009년 4월 FDA 가 어류 사료에 사용하기 위한 혼합 착색제의 성분으로 아스타잔틴을 승인했다.2000년, Haematococcus pluvialis 분말과 Rhodopseudomonas palustris 가 연어를 색칠하기 위한 어류 사료에 사용할 수 있도록 승인되었고, 원하는 먹이 결과를 얻었습니다.유럽연합에서는 아스타잔틴이 건강보조식품의 새로운 성분으로 승인되었다.2009년 중국은 astaxanthin을 사료첨가제로 사용할 수 있도록 승인하였으며, 2010년 Haematococcus pluvialis를 새로운 식품자원으로 승인하였다.일반적으로 동물성 사료에 astaxanthin을 사용하면 안전하지만 astaxanthin의 원료인 carotenoids나 5-α 환원효소를 억제하는 약물에 알레르기가 있는 경우에는 피해야 한다.이밖에 동물의 건강에 영향을 주지 않도록 사용량과 기타 사료성분과의 배합에 주의를 돌려야 한다.

5 요약

아스타잔틴은 자연계에서 가장 중요한 카로티노이드 중 하나이다.이는 가축과 가금의 성장공능, 생존율, 생식공능, 질병저항력을 향상시키는데 중요한 역할을 하기에 동물영양학자들의 주목을 받고있다.가축 및 가금의 색소, 생식능, 생산능 및 면역력을 향상시키는 효과가 현저하여 축산업에 사용되는 아스타잔틴의 양이 급격히 증가하였으며, 응용가치와 개발잠재력이 매우 크다.그러나 아스타잔틴을 가축 및 가금, 특히 반추동물의 사육에 적용한 연구는 많지 않으며, 그 작용기전도 아직 불분명한 것이 많다.astaxanthin에 대한 시장 수요가 증가함에 따라 합성 생물학, 분자 생물학, 대사 공학 및 기타 새로운 기술 방법을 통한 astaxanthin의 대규모 생산이 연구의 초점이다.높은 수율의 astaxanthin균주의 선별, 추출 및 정제는 핵심 포인트이자 어려움입니다.요컨대, 아스타잔틴의 생산 및 응용은 대단히 매력적이고 도전적인 분야입니다.새로운 생명공학의 도움으로 아스타잔틴의 대규모 생산과 응용은 새로운 발전을 볼 것으로 기대된다.

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