Ulepszenie zastosowania astaksantyny klasy paszowej: od barwnika do regulatora zdrowia zwierząt

Łososie, które spożywają diety wzbogacone astaksantynąmają jaśniejszy kolor ciała w stawach akwakultury, a drób i zwierzęta hodowlane mają znacznie lepsze systemy odpornościowe. Ten zielony dodatek po cichu zmienia tradycyjne modele hodowli.

Przemysł paszowy w ciągu ostatnich kilku lat przyjął politykę wolną od antybiotyków, co ułatwiło ekspansję rynku funkcjonalnych dodatków paszowych. Astaksantyna paszowa to naturalny przeciwutleniacz, który jest obecnie wykorzystywany jako wzmacniacz produktu, wzmacniacz odporności i wzmacniacz efektywności hodowli, a nie jako dodatek barwiący.

Astaksantyna jest silnym przeciwutleniaczem, który naturalnie nadaje mięsu łososia różowo-pomarańczowy kolor i zwiększa produkcję jaj u drobiu, co czyni ją przydatną w akwakulturze i hodowli zwierząt gospodarskich. W produkcji astaksantyny zachodzą radykalne zmiany dzięki biologii syntetycznej.

1. Pochodzenie i charakterystyka astaksantyny

Antyoksydant, czerwono pigmentowana astaksantyna to ketokarotenoid, który posiada doskonałe zdolności do depozycji pigmentu. Jest znacznie skuteczniejsza w porównaniu do innych karotenoidów i witaminy E, a zdolność astaksantyny do usuwania wolnych rodników (antyoksydacyjna) jest znacząco (kilkaset razy) większa w porównaniu do witaminy E.

Astaksantyna jest naturalnie występująca w krewetkach, krabach i rybach, a także w niektórych odmianach alg i grzybów. Astaksantyna jest obecnie produkowana poprzez naturalną ekstrakcję, syntezę chemiczną i fermentację biologiczną.

Głównym składnikiem syntetycznego astaksantyny jest izomer cis, który jest gorzej przyswajany przez organizmy zwierzęce niż astaksantyna występująca naturalnie. Astaksantyna występująca naturalnie jest dzięki temu skuteczniej przyswajana przez organizm i nie jest toksyczna. Mikroalga Haematococcus pluvialis zawiera wyższe poziomy astaksantyny niż drożdże Phaffia rhodozyma.

Dzisiejsza produkcja astaksantyny ma nowy aspekt biologii syntetycznej, który sprawia, że produkcja astaksantyny jest tańsza. Drożdże wyprodukowane przez naukowców mogą być hodowane w dużych zbiornikach bez obawy o pogodę. Metoda ta jest również tańsza niż produkcja astaksantyny w standardowym podejściu.

Astaksantyna służy obecnie nie tylko jako barwnik w paszach dla zwierząt, ponieważ zapewnia wiele korzyści zdrowotnych zamiast pełnić jedynie funkcję barwnika.

Najprostsza metoda oceny jakości produktu polega na pomiarze koloru. Astaksantyna odkłada się w organizmach krewetek, łososiowatych i drobiu, co prowadzi do lepszego wybarwienia mięsa i pigmentacji powierzchni ciała oraz barwy żółtek jaj, co pozostaje jej głównym zastosowaniem. Jasny kolor gotowych produktów służy jako bezpośredni wskaźnik lepszych praktyk hodowlanych, które przynoszą znaczące korzyści finansowe.

Zaletą astaksantyny są jej działanie antyoksydacyjne i antystresowe. Jej zdolność do neutralizacji wolnych rodników wynika ze specjalnej struktury molekularnej. Zwierzęta w nowoczesnych intensywnych hodowlach są narażone na ciągły stres cieplny, stres transportowy i inne czynniki stresogenne. Astaksantyna zwiększa zdolność antyoksydacyjną błon komórkowych, chroniąc wątrobę i utrzymując wydajność produkcji.

Pomaga w rozwoju i wzroście układu odpornościowego. Zwiększa apetyt, poprawia zdrowie jelit i wzmacnia naturalną reakcję immunologiczną poprzez regulację aktywności genów. Astaksantyna nie tylko przynosi korzyści zdrowotne, ale także wspiera wzrost i rozwój, zwiększając efektywność akwakultury.

Astaksantyna dodatkowo zwiększa wartość odżywczą zwierząt hodowlanych. Diety wzbogacone astaksantyną skutkowały niską i jednolitą zawartością tłuszczu w mięśniach oraz poprawą tekstury i smaku mięsa.

W biznesie astaksantyny istnieje kilka problemów, w tym wysokie ceny, niska wydajność i niestabilne działanie. Substancja chemiczna łatwo się utlenia. Wysokie temperatury i suche warunki podczas przetwarzania paszy oraz narażenie na tlen podczas przechowywania paszy znacznie zmniejszają skuteczność paszy. Postęp w nanotechnologii pozwala naukowcom na opracowanie silnych mikrokapsułek z astaksantyną, które są łatwo trawione przez organizm. Mikrokapsułki z wieloma warstwami astaksantyny są chronione przez wiele warstw. Nanocząsteczki astaksantyny są zamknięte w lipidowych otoczkach, a następnie zamknięte w wodnych materiałach ściankowych, aby chronić astaksantynę przed narażeniem na tlen i zwiększyć jej stabilność podczas przetwarzania termicznego oraz biodostępność składników odżywczych.

Jednym z rewolucyjnych wynalazków jest biologia syntetyczna. Produkcja oparta na drożdżach jest niezależna od klimatu, prowadzona w warsztatach przemysłowych z kontrolowaną jakością i niższymi kosztami, co czyni astaksantynę bardziej opłacalną dla wysokiej jakości pasz wodnych.

Astaksantyna może być produkowana poprzez fermentację mikroalg lub syntezę chemiczną. Astaksantyna pochodząca z mikroalg jest zazwyczaj stosowana w dodatkach do żywności i produktach zdrowotnych, podczas gdy syntetyzowana chemicznie astaksantyna jest głównym składnikiem pasz dla ryb.

Udoskonalona technologia produkcji pozwala producentom na wytwarzanie astaksantyny typu syntetycznego, która jest już porównywalna z astaksantyną naturalną, co zapewnia jej szerszy zakres zastosowań.

Możliwości rynkowe i pozycjonowanie branż

Rynek astaksantyny znajduje się na stromym ścieżce wzrostu. Istnieje znaczący niedobór podaży i potencjał wzrostu. Astaksantyna ma minimalne obecne wykorzystanie do zaspokojenia popytu w sektorze pasz dla akwakultury.

Obecnie rynek jest nadal pod kontrolą astaksantyny syntetycznej. Jest ona głównie wykorzystywana przez hodowle ryb jako dodatek do pasz. Udział astaksantyny naturalnej w rynku będzie powoli wzrastał ze względu na zwiększone zapotrzebowanie konsumentów na produkty naturalne.

W ciągu najbliższych pięciu lat przemysł astaksantyny paszowej przejdzie przez trzy etapy rozwoju. Najpierw będzie napędzany technologią, następnie skalą, a na końcu marką. Wejście większej liczby firm na rynek zmniejszy koszty produkcji, a także poszerzy zastosowania astaksantyny.

Tendencja do stosowania astaksantyny w paszach wodnych jest wysoka. Zapotrzebowanie na naturalną astaksantynę wzrośnie wraz z rosnącą świadomością korzyści zdrowotnych płynących z astaksantyny. Innowacje w biologii syntetycznej obniżają koszty produkcji, co przyspiesza rynek paszowy do masowego wdrażania tego czerwonego złota.

Nowe osiągnięcia w technologii formulacji pasz doprowadziły do corocznego wzrostu ilości astaksantyny w specjalistycznych paszach wodnych. Lokalne firmy biotechnologiczne zwiększyły produkcję i stabilność astaksantyny dzięki nowoczesnym procesom fermentacji, które napędzają przemysł akwakultury do wyższej wydajności i jakości.

W pewnym momencie w przyszłości biologia syntetyczna może zostać wykorzystana do obniżenia ceny produkcjiastaksantyny w przyszłości. W kolejnym kroku zastosowanie tego mega-przeciwutleniacza zostanie rozszerzone na konwencjonalne pasze dla bydła i drobiu, po tym jak zostało już wykorzystane w wysokiej klasy akwakulturze. Zapewni to również konsumentom lepszą jakość produktów zwierzęcych.