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类胡萝卜素对水生动物体色形成的影响
发布时间 :2025/11/7 15:05:20 浏览 : 957 [关闭]

      体色是鱼虾的重要表型,也是观赏鱼观赏价值和市场价格的主要决定因素之一。鱼(虾)体色主要是由于类胡萝卜素(carotenoid) 等物质在鱼(虾)皮肤、鳍条、肌肉等部位沉积产生的。

      类胡萝卜素是含黄、橙红或红色的四萜类色素,存在于光合细菌、部分古菌、真菌、藻类、植物和动物中。在水生动物里,它不仅是皮肤、肌肉等组织红黄色着色的关键决定因素,影响水产品的观赏与消费价值,还能提升其应激耐受性、抗病性等生理功能。 

(陈子钊.饲料中添加虾青素对红鳍笛鲷生长性能及体色的影响[D].广东海洋大学,2023.)

(黄淑婷.斑节对虾幼虾对不同类胡萝卜素源利用的研究[D].浙江海洋大学,2023.)

      一、类胡萝卜素分类 

      根据化学结构的元素组成及理化性质,类胡萝卜素可分为胡萝卜素和叶黄素两大类。胡萝卜素仅含碳氢,如α-胡萝卜素、β-胡萝卜素等;叶黄素含碳氢氧及含氧官能团,如叶黄素、玉米黄质、虾青素等,且叶黄素抗氧化性更强。

      二、不同类型水生动物的代谢特点

      1.鲤科型(红鲤型):存在于金鱼、锦鲤等鲤科淡水鱼中,能通过氧化代谢将玉米黄质、叶黄素等转化为虾青素,Matsuno提出金鱼体内存在两条可能的氧化代谢途径,分别以叶黄素A和玉米黄质为起始物质: - 途径一:叶黄素A→叶黄素B→4-羟基叶黄素→α-多拉多黄质; - 途径二:玉米黄质→4-羟基玉米黄质→β-多拉多黄质→虾青素。 Ohkubo则提出了另一条途径:叶黄素A→叶黄素B→(3R,3'R)-玉米黄质→硅藻黄质→别藻蓝素→弗里奇藻黄质→α-多拉多黄质→(3S,3'S)-虾青素→(3S,3'S)-7,8-二脱氢虾青素→(3S,3'S)-7,8,7',8'-四脱氢虾青素。后续研究还证实它们也能通过眼黄质和异黄质将玉米黄质转化为虾青素。虽代谢中间产物有争议,但转化能力公认,叶黄素、玉米黄质等是其理想着色色素。

      2.鲑科/金枪鱼族肌肉型和鲷科/笛鲷科皮肤型(鲷鱼型):常见于笛鲷、金枪鱼、鲑科等海水鱼,无法利用其他类胡萝卜素合成虾青素,却能将其转化为玉米黄质等,吸收日粮中的虾青素和角黄素。

      鲑科鱼类的代谢途径为:虾青素→眼黄质→玉米黄质。虹鳟体内三种常见酮式类胡萝卜素(角黄素、虾红素、虾青素)的还原代谢途径:(1)角黄素→海胆酮→β-胡萝卜素; (2)虾红素→ 3-羟基异角黄素→隐黄质; (3)虾青素→眼黄质→玉米黄质→花药黄质→脱环氧新黄质。鲈形目代谢途径为:虾青素→玉米黄质→ε,ε-胡萝卜素-3,3'-二酮→金枪鱼黄质。因此,海水鱼体内虾青素的氧化代谢途径被认为是:虾青素→眼黄质→玉米黄质→3-羟基-ε-胡萝卜素-3'-酮→8,8-胡萝卜素-3,3'-二酮→金枪鱼黄质(图2A)。

      3.对虾科型:多数甲壳类可将β-胡萝卜素、叶黄素、玉米黄质等转化为虾青素。日本囊对虾(Penaeus japonicus)体内虾青素代谢的两条途径:途径一:β-胡萝卜素→异黄质→海胆酮→角黄素→赤藓黄质→虾青素; 途径二:玉米黄质→4-酮基玉米黄质→虾青素。目前,学界普遍认为甲壳类动物通过以下途径由β-胡萝卜素合成虾青素:β-胡萝卜素→海胆酮→3-羟基海胆酮/角黄素→虾红素→虾青素(图2B)。除叶黄素、玉米黄质、角黄素和虾青素外,β-胡萝卜素对甲壳类动物的体色呈色也具有显著作用。为实现养殖物种理想的体色效果,需根据其代谢途径和类胡萝卜素分布特征选择合适的色素。

文章来源:华南农业大学海洋学院参考文献:Yongguan Liao,et al. Metabolism, Function, Molecular Mechanism, and Application of Carotenoids in Coloration of Aquatic Animals,2025,Reviews In Aquaculture