对虾养殖中，类胡萝卜素仅能提升虾颜色吗？

通过特定藻类物种或类胡萝卜素化合物进行靶向类胡萝卜素沉积，可有效改善虾的生长、色素沉着。

类胡萝卜素是由植物和藻类以及多种细菌、真菌和其他生物产生的橙色、黄色和红色有机色素。类胡萝卜素主要有南瓜、胡萝卜、玉米、西红柿、火烈鸟、金丝雀、鲑鱼、龙虾、虾和其他物种特有的颜色，并在水生动物中起着至关重要的作用，包括：抗氧化、免疫调节和色素沉着功能。

水生动物缺乏从头合成类胡萝卜素的能力，必须从饲料中获取它们，然后将饲料中的胡萝卜素和叶黄素转化为组织特异性类胡萝卜素。饲料类胡萝卜素补充，不仅可以增强水生物种的营养成分，还可以通过鲜艳的着色提高其市场吸引力。微藻和大型藻类是类胡萝卜素的重要来源，多年来，藻类和类胡萝卜素（如：叶黄素、玉米黄质和虾青素）作为饲料补充剂在水产养殖中受到广泛关注。

随着对虾养殖的快速发展，饲料成本上升和利润率下降已成为该行业面临的主要挑战之一，推动了对高效饲料配方的研究，特别是提高对虾生长性能和品质的饲料添加剂的开发和应用。尽管藻类在虾类养殖中的应用越来越多，但关于各种藻类物种和作为饲料添加剂的类胡萝卜素类型之间的关系及其南美白对虾 （Penaeus vannamei） 类胡萝卜素沉积的影响的研究有限。

今天小编分享一项最新的研究，该主要研究饲料补充藻粉和类胡萝卜素可增强南美白对虾的生长性能和组织特异性类胡萝卜素积累。通过分析饲料和不同组织中的类胡萝卜素概况，然后进行饲料摄入量和组织沉积模式之间的相关性评估，阐明南美白对虾藻源类胡萝卜素的吸收和组织特异性分布。

一、研究设置：

1、先对要采用的南美白对虾虾苗进行了14天的驯化。随后，在室内流经海水系统中使用实验饲料进行了为期8周的饲喂试验。共有540尾虾苗，平均体重2.60±0.20克，被随机分配到18个400升的圆柱形玻璃纤维水箱中，装有250升海水，每个水箱的投苗密度为30尾虾。

2、用3%的褐藻配制了五种实验组：（包括对照组，不添加藻类和胡萝卜素）、（Saccharina japonica，SJ 组；梭形马尾藻，SF 组）、红藻（Neoporphyra haitanensis，NH组）、（岩藻黄质，FX组）或0.1%纯化类胡萝卜素（玉米黄质和岩藻黄质，ZT组；）。虾苗每天投喂3次，每次喂食，占其体重的6%-8%。

3、在试验结束时，从每个水箱中随机选择三尾虾并在冰上解剖以收集组织，包括：肌肉、外骨骼和肝胰腺的第二段。将来自同一水箱中同一身体部位的组织汇集在一起并储存起来，以便进一步分析类胡萝卜素和脂肪酸。

二、结果与讨论：

1、结果表明，3种藻粉补充对南美白对虾的生长性能有积极影响。具体而言，（SJ 组、SF组和NH组）虾的最终体重、增重 （WG） 和增重率 （WGR） 分别约为1.2至1.3倍、1.2至1.3倍和1.4至1.3倍，与对照组相比。此外，补充藻类组的比生长率 （SGR） 比对照组高约1.2倍。补充玉米黄质和岩藻黄质导致生长得到更明显的改善，与对照组相比，WGR和SGR值分别高出约1.65倍和1.3倍。在这些生长参数方面，补充类胡萝卜素的组之间未观察到显著差异。

2、对照组、藻类补充组和类胡萝卜素补充组之间未观察到存活率存在明显差异，但与对照组相比，NH组的存活率较低，具有统计学意义。为了研究颜色变化，测量了用不同饲料喂养的虾的表面颜色参数。添加藻粉和类胡萝卜素的饲料都导致整体颜色变化增加。

3、类胡萝卜素具有多种生物学功能，有益于水生动物的生长和色素沉着。研究表明，当添加的类胡萝卜素含量超过100mg/kg 时，饲料类胡萝卜素对虾的生长性能有积极影响，虾青素表现出明显影响。相比之下，较低的浓度不会产生明显的效果。然而，许多研究建议的剂量仅规定了饲料中添加的类胡萝卜素的量。在饲料生产过程中，类胡萝卜素容易因高温、光照等因素而降解。这种降解导致饲料中实际类胡萝卜素含量的降低，其他研究人员报告说，与理论量相比，南美白对虾饲料中虾青素的实际浓度降低了近一半。因此，饲料中的实际类胡萝卜素含量可能与理论添加量有很大不同。

4、体色是虾的质量和市场价值的决定因素，主要是由于存在导致色素沉着的各种类胡萝卜素。然而，甲壳类动物缺乏从头合成类胡萝卜素所需的酶机制。相反，他们必须通过饲料获得类胡萝卜素，并在体内相互转化为不同类型的类胡萝卜素。除了在色素沉着中的作用外，类胡萝卜素还对虾产生一系列生理益处。它们已被证明可以缩短蜕壳周期间隔，提高消化效率，提高抗逆性，从而促进营养积累和快速生长，最终有助于提高整体生长性能。

我们的研究结果与之前的报告一致，即补充类胡萝卜素会导致生虾在烹饪后颜色更深，颜色更红。虾的原色与虾青素的形成有关，虾青素含量越高，颜色越深。烹饪后，这种蛋白质-虾青素复合物将被解离并释放出游离虾青素以提供鲜艳的颜色。在这项研究中，南美白对虾颜色较深与类胡萝卜素含量较高有关，尤其是虾青素，在饲料中使用藻粉和玉米黄质补充剂喂养后。

图1：饲料与南美白对虾类胡萝卜素含量的Pearson相关性分析。

5、以前的研究报告说，饲料中类胡萝卜素水平的增加导致类胡萝卜素在甲壳类动物中积累。在这项研究中，数据证实了饲料中的类胡萝卜素含量与虾中的类胡萝卜素含量呈正相关。具体来说，类胡萝卜素含量每增加一个单位，虾的类胡萝卜素含量就会增加大约9.51个单位。在外骨骼和肝胰腺中观察到类似的类胡萝卜素沉积模式，而在肌肉中未检测到显着相关性。这种现象可以用以下事实来解释：肝胰腺是甲壳类动物类胡萝卜素消化和代谢转化为虾青素的主要场所。

6、分析结果表明，游离虾青素具有明显的组织特异性分布，最高浓度位于外骨骼中，而在肝胰腺和肌肉组织中仅检测到痕量水平。这种分布模式可能归因于外骨骼作为抵御环境压力源的主要防御屏障的作用，其中虾青素因其强大的抗氧化特性而被战略性地利用。此外，外骨骼中的游离虾青素在色素沉着中起着重要作用，可实现背景颜色匹配。

三、观点：

这项研究代表了UPLC-MS技术的首次应用，UPLC-MS技术是一种高度准确的分析技术，在食品分析、毒理学和生物测定等各个领域大放异日耳，以研究各种藻粉和类胡萝卜素作为饲料补充剂对南美白对虾生长性能和色素沉积的影响。结果表明，所有饲料补充都增强了虾的生长性能。观察到饲料类胡萝卜素含量与其在虾组织中的沉积之间存在显著的正相关关系，外骨骼是主要的积累部位。值得注意的是，玉米黄质和岩藻黄质表现出最显着的类胡萝卜素积累增强，分别被确定为最有效的藻粉和类胡萝卜素添加剂。

此外，发现组织特异性类胡萝卜素积累是通过游离类胡萝卜素和虾青素酯介导的。这些发现表明，通过特定藻类物种或类胡萝卜素化合物进行靶向类胡萝卜素沉积，可以有效改善虾的色素沉着。未来的研究将侧重于阐明虾中类胡萝卜素的生物合成途径和代谢转化机制，旨在通过系统的生物调节来优化饲料配方并增强色素沉着结果。