水產養殖動物著色的物質基礎、影響因素及其營養調控思路
來源：桑普生化
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發表時間：2025-03-05
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水產養殖動物呈現不同體色是體內色素細胞在神經和激素雙重調控下表達的結果，色素細胞又稱色素體，是兩棲動物、魚類、爬行動物、甲殼動物、頭足綱動物中的一種含有生物色素的細胞。根據所含色素的不同，動物色素細胞主要有黑色素細胞、黃色素細胞、紅色素細胞、虹彩細胞等4種基本類型 ( 圖1)。
圖1 魚類4種色素細胞的顯微觀察(紅色素細胞(E)、虹彩細胞(I)、黑色素細胞(M)和黃色素細胞(X))
其中，黑色素細胞( melanophore) 內含大量由酪氨酸、多巴胺等氧化聚合在體內合成的黑色素，能夠吸收特定波長的入射光而使身體呈現黑色和褐色。紅色素細胞(erythrophore)和黃色素細胞( xanthophore)形態非常相似，都含有類胡蘿卜素與蝶啶的色素體。黃色素細胞和紅色素細胞與動物的黃、橙、紅體色有關，一般認為黃色素細胞含有較多呈黃色的蝶酸色素，而紅色素細胞則含有較多呈紅色和橙色的類胡蘿卜素。虹彩細胞(iridophore)也稱為鳥糞素細胞(guanophore) 或白色素細胞( leucophore)，其呈色物質主要是與水結合成晶體形式的鳥嘌呤，通過反射特定波長的光表現為白色、藍色和紫紅3種色彩結晶體。上述幾種色素細胞類型的數量和分布、反光結晶體的能力強弱等，決定了動物體的顏色和斑紋。黑色素細胞是動物體內存在最廣泛且研究得最多的色素細胞類型，而其他幾種非黑色素細胞則主要在體色鮮艷的低等脊椎動物，如魚類、兩棲類中較為常見。
研究表明，類胡蘿卜素可以顯著改善水產養殖動物的體色。類胡蘿卜素（Carotenoids）是一種呈現黃、橙、紅等顏色的脂溶性色素，屬于類萜化合物。對于魚類來說，類胡蘿卜素是其黃色素細胞、紅色素細胞中的主要顯色物質，但由于魚類不能通過自身合成類胡蘿卜素，所以餌料中類胡蘿卜素的含量及來源對魚類體色起著至關重要的作用。類胡蘿卜素可分為胡蘿卜素類（Carotenes）和葉黃素類（Xanthophylls）：胡蘿卜素類是不含氧的類胡蘿卜素的總稱，而葉黃素類是含氧類胡蘿卜素的總稱，主要包括玉米黃質（又名玉米黃素）（zeaxanthin）、葉黃素（lutein）、角黃素（即斑蝥黃）（canthaxanthin）、蝦青素（astaxanthin）等，是水產養殖動物呈色的主要物質。著色劑分為天然著色劑和人工提取或合成的著色劑。天然著色劑是指一些富含胡蘿卜素、葉黃素、蝦青素等類胡蘿卜素的動、植物和微生物，如鱗蝦、紅水蚤、萬壽菊、玉米、胡蘿卜、綠藻、藍藻、雨生紅球藻和紅法夫酵母等，其中雨生紅球藻被認為是自然界中蝦青素含量最高的生物，其含量最高可達細胞干質量的4%。這些天然著色劑可直接投喂或添加到飼料中，對水產動物具有良好的著色效果。人工提取或合成的著色劑是指從天然色素源提取或利用化學合成法生產的著色劑，可直接添加到魚飼料中，使用方便，不受自然資源和條件的限制，在水產養殖動物著色方面發揮著重要的作用。類胡蘿卜素是自然界中分布最廣泛和最重要的色素，所有能進行光合作用的植物、藻類和微生物都能合成類胡蘿卜素。在我國，已批準使用的類胡蘿卜素著色劑共8種：β-胡蘿卜素、β-阿樸-8-胡蘿卜素醛、β-阿樸-8-胡蘿卜酸乙酯、β-胡蘿卜素-4，4-二酮（又名角黃素或斑蝥黃）、辣椒紅、蝦青素、葉黃素、萬壽菊花提取物（天然葉黃素）。其中蝦青素、斑蝥黃和葉黃素是水產養殖動物中常用的著色劑，以蝦青素最為重要。
1 魚體自身的因素
影響魚體著色的魚自身因素有許多，包括魚類的種類、大小、生理狀況和遺傳特異性等，不同因素對其影響的程度不同。不同魚類吸收和沉積類胡蘿卜素的能力不同，同種魚類不同年齡、不同發育階段時吸收、沉積和利用類胡蘿卜素的能力也不同。北極嘉魚必須達到一定大小才能達到最適色素利用率，在性成熟過程中的魚類，可將肌肉中的類胡蘿卜素轉移到皮膚和生殖腺中，所以肌肉中色素含量會偏低。遺傳特性也是影響色素吸收、沉積的重要原因，即使在同一群體中不同個體間沉積色素的能力也有差異，因而有必要在育種工作中選擇那些體質健壯、生長迅速、沉積色素能力強的個體。同時，魚體健康狀況、飼養密度和強烈的刺激，也可能影響魚類的體色，在生產中應加以注意。2 飼料因素
飼料的營養性和適口性會影響魚類對食物和色素的利用，影響魚體的著色；飼料中脂肪、維生素A、維生素E的含量以及某些藥物和霉菌毒素等也會對著色效果有影響。用蝦青素對虹鱒做消化率實驗，飼料的含油量從4.1% -23.0%時，蝦青素的消化率隨含油量的增加而升高。相關研究也發現，當飼料中脂肪含量升高時，虹鱒血漿中類胡蘿卜素的含量升高。維生素A與類胡蘿卜素結構是相互關聯的，當飼料中維生素A供應不足時，魚類可將某些類胡蘿卜素轉化為維生素A，從而使著色下降。然而當維生素A過量時，分子結構相似的化合物又會產生競爭性吸收，同樣降低著色效果。飼料中較高水平的維生素E有助于增強著色效果，這主要是因為維生素E的強抗氧化性有助于保護飼料中的類胡蘿卜素，增加食物中維生素E的含量，可使虹鱒的蝦青素沉淀增加。植物蛋白源如豆餅（粕）、菜籽餅（粕）等含有諸多抗營養因子，可影響魚蝦對營養物質的消化利用；脂肪氧化酶也會破壞飼料中的類胡蘿卜素，從而影響著色效果。礦物鹽也會影響魚類的著色。它們作為輔基參與色素在機體內的代謝，同時還能介導色素顆粒在色素細胞內的聚集和擴散，進而影響魚類體色。有研究發現，葉黃素在血液中的輸送依賴于脂蛋白，而鈣離子對脂蛋白的親和力大于葉黃素。所以鈣離子含量太高對葉黃素吸收將造成競爭性抑制，使著色效果降低。不同種類、不同來源的色素其著色效果可能不同。在用合成的角黃素和蝦青素（從蝦殼中提取的）作用于真鯛的實驗中，發現只有蝦青素（40 mg/kg）對真鯛有全面微紅的著色作用。同時，以蝦青素為例，游離型在魚類體內的沉積率為18%，單酯型為10.3%，而雙酯型僅有2.2%-4.5%。此外，由于蝦青素的來源不同（化學合成、法夫酵母培養、藻類培養、植物提?。?，其結構構型不同，吸收率也有差異，以雨生紅球藻提取的蝦青素的利用率為最高。通常，著色效果會隨餌料中類胡蘿卜素含量的上升而增強，但著色效果不會無限增強，當類胡蘿卜素含量達到一定濃度后，魚體中的色素含量將不會再增加。這是因為類胡蘿卜素在腸道中的吸收處于動態平衡之中，類胡蘿卜素進入血液后與高密度脂蛋白內的AP-1（可看作類胡蘿卜素載體）結合，可被飽和。3 著色時間
色素沉積是個漸進過程，其時間長短與動物種類、飼料中色素水平及其利用率、期望達到的色度深淺等相關。通常，較長時間小劑量色素的著色效果比較短時間大劑量色素的著色效果更好、更穩定。4 養殖環境
水溫是影響魚類攝食、生長和代謝的重要因素，亦影響魚類類胡蘿卜素的沉積。金魚試驗表明，水溫26℃-30℃時的著色效果優于22℃-24℃；而養殖北極紅點鮭在8℃水溫條件下肌肉的蝦青素含量顯著高于12℃水溫條件下的個體。水體鹽度對虹鱒的著色無顯著影響，虹鱒在咸水或淡水中養殖，其體色無明顯差異。棲息環境的背景色對魚體著色也產生影響，研究發現：在綠、藍、紅、白、黃色 5 種不同的背景中用含玉米黃質75mg/kg的餌料分別投喂金魚，60d后，用分光光度法測定魚皮中沉積的總類胡蘿卜素分別為34.41±0.56mg/kg、32.90 ±0.42mg/kg、28.60±0.74 mg/kg、28.58±0.52mg/kg、26.96±0.70mg/kg，其中綠、藍池較其他池著色效果好（P<0.05），并且綠池中的魚比其他池的魚生長快（P<0.05）。
1 適當提高飼料的脂肪水平
研究表明，適當提高飼料的脂肪水平可促進水產養殖動物對類胡蘿卜素色素的消化、吸收和體內存留效率，主要是由于在消化道內類胡蘿卜素需要溶解于脂肪后才可被有效吸收，同時在血液中的轉運也需要脂蛋白的協助才能進行。由于磷脂和膽固醇是脂蛋白的重要組成部分，因此提高餌料中磷脂或膽固醇的含量，對于脂蛋白的合成將會起到促進作用。2 選擇優質的飼料原料
植物蛋白源如豆餅（粕）、菜籽餅（粕）等含有諸多抗營養因子，會影響魚類的正常攝食和消化吸收，從而影響飼料中類胡蘿卜素的有效沉積，因此可更多地選擇經過發酵或者酶解的植物蛋白原料。對于動物蛋白原料，要嚴格把控原料的新鮮度和油脂氧化程度。同時，應選擇沒有氧化或者氧化程度低的油脂原料，謹慎使用不飽和脂肪酸含量高的油脂原料，要盡量避免選擇蠶蛹、蠶蛹油脂、米糠毛油、玉米毛油、油脂下腳料（磷脂粉、低質磷脂油）等作為飼料油脂原料。3 添加飼料抗氧劑
抗氧化劑可以很好地規避飼料脂肪的氧化，從而促進魚類對飼料中類胡蘿卜素的有效沉積?？茖W選擇和使用飼料抗氧化劑，推薦使用北京桑普“抑氧Ⅱ”，其主要成分為BHT（二丁基羥基甲苯）、TBHQ(特丁基對苯二酚)、檸檬酸、沸石粉，總有效含量≥20%，該產品由多成分協同抗氧，比單一成分效果更顯著。建議添加量為200-300克/t飼料，高溫季節可適當提高添加量。同EQ（乙氧基喹啉）相比，抗氧化能力相差不大，但BHT和TBHQ具有較好的穩定性和食品安全性，目前由于乙氧基喹啉具有致癌性，歐盟已經全面禁止該抗氧劑的使用。4 加強魚類肝臟保護
研究表明，肝臟是類胡蘿卜素代謝的主要器官，肌肉是主要儲藏類胡蘿卜素的組織，其次是皮膚、肝臟和生殖腺，但在性成熟過程中，魚類可將肌肉中的類胡蘿卜素轉移到皮膚和生殖腺中。因此，確保魚類肝臟的健康是類胡蘿卜素有效沉積的基礎，建議在飼料中添加北京桑普“魚蝦四號”或“可利康”，可促進機體對脂肪的代謝，保肝護膽，提高魚類的生長性能和抗病能力，同時也進一步促進了類胡蘿卜素的有效沉積。5 適當提高飼料的VE、VC和VA含量
飼料中較高水平的VE和VC有助于增強著色效果，這主要是因為VE和VC的強抗氧化性有助于保護飼料中的類胡蘿卜素。VA與類胡蘿卜素結構是相互關聯的，當飼料中VA供應不足時，魚類可將某些類胡蘿卜素轉化為VA，從而導致著色下降。然而當VA過量時，分子結構相似的化合物又會產生競爭性吸收，同樣降低著色效果。6 適當控制飼料的鈣含量
研究發現，葉黃素在血液中的輸送依賴于脂蛋白，而鈣離子對脂蛋白的親和力大于葉黃素。所以鈣離子含量太高對葉黃素吸收將造成競爭性抑制，使著色效果降低。因此，不宜過量增加鈣的含量，保持常規的添加水平即可。
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