水產動物著色研究進展

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參加討論，我在鯉魚料上多用b2，顏色發黃。

徐運杰2008

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中國畜牧

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renato

水產動物飼用著色劑研究的新進展
林仕梅，劉漢林
（廣東廣弘九江飼料有限公司，南海　528205）
［中圖分類號］S963.73+5　[文獻標識碼]C　［文章編號］1005－8613（2005）01－0026－03
本文對水產動物飼用著色劑的研究現狀進行了綜述，并就存在的問題提出了探討，以期為著色劑的進一步研究提供有益的啟示。
1、問題的提出
1.1　養殖魚體的顏色
人工養殖的水產品（如塘虱、斑點叉尾鮰、鮭鱒、月鱧、鮑魚等）的體色往往缺乏天然水產品所具有的健康色澤，從而使其商品價值大打折扣。
在養殖實踐中發現，人工飼料養殖的貝殼出現顏色異常、機械強度下降等。
1.2　魚體著色的不穩定性
商業飼料公司對魚體著色進行了一些有益探索，主要是在飼料中加入商品色素或某些含色素的原料如玉米蛋白粉等，這些努力雖然取得一些進展，但由于各種條件所限，產生的結果是著色不穩定，此時好彼時差。
營養學的研究，也不是很理想。將這些結果應用到生產實踐，魚體同樣著色不穩定。這可能有其他諸多的因素，如基礎配方、養殖環境不同等。
1.3　魚體著色的不均勻性
在養殖生產實踐中，我們發現部分魚類著色色澤不均勻，部分深，部分淺，如塘虱、斑點叉尾鮰等，存在頭部著色好，而尾部、胸鰭周圍著色差。
1.4　養殖產品的經濟效益
養殖的商品魚接近天然色澤，其市場價格較高，相反，則價格較低，且較難銷售。如著色好的塘虱市場售價可達11～13元／kg，而著色差的塘虱市場售價則僅為8～10元／kg，因此，如何對養殖魚體進行較好著色，使之看起來更接近野生魚的體色，一直是眾多飼料廠家和養殖者亟待解決的問題。
1.5　添加色素的成本偏高
從目前外源色素的添加量和市場著色劑產品來看，著色劑的添加成本均偏高。市場信息顯示，目前情況下飼料公司可以承受的塘虱飼料著色成本為300～400元/t左右。
2、著色劑的種類
飼料中常用的著色劑，按來源一般分為兩種，即天然著色劑和合成著色劑。
天然著色劑是指一些富含類胡蘿卜素和葉黃素等黃、紅、紫色的動物及提取物如糠蝦、鱗蝦等；植物及提取物如玉米、胡蘿卜、苜薯粉、橘皮等；微生物及提取物如酵母、光合細菌中的紅螺菌、微型藻中的杜氏藻等；螺旋藻及其提取物。
中華人民共和國農業部第318號公告《飼料添加劑品種目錄》中允許使用的飼料著色劑為8種，即β-胡蘿卜素；β-阿樸-8-胡蘿卜素醛；辣椒紅；β-阿樸-8-胡蘿卜素酸乙酯；β-胡蘿卜素-4，4-二酮（斑蝥黃）；葉黃素；萬壽菊花提取物（天然葉黃素）；蝦青素。
3、著色劑的作用
3.1　促進動物生長，提高存活率
Darachai等（1999）比較了含天然蝦青素、合成蝦青素、不含蝦青素飼料及天然餌料對不同生長階段對蝦幼體生長、存活的影響，結果發現：喂天然蝦青素的幼體存活率最高，其生長率和喂天然餌料組的接近，但要比喂合成蝦青素和無蝦青素組幼體的生長速率高許多。Christiansen（1995）進行的一項試驗發現蝦青素對大西洋鮭魚苗的生長和存活都有顯著影響，只有當飼料中蝦青素含量達到5.3×10-6時大西洋鮭才能正常生長，而且魚體脂類含量也升高。如果飼料中蝦青素含量低于1×10-6，則魚苗死亡率將達到50%，大西洋鮭是目前發現的首例必需蝦青素的魚類，而且飼料中蝦青素含量低于5.1×10-6時就停止生長。
3.2　抗逆境作用
Darachai等（1999）比較了含天然蝦青素、合成蝦青素、不含蝦青素飼料及天然餌料對不同生長階段對蝦幼體的抗鹽脅迫能力的影響，發現喂天然蝦青素的幼體最能忍受低鹽脅迫，測定蝦體中類胡蘿卜素含量發現食用天然蝦青素組要高于投喂合成蝦青素和無蝦青素飼料組。
3.3　增強動物的免疫力
類胡蘿卜素的抗氧化作用有效地捕殺動物體內過量的活性氧和自由基，保護白細胞免受損傷，從而提高動物的非特異性免疫機能。特別是蝦青素在促進抗體的產生、促進生長、增強宿主的免疫功能、抗氧化、消除自由基方面的能力均強于β-胡蘿卜素，是水產動物的強抗氧化劑和脂質過氧化的抑制劑。 Thuenhan（1990）認為類胡蘿卜素是動物體內非酶型的斷裂性抗氧化劑。許多研究表明，在機體衰老、患病及炎癥過程中，體內自由基增加，而類胡蘿卜素能抑制自由基的產生，可以延緩衰老和預防癌癥。
3.4　著色功能
Olsen等（1994）在北極紅點鮭飼料中添加0～192mg/kg蝦黃素時發現，北極紅點鮭魚肉的紅色程度與添加蝦黃素的量呈正相關，且添加量達70mg/kg時達到色素形成的穩定期。Choubea等（1996）在虹鱒飼料中分別添加100mg/kg的蝦黃素、100mg/kg的角黃素和從酵母中提取的蝦黃素 100mg/kg，結果發現，虹鱒肌肉中的類胡蘿卜素均有不同程度的升高；魏萬權等（2003）使用三種商品色素（加麗素®黃、加麗素®紅和加麗素®粉紅）和含有黃色葉黃素的玉米蛋白粉作為著色的色素來源，探討了色素對塘虱著色的影響，結果表明飼料中加入加麗素®黃、加麗素®紅和加麗素®粉紅都能夠對塘虱進行有效著色，加麗素®紅和加麗素®粉紅的著色效果可能更好。為了達到較好著色，飼料中類胡蘿卜素色素的有效含量（即阿卜酯、角黃素或蝦青素的含量）應不低于50mg/kg，著色時間不低于8周。
同時，在羅非魚、鯉魚、真綢、鰤魚、鯉魚、對蝦等的養殖過程中添加適量的蝦青素、玉米黃素等類胡蘿卜素均能改善魚的體色和肉質，增加色素在魚體的體表、皮膚、肌肉中的沉積量。
4、作用機理
4.1　魚體著色的機理
魚類的體色主要是由一類稱之為類胡蘿卜素的色素決定（黑色素、嘌呤和光彩細胞等也參與體色形成），也與魚的生理狀態和環境因素等有關。類胡蘿卜素呈現黃色、橙色和紅色等，根據其分子中是否含有氧，可分為兩大類：一為不含氧的胡蘿卜素，呈色效果較差；另一類為含氧的葉黃素，如蝦青素、黃體素和玉米黃質等，這是魚蝦體內主要起呈色作用的色素。不同種類魚蝦，其體內主要起呈色作用的葉黃素種類不同，如蝦蟹等甲殼類動物及鮭鱒魚類為蝦青素，金魚主要為黃體素、蝦青素，太陽魚主要為黃體素。不同種類魚蝦對類胡蘿卜素的代謝能力也不同，可分為三類：第一類為紅鯉魚型，如金魚、紅鯉和錦鯉等，可將黃體素、玉米黃質轉變形成蝦青素后再沉積在組織內；第二類為大蝦型，包括幾乎所有甲殼類，可將β-胡蘿卜素、黃體素和玉米黃質轉變形成蝦青素；第三類為鯛魚型，包括鮭鱒魚和鯛魚等，不能將上述物質轉化形成蝦青素，但可直接貯存于體內（皮膚、脂肪組織和卵內）。要使養殖魚蝦達到理想的著色效果，必須根據其野生個體的色素組成及其對色素的代謝能力選擇適宜的類胡蘿卜素種類（主要為葉黃素類）。
4.2　影響魚體著色的因素
著色是一個十分復雜的過程，受到諸多外源因素（如飼料中色素的來源、種類、水平、飼喂時間長短、水質、應激等）和內源因素（遺傳性能、生理狀況、生長速度等）的影響，涉及到飼料中色素的消化、色素在消化道的吸收、體內的轉運、代謝以及與相關的組織結合而沉積等。
4.2.1　常見的含色素飼料原料。常見含色素的飼料原料有黃玉米、玉米蛋白粉、松針粉、藻類（如螺旋藻）、法夫酵母、蝦蟹殼粉、苜薯、萬壽菊等，這些原料所含有的有效著色成分不盡相同，含量也有較大的批次變化（如黃玉米中葉黃素含量為12～25mg/kg），并且在原料加工和貯存以及飼料加工和貯存過程中都會發生變化（如27℃貯存9個月，玉米蛋白粉中的葉黃素含量可從350mg/kg下降到130mg/kg左右）。據美國建明公司提供的數據顯示，我國新玉米和玉米蛋白粉的葉黃素含量分別為（18±6）mg/kg和（157±81）mg/kg，在室溫條件下貯存一年，其葉黃素含量會損失50%。同時發現，亞洲玉米的葉黃素含量比美國玉米葉黃素含量高25%～30%，而美國玉米蛋白粉葉黃素含量比亞洲高60%，達到250mg/kg。此外，這些原料中色素的利用率也不穩定。
4.2.2　飼料中其他成分的影響。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產生影響。研究發現，增加飼料中脂肪的水平有助于改善大西洋鮭和虹鱒對類胡蘿卜素色素的消化、吸收和體內存留效率，這是因為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，在血液中的轉運也需要脂蛋白的協助才能進行。
維生素A和類胡蘿卜素結構是相互關聯的（維生素A和類胡蘿卜素環），當飼料中維生素A供應不足時，動物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。塘虱飼料中維生素A的合適添加水平為8000IU/kg，飼料中過高或過低的維生素A勢必會對著色產生不利影響。
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。飼料中某些藥物（如磺胺類藥物等）及黃曲霉素等也會影響類胡蘿卜素的著色效果。
4.2.3　色素水平和著色時間。著色是一個色素沉積過程，其效果與色素的劑量和著色時間密切相關。有研究表明，在0～50mg/kg（有效成分）范圍內，無論是加麗素®黃、加麗素®紅還是加麗素®粉紅，著色效果都隨著色素添加量的上升而增強，塘虱要達到較好的著色效果，至少50mg/kg的色素是必需的。另一方面，色素水平與著色效果并非呈線性的比例關系，隨著飼料中色素水平的增加，其利用率趨于降低。
著色時間是另一個值得關注的問題，一些配方人員常常想通過提高飼料中色素添加水平而使塘虱在短時間內達到理想的著色效果，這是不合適的。因為色素在體內的吸收和轉運可能存在某種“飽和度”，多余的色素因無法被吸收利用而浪費，這也解釋了色素水平與著色效果不呈線性比例這一現象。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。一個確信的結論是，較長時間稍小劑量色素的著色效果通常比很短時間很大劑量色素的著色效果更好、更穩定。現有試驗表明，要達到較好的效果，塘虱的著色時間至少需要5～7周。
4.2.4　養殖環境。包括魚類在內的很多生物在漫長的進化過程中“學會”了變色的本領，能夠根據外界環境的變化一定程度上改變自身體色以更加有效地逃避天敵或捕食獵物，如牙鲆、大菱鲆、大黃魚等，塘虱的情況也是如此。盡管這種體表變色機制（主要由色素細胞的聚散引起）與色素著色機理可能完全不同，但實踐表明養殖環境的顏色可對塘虱體色產生影響，生活于黃泥底質池塘的塘虱體色更加偏黃，由此可以推測，如果將塘虱養殖于黃土池塘中，并且保持較低的水體透明度（如20～35cm）將會有助于生產體色更好、更受市場歡迎的塘虱。
4.2.5　應激反應與肌肉顏色。實踐中常發現養殖塘虱在捕撈和運輸過程中體表黃色明顯變淡而蒼白，從而影響售出價格。這種體色變化與應激反應有關，但有研究發現，用著色好的塘虱進行應激實驗，其體色幾乎沒有改變（憑肉眼觀察和數碼照片判斷）。這可能是因為一方面魚的著色較好，色素沉積水平已可以抵抗應激所造成的體色變化，另一方面，試驗中塘虱所面臨的應激程度較小（密度小、時間短），還不足以引起魚體表顏色的明顯變化。無論如何，一個可以減輕捕撈和運輸時體色變化的有效方法是在飼料中加入高水平的維生素C和維生素E。
5、解決的對策
動物產品的外觀色澤不是取決于動物的需要，而是取決于消費者的感官需求。除觀賞動物外，食用動物的外觀色澤對人類沒有什么營養意義。而飼料產品、動物產品的外觀色澤則完全是取決于人。當然，也存在一些欺騙行為，可能把飼料養殖產品充當天然產品（如飼料養殖體色好的塘虱充當天然塘虱），把低檔產品充當高檔產品（如養殖黃褐色的斑點叉尾鮰充當黃顙魚），進而獲取較高的經濟效益。這些問題的解決，需要一個長期的過程。
首先，觀念的改變。正確引導飼料用戶和魚產品消費者的消費意識，避免一些消費誤導，樹立正確的消費觀念。
其次，著色劑種類的合理選擇。選擇消化利用率高、安全衛生的色素源，避免色素在魚體內代謝成為無色的衍生物，從而影響動物產品的商品價值。
第三，日糧配比要科學合理。飼料配制要科學合理，避免內外在的營養與非營養因素對色素沉積的影響。
此外，還要進一步深入研究水產動物色素沉積的機理，以及影響色素沉積的內外在（如營養因子、非營養因子、環境因子、應激反應、生理狀態等）因素，這樣才能為水產飼料的應用開發提供理論依據。