Jenny Huai (PhD), BASF Nutrition Ingredients, Shanghai
K.P. Chan (PhD), BASF Nutrition Ingredients, Singapore
Abstrak
Astaxanthin biasa digunakan dalam akuakultur untuk pigmentasi daging ikan. Memiliki sifat antioksidan, namun rentan terhadap degradasi di pakan selama pemrosesan dan penyimpanan, yang akibatnya mempengaruhi efikasi pigmentasi pada daging ikan. Pada artikel ini, kami mendemonstrasikan pentingnya stabilitas astaxanthin dalam pakan untuk ikan rainbow trout Oncorhynchus mykiss (O. mykiss) menggunakan Lucantin® Pink CWD BASF, astaxanthin mikroenkapsulasi yang sangat terdispersi dalam air. Dibandingkan dengan produk lain di pasaran, Lucantin® Pink CWD menunjukkan efikasi pigmentasi terbaik pada otot punggung O. mykiss dalam sebuah penelitian terbaru ini.
Pendahuluan
Astaxanthin (3,3′-dihydroxy-β, β-karoten-4,4′-dione) adalah karotenoid xanthophyll yang ditemukan pada banyak mikroorganisme dan hewan laut. Terutama, astaxanthin adalah pigmen yang dihasilkan oleh ganggang laut alami yang memberikan warna merah muda ke daging ikan karena mengendap di jaringan saat dikonsumsi (Ambatti 2014). Di luar itu, astaxanthin juga merupakan antioksidan kuat yang menghambat peroksidasi lipid dalam membran dan lemak struktural (Stachowiak & Szulc 2021; Breithaupt 2007).
Pada salmonid (salmon, trout, char, graylings, dan lain-lain), warna daging sering merupakan indikasi kesegaran. Ini adalah kriteria penerimaan konsumen yang penting dan karenanya menentukan nilai pasar ikan. Karena hewan air tidak memiliki kemampuan untuk mensintesis astaxanthin de novo secara biokimia, astaxanthin umumnya digunakan sebagai imbuhan pakan dalam pakan aquafeed yang diformulasikan untuk meningkatkan pewarnaan salmonid.
Saat ini, astaxanthin yang disintesis secara kimia adalah bentuk yang paling umum digunakan oleh industri pakan ternak, atau astaxanthin alami yang tersedia berasal dari ragi (Phaffia rhodozyma) atau ganggang (Haematococcus pluvialis), dalam bentuk esterifikasi. Banyak faktor yang dapat mempengaruhi efikasi pigmentasi astaxanthin dalam akuakultur. Jenis astaxanthin (alami atau sintetis), formulasi produk, kondisi pemrosesan selama produksi pakan aquafeed, dan kondisi kehidupan ikan merupakan pertimbangan penting untuk efikasi pigmentasi yang optimal.
BASF Lucantin® Pink CWD adalah aditif pakan berkualitas tinggi yang mengandung 10% astaxanthin sintetis yang menyatu dalam material pelindung. Ini dapat terdispersi dalam air dingin dan menawarkan stabilitas tinggi dalam aquafeed dalam aplikasi sebelum dan sesudah ekstrusi. Sebuah studi baru-baru ini yang dilakukan bekerja sama dengan Universitas Sun Yat-Sen di China membandingkan tingkat retensi astaxanthin makanan dari berbagai sumber dan efek yang sesuai pada pigmentasi daging pada ikan rainbow trout (O. mykiss).
Metode
Dalam penelitian ini (Zhao 2022), ikan dengan berat badan awal 251,04±0,91 g diberi makan dengan makanan tambahan astaxanthin atau diet kontrol tanpa suplementasi astaxanthin. Pada kelompok kontrol, ditemukan konsentrasi astaxanthin basal 4,93 mg/kg, mungkin karena 43% kandungan tepung ikan dalam pakan. Kelompok perlakuan dengan astaxanthin sintetis 0,1% milik BASF Lucantin® Pink CWD, Produk A, atau Produk B (produk kompetitor yang tersedia secara komersial) ditambahkan sebagai aditif pakan ke pakan kontrol. Demikian pula, kelompok perlakuan dengan 1% astaxanthin alami milik Produk C (P. rhodozyma) atau Produk D (H. pluvialis) yang ditambahkan ke diet kontrol. Level suplementasi akhir astaxanthin dalam pakan untuk semua kelompok perlakuan adalah 100 ppm dan periode pemberian makan berlangsung selama 90 hari.
Tingkat Retensi Astaxanthin dalam Pakan
Ada korelasi langsung antara jumlah astaxanthin dalam pakan dan penyerapannya dalam tubuh ikan. Hilangnya astaxanthin selama pemrosesan pakan, penanganan, dan penyimpanan pakan adalah hal biasa dan akibatnya mempengaruhi warna daging ikan. Dalam penelitian ini, pakan eksperimental diekstrusi pada suhu 105 °C dan dikeringkan secara alami dengan udara pada suhu 16 °C. Ditemukan bahwa hilangnya astaxanthin dalam Lucantin® Pink CWD selama ekstrusi adalah sekitar 2%. Demikian pula, kehilangan astaxanthin 3-5% diamati pada produk pesaing lainnya.
Stabilitas yang sangat baik dari Lucantin® Pink CWD dalam pakan selanjutnya dimanifestasikan selama tiga bulan pada suhu penyimpanan rendah -20 °C. Meskipun tidak ada cahaya dan panas, kehilangan astaxanthin umum hingga 28% diamati, dengan Lucantin® Pink CWD memiliki profil stabilitas terbaik di antara semua produk dalam kondisi ini (Gambar 2). Hasilnya juga menunjukkan bahwa tingkat retensi astaxanthin sintetis dalam pakan lebih baik daripada astaxanthin alami.
Kandungan dan Pigmentasi Astaxanthin
Dalam penelitian yang sama, juga ditemukan bahwa jika ikan trout diberi makan dengan makanan yang mengandung Lucantin® Pink CWD, kandungan astaxanthin di otot punggung dan seluruh tubuh secara signifikan lebih tinggi daripada pada kelompok kontrol. Tidak ada perbedaan signifikan yang diamati antara berbagai produk astaxanthin sintetis yang diuji.
Di sisi lain, diet yang mengandung astaxanthin alami (Produk C dan D) menghasilkan kadar astaxanthin yang lebih rendah di otot punggung dan seluruh tubuh (Tabel 1). Ini mungkin dikaitkan dengan dua faktor. Pertama, stabilitas tinggi Lucantin® Pink CWD memastikan retensi maksimum astaxanthin selama ekstrusi dan penyimpanan pakan hingga akhirnya diserap oleh ikan. Kedua, astaxanthin esterifikasi yang berasal dari sumber alami harus dihidrolisis di saluran pencernaan sebelum penyerapan. Langkah tambahan ini dapat membatasi efisiensi penyerapan dan pengendapan ester astaxanthin alami (White et al. 2003). Berdasarkan hasil ini, Lucantin® Pink CWD, Produk A, dan B yang mengandung sumber astaxanthin sintetis tampaknya memiliki keunggulan yang signifikan dibandingkan produk astaxanthin alami.
Warna daging ikan merupakan fitur penting dalam industri akuakultur. Oleh karena itu, analisis lebih lanjut terhadap pewarnaan daging dilakukan dengan menggunakan BASF Salmon Color Fan. Menariknya, skor warna dari otot punggung ikan trout pada kelompok yang diberi makan Lucantin® Pink CWD dalam pakan adalah yang tertinggi di antara semua kelompok perlakuan. Lucantin® Pink CWD secara signifikan mengungguli Produk A dan B, yang juga mengandung astaxanthin sintetis (Gambar 3), menunjukkan bahwa formulasi produk memainkan peran penting dalam efisiensi pigmentasi. Produk C yang mengandung astaxanthin alami dari P. rhodozyma menunjukkan skor warna terendah.
Kesimpulan
Suplementasi diet untuk O. mykiss dengan astaxanthin sintetis atau alami dapat meningkatkan kandungan astaxanthin dalam otot dan meningkatkan pewarnaan otot. Teknologi mikroenkapsulasi dan komposisi beadlet yang digunakan dalam Lucantin® Pink CWD memberikan stabilitas astaxanthin yang tinggi dalam pakan selama ekstrusi dan penyimpanan, menjaga kualitas untuk penyerapan lebih baik oleh ikan, yang mengarah pada efisiensi unggul dalam pigmentasi daging ikan seperti yang ditunjukkan dalam penelitian ini.
Ucapan terima kasih: Kami berterima kasih kepada Dr. Niu dan timnya dari Sun Yat-Sen University, Guangzhou, Tiongkok, karena telah melakukan uji coba dan analisis hasil uji coba.ADV.
Referensi
Ambati, R.R.; Phang, S.M.; Ravi, S.; Aswathanarayana, R.G. Astaxanthin: Sources, extraction, stability, biological activities and its commercial applications—A review. Marine Drugs, 2014, 12, 128–152.
Breithaupt, D.E. Modern application of xanthophylls in animal feeding – a review. Trends in Food Science & Technology, 2014, 18, 501-506.
Stachowiak, B.; Szulc, P. Astaxanthin for the food industry. Molecules, 2021, 26(9), 2666.
White, D.A.; Moody, A.J.; Serwata, R.D.; Bowen, J.; Soutar, C.; Young, A.J.; Davies, S.J. The degree of carotenoid esterification influences the absorption of astaxanthin in rainbow trout, Oncorhynchus mykiss (Walbaum). Aquaculture Nutrition, 2003, 9, 247-251.
Zhao, W.; Guo, Y.-C.; Huai, M.-Y.; Li, L.; Man, C.; Pelletier, W.; Wei, H.-L.; Yao, R.; Niu, J. Comparison of the retention rates of synthetic and natural astaxanthin in feeds and their effects on pigmentation, growth, and health in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Antioxidants, 2022, 11, 2473.
