Nguồn gốc Astaxanthin trong chuỗi thức ăn

Các nghiên cứu trong ống nghiệm và trong cơ thể sống đã liên kết các đặc điểm phân tử độc đáo của astaxanthin với nhiều lợi ích sức khỏe khác nhau, bao gồm các đặc tính điều hòa miễn dịch, bảo vệ da khỏi ánh sáng và chống oxy hóa, mang lại tiềm năng hóa trị liệu của nó để cải thiện khả năng chịu đựng căng thẳng, khả năng kháng bệnh, hiệu suất tăng trưởng, khả năng sống sót, và cải thiện chất lượng trứng ở cá nuôi và giáp xác mà không biểu hiện bất kỳ tác dụng gây độc tế bào nào.  

Hơn nữa, tác dụng rõ ràng nhất là giá trị sắc tố, trong đó astaxanthin được bổ sung vào chế độ ăn được pha chế để cải thiện sự đa dạng của các loài thủy sản và cuối cùng là chất lượng sản phẩm. Do đó, astaxanthin carotenoid có thể được sử dụng như một chất bổ sung chữa bệnh cho cá nuôi, vì nó được coi là một chất phụ gia thức ăn chức năng thân thiện với môi trường trong ngành nuôi trồng thủy sản.  

 Các vi sinh vật tự nhiên, đặc biệt là tảo, nấm, nấm men và vi khuẩn, là nguồn chính tự nhiên của astaxanthin. Bên cạnh đó, các sinh vật chứa astaxanthin được các động vật thủy sinh tiêu thụ để có được màu sắc quyến rũ tích tụ astaxanthin trong các mô của các sinh vật thủy sinh.  

Ví dụ, động vật phù du thủy sinh ăn tảo biển (Giàu beta-carotene, fucoxanthin và diatoxanthin) lần lượt chuyển đổi β-carotene, tích tụ từ tảo biển thành astaxanthin trong cơ thể chúng; do đó, chúng được các loài cá biển (ví dụ, cá hồi và cá hồi vân) và các sinh vật giáp xác (ví dụ, tôm, cua, tôm càng, tôm hùm và nhuyễn thể) ăn vào ở mức dinh dưỡng cao hơn. Astaxanthin tổng hợp được thu trên thị trường bằng thành phần hóa học hoặc các nguồn vi sinh vật tự nhiên, chẳng hạn như nấm men đỏ Xanthophyllomyces dendrorhous (trước đây là Phaffa rhodozyma) và tảo lục Haematococcus pluvialis. Vai trò dẫn đầu chắc chắn được thực hiện bởi H. pluvialis, một trong những nguồn astaxanthin tự nhiên đầy hứa hẹn nhất, và rất nhiều nghiên cứu đã điều tra các điều kiện tốt nhất để tổng hợp và chiết xuất astaxanthin từ H. pluvialis. Do đó, phi lê cá hồi có thể được phục vụ như một nguồn thực phẩm tốt cung cấp astaxanthin tự nhiên. Sự tích tụ carotenoid ở động vật bậc cao thông qua chuỗi thức ăn là kết quả của sự hiện diện của carotenoid trong sinh vật phù du. 

Trong số các loài giáp xác, tôm đã được nghiên cứu rộng rãi do khả năng sản xuất astaxanthin và do đó, chúng là nguồn thực phẩm quan trọng cung cấp astaxanthin. Hàm lượng astaxanthin lần lượt là 1,41 mg/100g và 1,69 mg/100g được tìm thấy trong cơ của tôm Penaeus semisulcatus hoang dã và tôm Metapenaues monoceros. Tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei nuôi được cho ăn chế độ ăn cơ bản có chứa 2,24 mg astaxanthin/100g1. Ngoài ra, tôm Penaeus indicus khô có 6,16 mg astaxanthin/100g.

Tôm Euphausia superba là nguồn tuyệt vời astaxanthin diester (55–64%), astaxanthin monoester (25–35%) và astaxanthin (7–8). Ngoài ra, nồng độ astaxanthin chủ yếu được phát hiện trong chất thải đã qua xử lý của lớp đầu ngực, biểu bì bụng và bộ xương ngoài bụng (vỏ), đặc biệt là những chất có nồng độ từ 4,79 mg/100g ở P. indicus đến 9,17 mg/100 g ở Xiphopenaeus kroyeri. Mặt khác, da cá mú đỏ (Pagrus pagrus) chứa hàm lượng astaxanthin cao hơn ở cá mú ăn H. pluvialis (4,89 mg/100g) so với da cá mú ăn astaxanthin tổng hợp (2,91 mg/100g).

Dựa trên những dữ liệu này, H. pluvialis cung cấp nồng độ astaxanthin este hóa thích hợp để thấm vào da cá tráp đỏ hiệu quả hơn điều này có thể được chỉ ra bởi khả năng hòa tan trong ruột cao hơn và dễ dàng kết hợp astaxanthin este hơn thành các micelle hỗn hợp khi so sánh với astaxanthin tổng hợp, chưa este hóa.  

Đặc biêt, ở các loài tảo thuộc chi Acutodesmus, Asterarcys, Bracteacoccus, Botryococcus, Chlamydomonas, Chlorella (Chromochloris), Chlorococcum, Coelastrella, Monoraphidium, Neochloris, Protosiphon, Sanguina, Scenedesmus, Scotiellopsis, Tetraedron và Vischeria cũng được báo cáo là tích tụ astaxanthin chủ yếu ở dạng este và/hoặc dạng tự do, cũng như ở dạng liên kết protein. Một ví dụ khác là este axit béo của astaxanthin diglucoside, được báo cáo từ một loại tảo chịu được nhiệt độ thấp (Chlamydomonas nivalis) mọc trên các cánh đồng tuyết và sông băng ở dãy Alps và các vùng cực trên toàn thế giới.

Điều thú vị là một báo cáo rất gần đây đã phân lập Dysmorphococcus globosus-HI, thuộc họ Phacotaceae trong bộ Chlamydomonadales, lớp Chlorophyceae, từ vùng Himalaya ở miền bắc Ấn Độ, và người ta thấy rằng astaxanthin chiếm khoảng 56% trọng lượng nội bào khô.  

Vai trò của astaxanthin đang nổi lên nhờ những lợi thế to lớn của nó trong các khía cạnh của ngành nuôi trồng thủy sản để nuôi cá và giáp xác. Tất cả dữ liệu có sẵn, tức là, việc sử dụng astaxanthin làm thức ăn bổ sung cho các loài thủy sản nuôi, đều ủng hộ kết luận rằng astaxanthin không chống chỉ định đối với dinh dưỡng của động vật thủy sản.