루테인 분말의 착색 용도는 어떻게 되나요?

21세기에 들어선 이후, people'의 생활수준이 현저히 향상되었고, 물질생활의 풍요와 함께 소비습관이 근본적인 변화를 겪었다."건강, 녹색, 유기, 생태"가 화두가 되었습니다.수산물의 품질에 대해 사람들은 맛있는 고기를 추구할 뿐만 아니라 수산물의 색도 자연물에 가까울 것을 요구한다.중국에는 바다가 광활하고 다양한 수생동물이 있는데 그중에는 물고기, 새우, 게와 같은 밝은 색을 가진 동물이 많다.예를 들면 Pelteobagrus fulvidraco, Pelodiscus sinensis, Pseudosciaena crocea, Oncorhynchus mykiss, Brocarded carp 등이 있다.

집약적인 인공사육 발전으로 이런 경제가치가 있는 어류를 사육하는 규모가 확대되면서 사육주기가 단축되였다.대량의 인공복합사료를 먹인후 물고기의 색갈이 흔히 옅어지거나 이상해진다. 례를 들면 황색메기는"바나나물고기"로 되고 중국연질거북은"하얗게 된다".이러한 현상은 수산물의 상업적 가치를 크게 떨어뜨릴 것이다.최근년간 많은 과학연구자들과 사료관련 회사들은 수생동물의 색소를 연구하는데 많은 정력을 기울였다.이 글은 잔토필 연구 및 생산 관행의 이론적 수준을 향상시키는 데 도움을 주기 위해 노란색의 수생 동물에 널리 사용되는 천연 잔토필의 착색 원리와 수생 동물에서의 새로운 응용 진행 과정을 검토한다.

1. 천연 xanthophyll의 화학적 성질 및 기능 (Chemical properties and functions of natural xanthophyll

천연 잔토필은 채소, 꽃, 해조류에서 널리 발견되는 카로티노이드이다.식물과 미생물은 크산토필을 자체로 합성할수 있지만 인간과 동물은 음식물에서만 얻을수 있다.1990년대에 학자들은 처음에 크산토필이 체내 항산화제라는 것을 발견했다.그리고 루테인은 체액성 면역반응을 강화하고 림프구 증식을 촉진하며 피부를 보호하고 노화관련 황반변성을 예방하는 기능뿐만 아니라 항산화, 항암, 심혈관 및 뇌혈관 질환의 예방 등의 생리적 기능이 있다는 것이 이어서 보고되었다.루테인은 다른 카로티노이드에는 없는 생리적 효과를 가지고 있는데 루테인에 대한 연구가 열풍을 불러일으켰다.

루테인은 C, H, O 원소를 함유하고있으며 분자식은 C40H56O2이다다.40개의 탄소 원자와 많은 공액 이중결합으로 이루어진 긴 사슬로, 사슬 끝에는 히드록시기가 있다.이 독특한 화학 구조는 루테인의 밝은 색상을 부여할 뿐만 아니라 특정한 물리적, 화학적 특성을 부여합니다.그것의 소수성 긴 사슬은 세포막의 인지질 분자층에 묻혀 있고, 친수성 hydroxyl group은 세포막의 양면에 존재하여 세포막의 지질과 최대한 결합한다.동시에 단량체로서 루테인은 열에 극히 불안정한 반면, 하이드록실기는 지방산과 에스테르화 후 열에 더 안정하다는 연구 결과도 있다.

천연 루테인의 추출 및 분석 방법 2

루테인 추출의 주요 방법에는 유기 용매 추출, 막 분리 기술, 마이크로 웨이브 가열 및 추출 등이 있습니다.마리골드에서 추출되는 루테인은 주로 추출법을 이용하여 추출된다.발효, 건조, 과립, 헥산 추출 및 음압 증발 후 루테인 수지를 얻는다.이산화탄소 추출법도 있다.

수중 동물에서의 착색의 기초와 루테인 흡수의 메커니즘 3

수중동물의 체색의 형성기초는 피부비늘속의 색소세포의 종류, 수량과 분포 및 그에 상응한 색소입자의 함량과 위치이다.경골어류의 색소세포에는 멜라닌세포, 잔토세포, 적혈구, 이리도세포의 4가지 주요 유형이 있다.멜라노사이트는 표피 멜라노사이트와 진피 멜라노사이트의 두 종류로 나뉩니다.멜라닌 과립이 포함되어 있으며 특정 파장의 빛 아래에서 검은색 또는 갈색으로 나타납니다.황색, 적색 색소세포의 발색체는 카로티노이드와 포르피린이다.카로티노이드는 어류에서 합성할 수 없고 음식에서 얻어야 하며 포르피린은 합성할 수 있다.

수생동물의 색갈변화는 형태적변화와 생리적변화로 나눌수 있다.형태적, 생리적 변화는 주로 표피내의 색소세포수의 변화와 그 위치의 이동을 가리킨다.예를 들어 노란 메기 표면에 무늬가 있는 색깔은 멜라닌과 카로티노이드 같은 색소가 복합적으로 발현된 결과이다.멜라닌은 노란 메기에서 합성할 수 있다.멜라닌은 티로신에 대한 티로시네이스의 작용으로 도파민이 생성되고, 도파민은 일련의 반응을 통해 생성된다.노란색의 색조는 총 카로틴과 루테인 함량과 직접적인 관계가 있다.생리적인 신체색 변화는 주로 진피의 색소세포에서 색소입자의 응집과 확산, 그리고 신경과 호르몬의 조절과 관련된다.

동물중의 색소의 대사경로는 줄곧 연구하기 어려운 문제였다.지금까지, et al. 싫어만 대사의 합성에 대한 경로를 가설을 제안에서 astaxanthin 틴:틴이 β-carotene-3-ol → 4-oxozeaxanthin → astaxanthin다.천연 루테인은 지방과 지용성 용매에 쉽게 녹습니다.음식 속 지방의 도움을 받아 흡수 · 대사해야 한다.따라서 루테인의 흡수는 지용성 물질과 유사하며 소장에서 일어나는 것으로 추측된다.

왕루보 등 (2012)은 마리골드의 천연 루테인의 흡수 과정은 다음과 같다고 추측하고 있다:치미에서 루테인은 지방이 우유방울로 유화되는 것을 동반하고, 이는 리파아제와 담즙에 의해 더욱 소화된다.루테인은 최종적으로 혼합된 콜로이드 입자에 용해되어 장 상피세포에 흡수된다.흡수된 루테인의 일부는 칠로미크론의 형태로 림프계로 분비되어 혈액 순환으로 들어간다.그러면 찌로미크론은 지단백 리파아제에 의해 분해되고 찌로미크론 잔류물의 루테인은 간에서 흡수된다.간에서 흡수된 루테인은 간에 저장되거나 매우 저밀도 지단백으로 재분비되어 혈액순환으로 들어가 저밀도 지단백으로 전달된다.그리고 마지막으로 루테인은 지단백 수용체를 통해 조직으로 흡수되지만 이를 입증할 다른 관련 자료는 없다.

특수 수생 동물의 루테인 연구 진행 4

4.1 수생 동물에서의 루테인 첨가 수준

우화창 등 (2005)은 야생 및 양식된 황조개 (Pseudosciaena crocea)의 체색과 피부색과 루테인 수준이 다른 사료를 첨가하여 근육의 루테인 함량을 비교하였다.마리골드에서 추출한 루테인은 황크로커다일을 효과적으로 색칠 할 수 있음을 알 수 있었으며, 최적 루테인 첨가 수준은 100 mg/kg이다.시상이 등 (2010)은 교잡메기의 사료에 200 mg/kg의 루테인을 첨가하면 효과적으로 체색을 개선할 수 있음을 보였다.렝 상준 등 (2003)은 사료에 루테인 첨가가 국산 수염메기의 체색에 미치는 영향을 조사한 결과, 루테인 제품을 사료에 첨가하면 양식된 귤메기 성체와 튀김의 체색을 효과적으로 개선할 수 있다는 결론을 내렸으며, 적정 첨가량은 각각 100 mg/kg 사료 또는 50 mg/kg 사료이다.금붕어 사료에서의 유효 첨가량은 150 mg/kg 루테인입니다.루테인을 생선의 색을 내기 위해 사용할 때는 다른 종, 체색, 색소대사 유형의 생선에 맞게 적당량을 첨가해야 한다.

Wang Lubo et al. (2014)은 천연루테인 (marigolds 유래, 함량 4.64%)의 첨가 수준이 황메기의 성장과 피부착색에 미치는 영향을 연구하였다.그 결과 4.2~1 700 mg/kg의 천연 루테인은 초기 체중 21 g인 황메기의 성장능을 유의적으로 개선시켰다.황메기의 피부색소로서 천연 루테인의 최적 투여량은 76.25 mg/kg 사료였다.루테인의 착색 기능은 점진적이고 누적적인 과정입니다.이상의 연구 결과는 수생동물별 사료 내 루테인의 첨가율이 다르며, 동일한 동물&의 단계별로 첨가량 또한 다르게 나타났다#39; s 성장.첨가제의 양 외에도 착색 시간도 사료 생산 및 적용시 고려해야 하는 요소입니다.

수생동물에서 루테인의 착색효과에 영향을 미치는 요인 4.2

수생동물의 루테인의 착색과정은 매우 복잡하며, 내인성 요인 (유전, 동물의 생리상태, 신경내분비계의 조절)과 외인성 요인 (사료 내 색소원의 종류, 사료 품질, 먹이 수준, 먹이 시간 등)의 영향을 모두 받는다.

근본적으로 수생동물의 체색은 유전적인 요인에 의해 조절된다.부동한 어종의 물고기는 체형과 색갈이 서로 다른데 이는 자연에서 장기간 적응한 결과이다.이와 동시에 색소의 흡수와 수송의 주요매체인 지방은 어류의 색갈변화에 중대한 영향을 준다.적절한 고지방 함량은 사료 내 색소의 흡수와 이용에 도움이 됩니다.그러나 지방의 종류와 질에 대해서는 주의를 돌려야 한다.산화된 지방은 색소의 흡수에 득보다 실이 많아 멜라닌의 침전에 문제가 생기고 수생동물의 체색이 밝아지거나 은붕어의"바나나물고기"가 나타날수 있다.

사료에 함유된 지용성 비타민 A와 E의 함량이 높으면 착색효과를 높이는 데 도움이 되는데, 이는 주로 비타민의 강력한 항산화 성분이 사료 내 루테인을 보호하는 데 도움을 주기 때문이다.설폰아미드와 아플라톡신과 같은 특정 약물은 루테인의 착색 기능에 특정 부작용을 가져올 수 있습니다.동시에 혈액중의 루테인의 수송은 지단백에 의존하는데 칼시움은 루테인에 비해 지단백에 대한 친화력이 더 크다.따라서 칼슘 함량이 높으면 루테인 흡수를 경쟁적으로 억제하여 착색 효과를 감소시킵니다.

Xu Xia's (2005) 연구결과 다음과 같다마리골드에서 추출한 루테인약간 산성, 중성, 알칼리성 용액에서는 비교적 안정하다.루테인은 열, 환원제, 산화제에는 비교적 안정하지만 햇빛에는 민감하므로 빛을 피해 보관해야 한다.방부제는 기본적으로 저농도에서는 루테인의 안정성에 영향을 미치지 않지만, 고농도에서는 루테인의 안정성을 감소시킬 수 있습니다.구연산과 말산은 루테인에 대해 일정한 보호작용을 한다.루테인은 금속 이온 Fe3+에 비교적 내성이 있어 이러한 첨가제와 함께 사용할 수 있습니다.Na+, Mg2+, Mn2+, Ca2+ 및 Fe2+는 색소의 안정성을 감소시키므로 생산 및 사용 중에 이러한 이온과의 접촉을 피해야 합니다.비타민 C는 햇빛에서 루테인을 확실하게 보호하는 효과가 있다.이밖에 수생동물은 복잡한 배양수체에 처해있으며 배양수체 자체의 조건 (수온 등), 사육자의 번식관리, 배양중의 빛도 색소의 퇴화에 영향을 줄수 있다.사육동물의 체색이 비정상적일 때는 한 가지 상황에 근거해 가볍게 판단을 내려서는 안 된다.

사료 가공 기술이 루테인 적용에 미치는 효과 4.3

루테인은 빛, 스트레스 등에 매우 민감하다.현재는 압출을 이용하여 사료 (feed)를 가공하여 펠릿 (pellet)을 생산하거나 퍼프 (puffed)를 이용하여 퍼프 (puffed) 사료를 생산하고 있다.사료 처리 기술에 따라 아쿠아 피드의 루테인 적용에 미치는 영향이 다릅니다.Shi Shaoyi et al. (2010)은 기본사료에 200 mg/kg의 루테인을 첨가하고 압출기와 고기분쇄기를 이용하여 루테인 첨가 사료를 과립화하였다.두 가지 형태의 과립화는 착색효과에 큰 영향을 미치지 않았다.

왕루보 등 (2012)은 마리골드로부터 추출한 천연 루테인을 시험대상으로하고 각각 기본사료에 0, 0.15%, 0.3%, 0.6% 및 8% 첨가하였다.루테인의 이론치는 각각 0, 69.6, 139.2, 278.4 및 3,700 mg/kg 이었다.원료를 분쇄하고 완전히 혼합 한 후, 다음과 같은 공정 변수 하에서 압출하였다:사료 영역:90°C를 5초 동안, 반웅 영역:130°C를 3초 동안, 숙성 영역:60°C를 4초 동안, 압출 및 퍼핑의 공정 변수 하에서 2 mm 퍼핑 침지 과립을 만들었다.압출 공정은 천연 루테인의 평균 43.40%의 손실률을 가지고 있습니다.

특수 수생동물에 대한 루테인 첨가의 효과 4.4

특수 수생 동물 사료에 루테인을 첨가하면 착색 효과가 좋을 뿐만 아니라 연구가 진행됨에 따라 루테인도 성장을 촉진하고 소화 효소의 활성을 개선하며 지방 축적을 어느 정도 감소시키는 것으로 나타날 수 있습니다.양원평 등 (2008)은 루테인 (천연 추출물, 그 주성분은 카로티노이드이며,이 중 루테인 함량이 ≥1.5%, 제아잔틴이 ≥ 35.0%)을 첨가하면 황메기의 성장률과 생존율 향상에 도움을 줄 수 있음을 보였다.0.8%의 첨가수준은 황메기의 protease 활성, amylase 활성 및 lipase 활성을 유의적으로 증가시킬 수 있다.

Ding Xiaofeng et al. (2006)은 canthaxanthin (합성 카로티노이드이며, 활성 성분의 10% 가 canthaxanthin이다), flavoxanthin과 marigold yellow (flavoxanthin과 marigold yellow 모두 마리골드 추출물이며, 루테인과 제아잔틴이 풍부하며, 활성 성분의 2% 가 함유되어 있다)를 첨가하면 어류의 간과 췌장의 지방 함량에 일정한 영향을 미치는 것으로 나타났다.플라보잔틴을 투여한 어류의 간과 췌장의 지방 함량은 대조군에 비해 18.2% 유의적으로 감소하였다.양원평 등 (2010) 에서도 사료에 0.8%의 금과 홍화황색을 첨가하였을 때 사료전환비도 유의적으로 감소시켰으며 (P<0.05), 금과 홍화황색군의 체중증가율이 대조군보다 높았다.

루테인 독성 연구 4.5

사료에 사용되는 천연 루테인 첨가제는 순도가 낮으며 사료에 루테인 에스테르형태로 존재하는 경우가 많습니다.캐리어는 흡착에 사용되며 캐리어에 일부 화학 물질과 기타 불순물이 포함되어 있는 경우가 많습니다.그것들이 수생 동물에 부정적인 영향을 미칠 것인가는 수생 동물 사료에 루테인 첨가제를 사용했을 때 해결되어야 할 시급한 문제이다.지금까지 연구에 따르면, 루테인 첨가제를 특정 용량으로 사료에 첨가하면 가금류와 어류의 체색을 부작용 없이 개선할 수 있다고 보고되었다.이와 동시에 Liu Haiyan (2012) 등은 연자껍질 거북이에 대한 천연 루테인 첨가제의 안전성을 평가한 바 있다.천연 루테인 첨가제의 독성실험을 단일 및 지속적인 경구 투여를 이용하여 수행한 결과, 천연 루테인 첨가제 (4% 루테인 함유)의 경구 LD50은 >18,831 [mg/(kgbw)]로 실질적으로 독성이 없는 것으로 나타났다;21일 동안 중국 부드러운 포탄 거북에 대한 최대 무관찰부사 효과 방사선량입니다.

왕루보 등 (2012)은 마리골드에서 추출한 천연 루테인이 수생 동물에 합리적으로 사용하기에 안전하다는 것을 발견하였다.Hu Xian et al. (2009)은 보건복지부 (Ministry of Health&)에 따라 시험을 실시하였다#39;s"식품 안전성 및 검사 방법의 독성학적 평가 절차"급성 독성 시험, 마우스 골수 다색 적혈구에서의 미핵 테스트, 마우스 정자 기형 테스트를 사용합니다.이번 연구를 통해 루테인은 독성이 없으며 식품첨가물 및 건강식품 재료로 개발 및 사용이 가능하다는 것을 알 수 있었다.이러한 연구들은 일반적으로 천연 루테인이 사료첨가제로서 안전하다는 것을 보여주고 있으나, 그 외에 연구되지 않은 독성의 부작용이 있는지에 대해서는 좀 더 조사가 필요하다.

5 결론

천연 루테인은 수생 동물을위한 좋은 색상이며 수생 사료 분야에서 넓은 전망을 가지고 있습니다.그것의 색갈에 영향을 주는 인자는 아주 많으며 대사메커니즘과 기타 인자와의 관계는 아직 우리가 연구하기 어려운 문제이다.

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