RESUMO

Astaxanthin is a carotenoid with a number of assets useful for the food, cosmetic and pharmaceutical industries. Nowadays, it is mainly produced by chemical synthesis. However, the process leads to an enantiomeric mixture where the biologically assimilable forms (3R, 3'R or 3S, 3'S) are a minority. Microbial production of (3R, 3'R) astaxanthin by Xanthophyllomyces dendrorhous is an appealing alternative due to its fast growth rate and easy large-scale production. In order to increase X. dendrorhous astaxanthin yields, random mutant strains able to produce from 6 to 10 mg/g dry mass have been generated; nevertheless, they often are unstable. On the other hand, site-directed mutant strains have also been obtained, but they increase only the yield of non-astaxanthin carotenoids. In this review, we insightfully analyze the metabolic carbon flow converging in astaxanthin biosynthesis and, by integrating the biological features of X. dendrorhous with available metabolic, genomic, transcriptomic, and proteomic data, as well as the knowledge gained with random and site-directed mutants that lead to increased carotenoids yield, we propose new metabolic engineering targets to increase astaxanthin biosynthesis.

Assuntos

RESUMO

A aquicultura moderna é um dos setores de produção de alimentos que mais cresce no mundo. A tilápia, além de possuir grandes vantagens produtivas, origina produtos com grande aceitação pelo mercado. Em sua nutrição, podem ser utilizados aditivos com finalidades zootécnicas, pigmentantes ou antioxidantes. Este estudo objetivou avaliar o efeito da suplementação da dieta de tilápias com biomassa de Rubrivivax gelatinosus sobre o desempenho zootécnico e a saúde dos animais (histologia e hematologia) e sobre as características de qualidade dos filés (pH, composição químico-bromatológica, cor e rancidez). O experimento contou com seis tratamentos, compostos de um grupo controle, sem aditivos, um grupo contendo pigmentante comercial e quatro grupos com a biomassa nas concentrações de 175, 350, 700 e 1400mg/kg. Peixes pesando 21,42±5,65g foram criados por 74 dias em sistema com recirculação de água e, posteriormente, foram abatidos para a realização das análises. Não foram encontradas diferenças para os resultados das análises de desempenho, histológicas e hematológicas. Os filés dos grupos alimentados com os aditivos apresentaram menor umidade que o grupo controle, e os filés dos grupos alimentados com biomassa apresentaram as maiores teores proteicos. Não houve diferenças entre os tratamentos para os valores de pH, lipídeos e cinzas. Quanto à cor dos filés, todos os tratamentos com aditivos aumentaram a intensidade de vermelho. Em todos os tratamentos, a rancidez dos filés foi crescente durante o armazenamento, embora em menores valores nos filés dos grupos tratados com as maiores concentrações de biomassa. A biomassa de R. gelatinosus não promoveu alterações no desempenho nem na saúde animal e mostrou-se capaz de melhorar os aspectos de qualidade e conservação dos filés.(AU)

Modern aquaculture is one of the fastest growing food sectors in the world. Beyond having productivity advantages, tilapia fish yields products with great market acceptance. For its nutrition, additives aiming at increasing zootechnical, pigmenting or antioxidant features may be used. This study aimed to evaluate the effect of the supplementation of tilapia diets with Rubrivivax gelatinosus biomass on the performance and the health of animals (histology and hematology), and on the quality of fillets (pH, proximate composition, color and rancidity). The experiment comprised six treatments, made of a control group with no additives, a group containing commercial pigments and four groups with biomass at 175, 350, 700 and 1400 mg/kg. Fish weighing 21.42±5.65g were reared for 74 days in a system with water recirculation and slaughtered for analyzes. No differences were detected for performance, histological and hematological analyzes. Fillets of the groups fed additives had lower moisture content than the control group while the fillets of the groups fed the biomass had the highest protein percentages. No differences were detected among treatments for pH​, lipids and ash values. Regarding to the color of the fillets, all treatments with additives increased redness. For all treatments, rancidity in the fillets increased during storage, although the groups treated with the highest biomass concentrations had the lowest values. R. gelatinosus biomass did not change performance and animal health, and proved to be capable of improving fillets quality features and conservation.(AU)

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A aquicultura moderna é um dos setores de produção de alimentos que mais cresce no mundo. A tilápia, além de possuir grandes vantagens produtivas, origina produtos com grande aceitação pelo mercado. Em sua nutrição, podem ser utilizados aditivos com finalidades zootécnicas, pigmentantes ou antioxidantes. Este estudo objetivou avaliar o efeito da suplementação da dieta de tilápias com biomassa de Rubrivivax gelatinosus sobre o desempenho zootécnico e a saúde dos animais (histologia e hematologia) e sobre as características de qualidade dos filés (pH, composição químico-bromatológica, cor e rancidez). O experimento contou com seis tratamentos, compostos de um grupo controle, sem aditivos, um grupo contendo pigmentante comercial e quatro grupos com a biomassa nas concentrações de 175, 350, 700 e 1400mg/kg. Peixes pesando 21,42±5,65g foram criados por 74 dias em sistema com recirculação de água e, posteriormente, foram abatidos para a realização das análises. Não foram encontradas diferenças para os resultados das análises de desempenho, histológicas e hematológicas. Os filés dos grupos alimentados com os aditivos apresentaram menor umidade que o grupo controle, e os filés dos grupos alimentados com biomassa apresentaram as maiores teores proteicos. Não houve diferenças entre os tratamentos para os valores de pH, lipídeos e cinzas. Quanto à cor dos filés, todos os tratamentos com aditivos aumentaram a intensidade de vermelho. Em todos os tratamentos, a rancidez dos filés foi crescente durante o armazenamento, embora em menores valores nos filés dos grupos tratados com as maiores concentrações de biomassa. A biomassa de R. gelatinosus não promoveu alterações no desempenho nem na saúde animal e mostrou-se capaz de melhorar os aspectos de qualidade e conservação dos filés.

Modern aquaculture is one of the fastest growing food sectors in the world. Beyond having productivity advantages, tilapia fish yields products with great market acceptance. For its nutrition, additives aiming at increasing zootechnical, pigmenting or antioxidant features may be used. This study aimed to evaluate the effect of the supplementation of tilapia diets with Rubrivivax gelatinosus biomass on the performance and the health of animals (histology and hematology), and on the quality of fillets (pH, proximate composition, color and rancidity). The experiment comprised six treatments, made of a control group with no additives, a group containing commercial pigments and four groups with biomass at 175, 350, 700 and 1400 mg/kg. Fish weighing 21.42±5.65g were reared for 74 days in a system with water recirculation and slaughtered for analyzes. No differences were detected for performance, histological and hematological analyzes. Fillets of the groups fed additives had lower moisture content than the control group while the fillets of the groups fed the biomass had the highest protein percentages. No differences were detected among treatments for pH​, lipids and ash values. Regarding to the color of the fillets, all treatments with additives increased redness. For all treatments, rancidity in the fillets increased during storage, although the groups treated with the highest biomass concentrations had the lowest values. R. gelatinosus biomass did not change performance and animal health, and proved to be capable of improving fillets quality features and conservation.

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