專利名稱：類胡蘿卜素的色素及淀積方法
眾所周知，類胡蘿卜素是天然的色素，它們大量地存在于植物和動物界中，在某些情況下也可以采用合成方法來制造。用合成方法制造的類胡蘿卜素看來在自然界中并不存在。許多重要的類胡蘿卜素被用來在食品和飼料工業(yè)中作為色素，特別是β-阿樸-8′-胡蘿卜酸乙酯、檸黃質(zhì)、斑蝥黃質(zhì)和蝦黃質(zhì)，例如用于使蛋黃、家禽、魚和甲殼動物著色。為此目的，作為一種賦予增強的、從美學(xué)角度更為人們所接受的視覺色彩效果的方法，將類胡蘿卜素色素添加到動物的飼料中，使之存在于動物的外表皮中，例如存在于家禽的皮膚、小腿和喙，魚和甲殼動物的皮、鱗和殼體，在適宜的情況下還有家禽的皮下脂肪以及魚和甲殼動物的肉、或者存在于蛋(黃)之類的動物產(chǎn)物中。除了許多其它的因素之外，色素淀積作用的強度取決于所使用的類胡蘿卜素中特定的吸收光的共軛雙鍵系統(tǒng)、在喂食了富含類胡蘿卜素的飼料之后類胡蘿素被吸收到動物體內(nèi)的難易程度(沉積速率)、以及類胡蘿卜素或任何代謝物在目的物動物體組織或產(chǎn)物中的濃度。但是，根據(jù)對所選定的類胡蘿卜素的結(jié)構(gòu)的了解還無法予測它作為色素在這一領(lǐng)域中應(yīng)用時能產(chǎn)生多大的效果。還牽涉到的另外一個因素是，將動物飼料在通常的條件下貯存時飼料中的類胡蘿卜素的穩(wěn)定性，例如對大氣氧化、光、溫度和濕度的穩(wěn)定性。
就家禽而言，對于預(yù)定用來食用的家禽的皮以及蛋黃，要求具有可以接受的色素淀積水平和等級。例如，通常提倡使用某些物質(zhì)來增時蛋黃的顏色，因為消費者非常喜歡著色的蛋黃，特別是金黃色的蛋黃。確實，在評價質(zhì)量時外觀是一個重要的因素。例如，在世界上許多地區(qū)，肉用仔雞和供觀賞用的鳥如果其外皮特別是皮膚、小腿和喙(對于肉用仔雞來說還包括皮下脂肪)滿足一定的色素淀積標(biāo)準(zhǔn)的話，那么從外觀美感的角度來說它們更容易為消費者所接受。當(dāng)前，由于采用現(xiàn)代化的家禽強化飼養(yǎng)方法，包括使用低纖維、高能量的飼料，家禽食用草的數(shù)量減少，難以生產(chǎn)出充分色素淀積的家禽和蛋黃，則普遍的是必要地補充些色素。
另外，眾所周知，人們給魚和甲殼動物喂食富含類胡蘿卜素的配合飼料，使魚(特別是各種鮭魚和大馬哈魚)的肉和外皮以及甲殼動物(例如蟹、龍蝦和蝦)的肉和外皮產(chǎn)生色素淀積作用，以達到使這些食品更吸引消費者的目的。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，如同下文中將要說明的那樣，某些類胡蘿卜素在上面所述的應(yīng)用中作為色素比起迄今已經(jīng)知道被用于這些目的的那些類胡蘿卜素來說更為有效。根據(jù)本發(fā)明提供了一種用包含一種或多種類胡蘿卜素的家禽、魚或甲殼動物飼料使家禽的蛋黃、外皮和/或皮下脂肪以及魚和甲殼類動物的肉和/或外皮色素淀積的方法，該方法的特征在于，所述的類胡蘿卜素是2′-脫氫紅盤菌黃質(zhì)、1-羥基-3，4-二脫氫-1，2-二氫-ψ，ψ-胡蘿卜-2-酮、去甲球形紅極毛桿菌烯酮、球形紅極毛桿菌烯酮、5′-羥基-5′，6′-二氫-4′-阿樸-β-胡蘿卜-6′-酮、1′-羥基-3′，4′-二脫氫-1′，2′-二氫-β，ψ-胡蘿卜素-4，2′-二酮和5′-羥基-5′，6′-二氫-4′-阿樸-β-胡蘿卜素-4，6′-二酮。
本發(fā)明還提供了一種供家禽、魚和甲殼類動物食用的富含類胡蘿卜素的飼料，其用于使家禽的蛋黃、外皮和/或皮下脂肪以及魚和甲殼類動物的肉和/或外皮產(chǎn)生色素淀積，該飼料的特征在于，它含有有效量的下列的一種或多種類胡蘿卜素2′-脫氫紅盤菌黃質(zhì)、1-羥基-3，4-二脫氫-1，2-二氫-ψ，ψ-胡蘿卜-2-酮、去甲球形紅極毛桿菌烯酮、球形紅極毛桿菌烯酮、5′-羥基-5′，6′-二氫-4′-阿樸-β-胡蘿卜-6′-酮、1′-羥基-3′，4′-二脫氫-1′，2′-二氫-β，ψ-胡蘿卜素-4，2′-二酮和5′-羥基-5′，6′-二氫-4′-阿樸-β-胡蘿卜素-4，6′-二酮。
就上述的第一、第三和第四種類胡蘿卜素而言，可以在本發(fā)明的方法和富含類胡蘿卜素的飼料中使用的類胡蘿卜素本身是已知的，并且是天然存在的。上述第二種以及第五至第七種類胡蘿卜素是新化合物。這7種類胡蘿卜素的結(jié)構(gòu)式如下，所述三種已知的類胡蘿卜素的存在情況和/或化學(xué)合成方法的相關(guān)文獻在相應(yīng)的結(jié)構(gòu)式后面的括弧中給出。
2，-脫氫紅盤菌黃質(zhì)(2′-Dehydroplectaniaxanthin) 1-羥基-3，4-二脫氫-1，2-二氫-ψ，ψ-胡蘿卜-2-酮(1-Hydroxy-3,4-didehydro-1,2-dihydro-ψ,ψ-caroten-2-one) 去甲球形紅極毛桿菌烯酮(Desmethylspheroidenone) 球形紅極毛桿菌烯酮(Spheroidenone) 5′-羥基-5′，6′-二氫-4′-阿樸-β-胡蘿卜素-6′-酮(5′-Hydroxy-5′，6′-dihydro-4′-apo-β-caroten-6′-one)
1′-羥基-3′，4′-二脫氫-1′，2′-二氫-β，ψ-胡蘿卜素-4′，2′-二酮(1′-Hydroxy-3′，4′-didehydro-1′，2′-dihydro-β，ψ-carotene-4′，2′-dione) 5′-羥基-5′，6′-二氫-4′-阿樸-β-胡蘿卜素-4，6′-二酮(5′-Hydroxy-5′，6′-dihydro-4′-apo-β-carotene-4，6′-dione) 由上面的結(jié)構(gòu)式可以看出，除了球形紅極毛桿菌烯酮外，所有這些類胡蘿卜素都是以2-羥基-2-甲基丙?；嘶鵞-COC(CH3)2OH]為特征的。球形紅極毛桿菌烯酮的特征是以相應(yīng)的甲基化的基團即2-甲氧基-2-甲基-丙?；鵞-COC(CH3)2OCH3]作為端基。涉及這些已知的類胡蘿卜素的文獻(包括專利)都沒有以任何方式指出這些類胡蘿卜素可以在上述應(yīng)用中用來作為色素，例如用于增進蛋黃的顏色。
上述的4種新化合物可以采用與具有類似結(jié)構(gòu)的類胡蘿卜素的制造方法相似的方法由適當(dāng)?shù)脑蟻碇苽?。例如，這4種類胡蘿卜素中的第一種，即1-羥基-3，4-二脫氫-1，2-二氫-ψ，ψ-胡蘿卜-2-酮可以采用與制備去甲球形紅極毛桿菌烯酮相似的方法來制備，即將4′-阿樸-ψ-胡蘿卜-4′-醛與3-羥基-3-甲基-2-丁酮縮合。而對于制備5′-羥基-5′，6′-二氫-4′-阿樸-β-胡蘿卜-6′-酮、1′-羥基-3′，4′-二脫氫-1′，2′-二氫-β，ψ-胡蘿卜素-4，2′-二酮和5′-羥基-5′，6′-二氫-4′-阿樸-β-胡蘿卜素-4，6′-二酮來說，則是將適宜的醛即將8′-阿樸-β-胡蘿卜醛、4-氧代-4′-阿樸-β-胡蘿卜-4′-醛和4-氧代-8′-阿樸-β-胡蘿卜-8′-醛分別與3-羥基-3-甲基-2-丁酮縮合。
醛本身可以采用下述常規(guī)方法制備，即將適當(dāng)?shù)牡图壢┡c(3，7-二甲基-8-氧代-2，4，6-辛三烯基)三苯基鏻氯化物的乙縮醛進行堿催化的維悌希反應(yīng)，然后酸催化解離上述維悌希反應(yīng)產(chǎn)物中的乙縮醛基團。在下面的實施例5中將針對4′-阿樸-ψ-胡蘿卜-4′-醛加以詳細說明。
一般地說，醛與3-羥基-3-甲基-2-丁酮的縮合反應(yīng)適宜地是在極性溶劑中進行，所述極性溶劑例如低級鏈烷醇，尤其是甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇或丁醇。在這一反應(yīng)中，作為反應(yīng)劑的酮即3-羥基-3-甲基-2-丁酮本身還可以同時上進心到溶劑的作用。此外，這一反應(yīng)通常在大約0℃-100℃溫度范圍內(nèi)進行，最好是在室溫至反應(yīng)混合物的回流溫度下進行，并優(yōu)選是在有堿(如氫氧化鈉、氫氧化鉀)、堿金屬醇鹽(如乙醇鈉)或三乙胺氫氧化物的存在下進行。建議排除空氣，方便的作法是在惰性氣體氣氛例如氬氣氛中進行這一反應(yīng)。如果產(chǎn)物是順式/反式(Z/E)混合物，那么將這一混合物在低級鏈烷烴(最好是正庚烷)中加熱可以得到所需要的(全E)產(chǎn)物。對于類胡蘿卜素異構(gòu)化來說這是一種慣用的方法。
為了實施本發(fā)明的方法，可以通過飼料給家禽、魚或甲殼類動物施用上述類胡蘿卜素，在這種情況下，用于增強的色素淀積的類胡蘿卜素以自然的方式被攝入動物體內(nèi)。這些飼料中還可以含有有助于家禽的蛋黃、外皮和/或皮下脂肪以及魚和甲殼動物的肉和/或外皮的正常色素淀積作用的其它類胡蘿卜素。添加到飼料中的類胡蘿卜素(上文中給出命名和結(jié)構(gòu)式的7種類胡蘿卜素中的一種或多種)的含量，以富含胡蘿卜素的飼料總重量為基準(zhǔn)，一般是在0.1-150ppm(mg/kg，或0.00001-0.015%重量比)的范圍內(nèi)。對于家禽特別是產(chǎn)蛋雞和肉用仔雞來說，其飼料中添加的類胡蘿卜素的含量最好是在0.25-20ppm范圍內(nèi)，而對于魚或甲殼類動物的飼料來說，這一含量優(yōu)選在2.5-150ppm范圍內(nèi)。
另外，本發(fā)明的家禽、魚或甲殼類動物飼料的配料成分是平常慣用的，這種飼料可以用常規(guī)方法制備，包括用物理混合、壓丸、擠出、微膠囊化、噴霧等方法制備，并在這一生產(chǎn)工藝過程的某一階段摻入上述7種類胡蘿卜素中的一種或多種(如2′-脫氫紅盤菌黃質(zhì)等)。家禽飼料的常用配料例如有小麥、玉米、大麥、高梁、燕麥、大米和/或豆粉，它們通常是以磨碎或破碎的形式，構(gòu)成飼料的主要部分(每種至少約10%重量比)。另外低含量的配料(至多約5%重量比，在某些情況下低于1%重量比)包括例如魚、肉和/或骨粉、麥麩、麥秸、酵母、水解脂肪、牛脂、豬油、石灰石、鹽、蛋氨酸預(yù)混物、礦物質(zhì)預(yù)混物、維生素預(yù)混物和/或防結(jié)塊劑?？梢园堰@7種類胡蘿卜素中的一種或多種添加到任何家禽飼料中，從而制成本發(fā)明的家禽飼料。本發(fā)明的典型的魚或甲殼類動物飼料，除了添加的類胡蘿卜素之外還含有魚粉(主要的蛋白質(zhì)來源)、小麥和骨粉、豆粉、小麥面粉、淀粉糊、酵母、魚油、豆油、大豆磷脂、蛋氨酸、維生素和礦物質(zhì)。這種飼料中的蛋白質(zhì)、脂類和碳水化合物的含量分別為大約40-50%、15-30%和10%(重量比)。
用于摻入家禽、魚或甲殼類動物飼料中的上述7種類胡蘿卜素或類胡蘿卜素混合物可以以顆粒形式被混合成為所謂的預(yù)混合料，然后再將其加到飼料中。這些顆粒本身，構(gòu)成了本發(fā)明的另一個方面，除了類胡蘿卜素外，還通常含有淀粉包覆的明膠和碳水化合物以及一種或多種抗氧化劑例如乙氧喹和/或抗壞血酸基棕櫚酸酯。
這些顆粒一般含有1-20%重量比的2′-脫氫紅盤菌黃質(zhì)、1-羥基-3，4-二脫氫-1，2-二氫-ψ，ψ-胡蘿卜-2-酮、去甲球形紅極毛桿菌烯酮、球形紅極毛桿菌烯酮、5′-羥基-5′，6′-二氫-4′-阿樸-β-胡蘿卜-6′-酮、1′-羥基-3′，4′-二脫氫-1′，2′-二氫-β，ψ-胡蘿卜素-4，2′-二酮和5′-羥基-5′，6′-二氫-4′-阿樸-β-胡蘿卜素-4，6′-二酮中的一種或多種作為活性組分，而預(yù)混合料一般含有0.001-15%重量比的活性組分。
本發(fā)明還提供了這7種類胡蘿卜素在家禽的蛋黃、外皮和/或皮下脂肪以及魚和甲殼類動物的肉和/或外皮的色素淀積上的應(yīng)用。
根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，本發(fā)明的各個方面最好是包括使用2′-脫氫紅盤菌黃質(zhì)，其次是去甲球形紅極毛桿菌烯酮或球形紅極毛桿菌烯酮。另外，本發(fā)明的這些方面最好是應(yīng)用于產(chǎn)蛋雞的蛋黃的色素淀積。
下面通過實施例來說明本發(fā)明。
實施例1對4種以前未曾報導(dǎo)過可用于蛋黃的色素淀積作用的類胡蘿卜素，即2′-脫氫紅盤菌黃質(zhì)、1-羥基-3，4-二脫氫-1，2-二氫-ψ，ψ-胡蘿卜-2-酮、去甲球形紅極毛桿菌烯酮和球形紅極毛桿菌烯酮(在本實施例和下面的實施例中分別簡稱為類胡蘿卜素A、B、C和D)，評價它們對于產(chǎn)蛋雞蛋黃色素淀積的效力，并在相同的條件下與已知的具有色素淀積作用的類胡蘿卜素斑蝥黃質(zhì)(“正對照物”)進行比較。
將這4種類胡蘿卜素中的每一種配制成下列成分的顆粒。
含有類胡蘿卜素的顆粒組合物成分重量％類胡蘿卜素A/B/C/D7.0/3.5/6.0/6.0乙氧喹1.0抗壞血酸基棕櫚酸酯1.0明膠，Bloom No.14038.5糊精黃15.7結(jié)晶糖15.7流化的玉米淀粉約21.1/24.6/22.1/22.1總計100.0
然后將各個類胡蘿卜素A-D以及斑蝥黃質(zhì)的顆粒摻入低類胡蘿卜素的基本飼料中使得在每一種情況下所試驗類胡蘿卜素的含量達到10mg/kg飼料。補加了類胡蘿卜素A、類胡蘿卜素B或斑蝥黃質(zhì)的基本飼料中還含有0.70-1.40ppm葉黃素和0.20-0.50ppm玉米黃質(zhì)，補加了類胡蘿卜素C、類胡蘿卜素D或斑蝥黃質(zhì)的基本飼料中還含有0.85-1.20ppm葉黃素和0.20-0.35ppm玉米黃質(zhì)，并且在上述每種情況下還應(yīng)補足正常含量的維生素。在下面的表1和表2中列出了低類胡蘿卜素基本飼料的成分。
表1供類胡蘿卜素A和B用的低類胡蘿卜素基本飼料的成分 *每公斤飼料含有
維生素A8000IU，維生素D31800IU，維生素E60mg，維生素K31.3mg，維生素C200mg，維生素B14mg，維生素B211.8mg，維生素B58mg，維生素B120.04mg，維生素H0.06mg，泛酸鈣48mg，煙酸104mg，葉酸2mg，膽堿1950mg。
表2供類胡蘿卜素C和D用的低類胡蘿卜素基本飼料的成分 *見表1
采用高效液相色譜法(HPLC)檢驗摻入飼料中的類胡蘿卜素A-D和斑蝥黃質(zhì)的含量。
將試驗用的產(chǎn)蛋雞裝在一個三層層架式雞籠的各個籠內(nèi)。對于類胡蘿卜素A和B以及用于比較的斑蝥黃質(zhì)，使用42周齡的72IsaBrown母雞，6個重復(fù)組(每組3只母雞)分別與含有3種類胡蘿卜素中的每一種的飼料和不含類胡蘿卜素(負對照物，即未添加試驗用類胡蘿卜素的基本飼料)的飼料相對映。類胡蘿卜素C和D以及斑蝥黃質(zhì)的情況與上面所述相類似，不過采用4個重復(fù)組，每組由6只61周齡的Lohmann LSL母雞組成，總共是96只母雞。
在開始試驗之前，給這些母雞喂食上面所述的低類胡蘿卜素的基本飼料，以降低已經(jīng)存在的蛋黃色素淀積。然后，在三周的試驗過程中，給這些雞喂食補加試驗用類胡蘿卜素或不含這些類胡蘿卜素(負對照物)的相同的低類胡蘿卜素基本飼料。將這些飼料(搗碎的)和水一起讓雞任意食用，每周一次監(jiān)測這些雞的產(chǎn)蛋情況，將每只雞所產(chǎn)的最后2個蛋收集起來進行試驗分析。
通過用帶有照相記錄的顏色描繪法和反射測色法(CIE Yxy系統(tǒng))以及通過測定蛋黃中的類胡蘿卜素淀積來評價色素淀積作用的功效。反射測色法采用Gavdner XL比色計進行，將測得的三色激勵值換算成CIE系統(tǒng)的主波長和光譜飽和度值[見J.P.Vuilleumier,The“Roche Yolk Colour Fan”-An Instrument for Measuring Yolk Colour,Poultry Science 48，767-779(1969)]。使用ANOVA程序(SAS，1985)對由反射測色法得到的主波長和光譜飽和度值進行方差分析。為了評價各種處理方法之間的差別，使用了Duncan′s復(fù)極差測驗(α=0.05)。類胡蘿卜素淀積的測定給出了在合并的蛋黃中的試驗用類胡蘿卜素的含量，它是采用與喂食前測定飼料中類胡蘿卜素含量所使用的相同的HPLC方法測定的，包括定量地表示最初摻入飼料中的類胡蘿卜素數(shù)量。
所得結(jié)果(平均值)列于下面的表3和表4中。
表3類胡蘿卜素的蛋黃色素淀積作用的功效
表4類胡蘿卜素的蛋黃色素淀積作用的功效 這些結(jié)果表明，所有這4種類胡蘿卜素和斑蝥黃質(zhì)都顯著地影響蛋黃的色素淀積。使用類胡蘿卜素A(2′-脫氫紅盤菌黃質(zhì))可使蛋黃有鮮明的胭脂紅色素淀積，這反映在主波長由578.1nm提高到626.7nm。雖然光譜飽和度是中等程度，但在蛋黃中其達到了很高的含量水平(24.1ppm)。類胡蘿卜素B(1-羥基-3，4-二脫氫-1，2-二氫-ψ，ψ-胡蘿卜-2-酮)使主波長明顯地提高到612.7nm，盡管這一效果與有限的沉積和色飽和度有關(guān)，但結(jié)果導(dǎo)致蛋黃有淺粉色色素淀積。類胡蘿卜素C(去甲球形紅極毛桿菌烯酮)和類胡蘿卜素D(球形紅極毛桿菌烯酮)都顯示出良好的效力使蛋黃產(chǎn)生紅色色素淀積，顯著提高了主波長(由575.8nm分別達到599.5nm和596.3nm)和色譜飽和度(由0.477分別達到0.777和0.782)。它們還非常容易在蛋黃中淀積(20.75和17.23ppm)。本實施例中用作正對照物的斑蝥黃質(zhì)顯示出蛋黃的紅-橙色色素淀積作用。主波長明顯地低于類胡蘿卜素C和D(589.9nm)，光譜飽和度較高(0.853)并且在蛋黃中的淀積也較高(25.25ppm)。
實施例2使用類似于實施例1中所述的方法，評定去甲球形紅極毛桿菌烯酮(下文中稱之為“類胡蘿卜素C”)和斑蝥黃質(zhì)(作為正對照物)各以1，2和4ppm的分級水平與4ppm基本水平的β-阿樸-8′-胡蘿卜酸乙酯(“阿樸酯”)混合情況下對產(chǎn)蛋雞初篩分的蛋黃色素淀積作用的功效。在每一種情況下，分別將各類胡蘿卜素配制成顆粒，然后摻入低類胡蘿卜素的基本飼料中達到上面所述的含量水平。這些顆粒含有6.1%(重量比)的去甲球形紅極毛桿菌烯酮或10.4%(重量比)的斑蝥黃質(zhì)或11.3%(重量比)的阿樸酯，這些重量百分?jǐn)?shù)通過分光光度分析數(shù)據(jù)加以證實。含有0.70-1.40ppm葉黃素和0.20-0.50ppm玉米黃質(zhì)以及正常含量的補充維生素的低類胡蘿卜素基本飼料的組成列于下面的表5中。
表5供類胡蘿卜素組合物一類胡蘿卜素C+阿樸酯和斑蝥黃質(zhì)+阿樸酯用的低類胡蘿卜素基本飼料的組成 *見表1。
利用HPLC方法檢驗摻入到飼料中的類胡蘿卜素的含量。
將試驗用的產(chǎn)蛋雞裝在一個3層層架式雞籠的各個籠內(nèi)，所述的產(chǎn)蛋雞是40周齡的72Isa Brown母雞，對于每一種使用上述特定類胡蘿卜素組合物處理過的飼料，使用4個重復(fù)組(每組3只雞)進行試驗。
在進行試驗之前，給這些雞喂食上面所述的低類胡蘿卜素的基本飼料，以減少已存在的蛋黃色素淀積。然后，在3個星期的試驗過程中，給這些雞喂食補加了試驗用類胡蘿卜素組合物的相同的低類胡蘿卜素基本飼料。將這些飼料(搗成糊狀)和水一起給雞“任意”食用。每周一次監(jiān)測雞的產(chǎn)蛋情況，把每只雞所產(chǎn)的最后兩個蛋收集起來供試驗分析用。
與實施例1相同，通過顏色描繪法(附有照相記錄)和反射測色法以及蛋黃中的類胡蘿卜素淀積情況來評價色素淀積作用的效力。就反射測色法而言，使用傳統(tǒng)的CIE色三角(Yxy系統(tǒng))或新式的CIELAB系統(tǒng)來測定蛋黃顏色。另外，采用Roche Yolk ColourFan1989(RYCF)法記錄每個重復(fù)組中合并在一起的蛋黃顏色。詳細的情況參見實施例1。
試驗結(jié)果(平均值)列于下面的表6和表7中。
表6類胡蘿卜素組合物的蛋黃色素淀積效力(目測結(jié)果，主波長、光譜飽和度及蛋黃中類胡蘿卜素的含量) *RYCF=Roche Yolk Colour Fan
表7類胡蘿卜素組合物的蛋黃色素淀積效力(用CIELAB系統(tǒng)測定蛋黃顏色)
這些結(jié)果表明，類胡蘿卜素C(去甲球形紅極毛桿菌烯酮)在蛋黃中淀積達到與斑蝥黃質(zhì)相類似的含量水平，但就蛋黃色素淀積作用的效力而言，它顯著地高于斑蝥黃質(zhì)。使用類胡蘿卜素C和阿樸酯組合物獲得的色素淀積作用是非常理想的橙黃色。
實施例3使用與實施例1中所述類似的方法，評價2′-脫氫紅盤菌黃質(zhì)(下文中稱之為“類胡蘿卜素A”)以及三種正對照物-斑蝥黃質(zhì)、橘黃質(zhì)和4′-阿樸-β-胡蘿卜-4′-酸乙酯(脈孢菌黃質(zhì)乙基酯)分別以0.5，1和2ppm(類胡蘿卜素A)或1、2和4ppm(三種正對照物中的每一種)與4ppm基本含量的乙基-β-阿樸-8′-胡蘿卜酸酯(“阿樸酯”)的組合物在初篩分下對產(chǎn)蛋雞的蛋黃色素淀積作用的效力。在每一種情況下，把各種類胡蘿卜素配制成顆粒，然后摻入低類胡蘿卜素的基本飼料中達到上述含量水平。這些顆粒含有6.5%(重量比)的2′-脫氫紅盤菌黃質(zhì)，或10.0%(重量比)的斑蝥黃質(zhì)，或11.1%(重量比)的橘黃質(zhì)，或6.4%(重量比)的脈孢菌黃質(zhì)乙基酯，或10.4%(重量比)的阿樸酯，這些重量百分?jǐn)?shù)用分光光度分析數(shù)據(jù)加以確認(rèn)。上述低類胡蘿卜素的基本飼料含有0.70-1.40ppm的葉黃素和0.20-0.50ppm的玉米黃質(zhì)以及正常含量的補加維生素，該基本飼料的組成列于下面的表8中。
表8供類胡蘿卜素組合物-類胡蘿卜素A+阿樸酯、斑蝥黃質(zhì)+阿樸酯、橘黃質(zhì)+阿樸酯和脈孢菌黃質(zhì)乙基酯+阿樸酯用的低類胡蘿卜素基本飼料的組成 *見表1
用HPLC法檢驗摻入飼料中的類胡蘿卜素的含量。
將試驗用的產(chǎn)蛋雞裝在一個3層層架式雞籠的各個籠子內(nèi)，這些產(chǎn)蛋雞是72周齡的144Isa Brown母雞，對于使用上述的特定類胡蘿卜素組合物處理過的每一種飼料，用4個重復(fù)組(每組3只雞)進行試驗。
試驗之前，給這些雞喂食上述低類胡蘿卜素的基本飼料，以降低已經(jīng)存在的蛋黃色素淀積。然后，在3周的試驗過程中，給這些雞喂食補加了試驗用類胡蘿卜素組合物的相同的低類胡蘿卜素的基本飼料，把這些飼料(搗成糊狀)和水一起給雞“任意”食用。每周一次觀察雞的產(chǎn)蛋情況，把每只雞所產(chǎn)的最后2個蛋收集起來供試驗分析用。
與實施例1同樣，通過顏色描繪法(附有照相記錄)和反射測色法以及類胡蘿卜素在蛋黃中的淀積來評價色素淀積作用的效力。就反射測色法而言，采用傳統(tǒng)的CIE色三角(Yxy系統(tǒng))或新式的CIELAB系統(tǒng)來測定蛋黃顏色。另外，還利用Roche Yolk Colour Fan1989(RYCE)法記錄每一重復(fù)組中合并的蛋黃顏色。詳細的情況參見實施例1。
所得到的結(jié)果(平均值)列于下面的表9和表10中。
表9類胡蘿卜素組合物的蛋黃色素淀積效力(目測結(jié)果、主波長、光譜飽和度和在蛋黃中的含量) *RYCF=Roche Yolk Colour Fan
表10類胡蘿卜素組合物的蛋黃色素淀積效力(用CIELAB系統(tǒng)測定蛋黃顏色)
表9和表10中列出的結(jié)果清楚地表明，對于蛋黃色素淀積來說，類胡蘿卜素A(2′-脫氫紅盤菌黃質(zhì))與斑蝥黃質(zhì)、橘黃質(zhì)或脈孢菌黃質(zhì)乙基酯相比為具有更強效力的紅色類胡蘿卜素。例如，以主波長作為參數(shù)，在以0.5和1ppm進行的試驗中其效力大約比脈孢菌黃質(zhì)乙基酯高4倍，比斑蝥黃質(zhì)高幾乎7倍。
實施例45′-羥基-5′，6′-二氫-4′-阿樸-β-胡蘿卜-6′-酮的制備在室溫和氬氣氛的條件下，將12.5g(30mmol)8′-阿樸-β-胡蘿卜醛的200ml甲醇的溶液導(dǎo)入一個配備有一個4.5cmTeflon 攪拌葉片、一個溫度計和一個強冷卻器的750ml的4頸反應(yīng)燒瓶內(nèi)。然后向該溶液中添加20ml(純度95%，180mmol)的3-羥基-3-甲基-2-丁酮，隨后，在攪拌下于30分鐘里添加2g(50mmol)氫氧化鈉的40ml水溶液，上述添加是采用滴加方式進行的。向所得到的懸浮液中再加入100ml甲醇，然后使用油浴在40℃整體加熱，得到深色的溶液。約48小時后，經(jīng)薄層色譜法證實該反應(yīng)實際上已經(jīng)結(jié)束。用3.15ml(50mmol)冰醋酸中和所得到的溶液，使其緩慢冷卻到室溫，沉淀析出深色的晶體。為了加快沉淀，將該溶液在冰浴中進一步冷卻。2小時后，將其過濾，用100ml冷甲醇洗滌所收集到的沉淀物。
將該沉淀物從二氯甲烷和乙烷的混合液中結(jié)晶，得到所需要的5′-羥基-5′，6′-二氫-4′-阿樸-β-胡蘿卜-6′-酮，呈近黑色晶體。將其過濾出來，用已烷洗滌并在40℃和20毫巴的減壓下干燥。產(chǎn)物的產(chǎn)率是13.57g(產(chǎn)率83%)，熔點179-180℃。
實施例5(全E)-1-羥基-3，4-二脫氫-1，2-二氫-ψ，ψ-胡蘿卜-2-酮的制備將1.80g(17mmol)三甲基原甲酸酯和0.4m11%(w/v)對甲苯磺酸的甲醇溶液加到6.34g(14.2mmol)(3，7-二甲基-8-氧代-2，4，6-辛三烯基)三苯基鏻氯化物的30ml甲醇溶液中。在室溫和氬氣中攪拌該混合物1.5小時，然后用0.2ml吡啶使之快速冷卻。這樣生成了(3，7-二甲基-8-氧代-2，4，6-辛三烯基)三苯基鏻氯化物的二甲基乙縮醛。然后，將4.31g(12.3mmol)的(全E)-12′-阿樸-ψ-胡蘿卜-12′-醛[按Hengartner等人于Helv.Chim.Acta75,1848(1992)中所述的方法制備]的50ml二氯甲烷溶液加到該混合物中，冷卻到-20℃。在-20℃下于30分鐘里添加剛制備的甲醇鈉溶液，甲醇鈉溶液是將363mg(15.8mmol)金屬鈉溶解在5ml甲醇中制成，在室溫下攪拌該混合物2小時，然后用0.8ml濃硫酸在10ml冰水中的混合物將其酸化。將該混合物攪拌20分鐘，然后混合以50ml二氯甲烷和60ml冰水。有機相用碳酸氫鈉水溶液和鹽水洗滌，然后干燥、濃縮。將殘余物溶于80ml二氯甲烷中，然后在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸餾掉二氯甲烷，同時加入320ml甲醇。在0℃攪拌該溶液1小時，過濾收集所產(chǎn)生的深紅色晶體，干燥后得到4.85g(產(chǎn)率82%)的(全E)-4′-阿樸-ψ-胡蘿卜-4′-醛，熔點為166-167℃。
在氬氣氛中將8.94g(87mmol)的3-羥基-3-甲基-2-丁酮加到1.54g(23mmol)氫氧化鉀(86%)的14ml甲醇溶液中。然后，在10℃的溫度下并且在30分鐘時間里添加4.22g(8.7mmol)(全E)-4′-阿樸-ψ-胡蘿卜-4′-醛的50ml二氯甲烷溶液中。在室溫下攪拌該混合物64小時，然后用1.6ml乙酸中和。在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上蒸餾掉二氯甲烷，與此同時添加70ml甲醇。過濾所得到的懸浮液，用甲醇洗滌濾餅，然后進行干燥。從二氯甲烷/甲醇(溶劑交換)中重結(jié)晶，得到4.10g(產(chǎn)率83%)(全E)-1-羥基-3，4-二脫氫-1，2-二氫-ψ，ψ-胡蘿卜-2-酮，是深紫色的晶體，熔點199℃。
實施例6(全E)-1′-羥基-3′，4′-二脫氫-1′，2′-二氫-β，ψ-胡蘿卜素-4，2′-二酮的制備利用油浴將2.82g(5.68mmol)的4-氧代-4′-阿樸-β-胡蘿卜-4′-醛、1.22ml/1.159g(11.37mmol)的3-羥基-3-甲基-2-丁酮和0.63ml的9摩爾氫氧化鉀水溶液(5.68mmol KOH)在20ml丙醇中的混合物加熱到73-75℃。在這一溫度下大約2小時后，經(jīng)薄層色譜法證實反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束。
反應(yīng)混合物冷卻后，用二氯甲烷和冰水(含少量1N硫酸)的兩相溶劑系統(tǒng)萃取直至水相成為中性，把這兩相分離后，用無水硫酸鈉干燥有機相，隨后減壓蒸發(fā)濃縮。使用乙醚與已烷的2∶1的混合物作為洗脫液，通過硅膠色譜分離所產(chǎn)生的深紅色的油。合并含有類胡蘿卜素產(chǎn)物的餾分，在減壓下蒸發(fā)得到深紅色殘余物，然后將該殘余物的庚烷溶液在100℃加熱約16小時使之異構(gòu)化。隨后使這一溶液冷卻到0℃，濾出形成的深紅色晶體(1.50g,產(chǎn)率46%)。該產(chǎn)物即1′-羥基-3′，4′-二脫氫-1′，2′-二氫-β，ψ-胡蘿卜素-4，2′-二酮，熔點為181-182℃，根據(jù)HPLC的結(jié)果(全E)含量為92%，UV/VIS(已烷+1%CH2Cl2+1%C2H5OH)501nm(ε=154000)。
實施例7(全E)-5′-羥基-5′，6′-二氫-4′-阿樸-β-胡蘿卜素-4，6′-二酮的制備向2.15g(5mmol)4-氧代-8′-阿樸-β-胡蘿卜-8′-醛的20ml丙醇懸浮液中添加1.02g(10mmol)3-羥基-3-甲基-2-丁酮在0.55ml 9摩爾的氫氧化鉀水溶液(5mmol KOH)中的溶液，在油浴中將這一混合物加熱到72-74℃。在20分鐘加熱時間里，原來的多相混合物變成均相，在大約45分鐘內(nèi)開始發(fā)生結(jié)晶。
隨后使該混合物冷卻至約0-5℃并過濾，依次用甲醇、水(至濾液成為中性)、甲醇和已烷洗滌結(jié)晶，在30℃和減壓下進行干燥，得到1.94g(產(chǎn)率75%)的(全E)-5′-羥基-5′，6′-二氫-4′-阿樸-β-胡蘿卜素-4，6′-二酮，熔點18g-191℃，利用HPLC測得的純度約為99%。
權(quán)利要求
1.一種用包含一種或多種類胡蘿卜素的家禽、魚或甲殼類動物飼料使家禽的蛋黃、外皮和/或皮下脂肪以及魚和甲殼類動物的肉和/或外皮色素淀積的方法，其特征在于，所述的類胡蘿卜素是2′-脫氫紅盤菌黃質(zhì)、1-羥基-3，4-二脫氫-1，2-二氫-ψ，ψ-胡蘿卜-2-酮、去甲球形紅極毛桿菌烯酮、球形紅極毛桿菌烯酮、5′-羥基-5′，6′-二氫-4′-阿樸-β-胡蘿卜-6′-酮、1′-羥基-3′，4′-二脫氫-1′，2′-二氫-β，ψ-胡蘿卜素-4，2′-二酮和5′-羥基-5′，6′-二氫-4′-阿樸-β-胡蘿卜素-4，6′-二酮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述的類胡蘿卜素是2′-脫氫紅盤菌黃質(zhì)、去甲球形紅極毛桿菌烯酮和球形紅極毛桿菌烯酮。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，以飼料的總重量為基準(zhǔn)，飼料中類胡蘿卜素的含量在0.1ppm-150ppm的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)上述任一項權(quán)利要求的方法，其特征在于，它是用于使產(chǎn)蛋雞的蛋黃色素淀積。
5.一種供家禽、魚或甲殼類動物食用并可使家禽的蛋黃、肉、外皮和/或皮下脂肪以及魚和甲殼類動物的肉和/或外皮色素淀積的富含類胡蘿卜素的飼料，其特征在于，它含有有效量的下列的一種或多種類胡蘿卜素2′-脫氫紅盤菌黃質(zhì)、1-羥基-3，4-二脫氫-1，2-二氫-ψ，ψ-胡蘿卜-2-酮、去甲球形紅極毛桿菌烯酮、球形紅極毛桿菌烯酮、5′-羥基-5′，6′-二氫-4′-阿樸-β-胡蘿卜-6′-酮、1′-羥基-3′，4′-二脫氫-1′，2′-二氫-β，ψ-胡蘿卜素-4，2′-二酮和5′-羥基-5′，6′-二氫-4′-阿樸-β-胡蘿卜素-4，6′-二酮。
6.權(quán)利要求5所述的富含類胡蘿卜素的飼料，其特征在于，所述的類胡蘿卜素是2′-脫氫紅盤菌黃質(zhì)、去甲球形紅極毛桿菌烯酮和球形紅極毛桿菌烯酮。
7.權(quán)利要求5或6所述的富含類胡蘿卜素的飼料、其特征在于，以飼料的總重量為基準(zhǔn)，用于色素淀積的類胡蘿卜素的含量在0.1ppm-150ppm范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7中任一項所述的富含類胡蘿卜素的飼料，其特征在于，它是供家禽用。
9.摻入到供家禽、魚或甲殼類動物食用的預(yù)混物或飼料中的含有一種或多種類胡蘿卜素的顆粒，其特征在于，這些顆粒含有1-20%重量比的下列的一種或多種類胡蘿卜素2′-脫氫紅盤菌黃質(zhì)、1-羥基-3，4-二脫氫-1，2-二氫-ψ，ψ-胡蘿卜-2-酮、去甲球形紅極毛桿菌烯酮、球形紅極毛桿菌烯酮、5′-羥基-5′，6′-二氫-4′-阿樸-β-胡蘿卜-6′-酮、1′-羥基-3′，4′-二脫氫-1′，2′-二氫-β，ψ-胡蘿卜素-4，2′-二酮和5′-羥基-5′，6′-二氫-4′-阿樸-β-胡蘿卜素-4，6′-二酮。
10.摻入家禽、魚或甲殼類動物飼料中的含有一種或多種類胡蘿卜素的預(yù)混物，其特征在于，它含有0.001-15%重量比的下列的一種或多種類胡蘿卜素2′-脫氫紅盤菌黃質(zhì)、1-羥基-3，4-二脫氫-1，2-二氫-ψ，ψ-胡蘿卜-2-酮、去甲球形紅極毛桿菌烯酮、球形紅極毛桿菌烯酮、5′-羥基-5′，6′-二氫-4′-阿樸-β-胡蘿卜-6′-酮、1′-羥基-3′，4′-二脫氫-1′，2′-二氫-β，ψ-胡蘿卜素-4，2′-二酮和5′-羥基-5′，6′-二氫-4′-阿樸-β-胡蘿卜素-4，6′-二酮。
11.類胡蘿卜素2′-脫氫紅盤菌黃質(zhì)、1-羥基-3，4-二脫氫-1，2-二氫-ψ，ψ-胡蘿卜-2-酮、去甲球形紅極毛桿菌烯酮、球形紅極毛桿菌烯酮、5′-羥基-5′，6′-二氫-4′-阿樸-β-胡蘿卜-6′-酮、1′-羥基-3′，4′-二脫氫-1′，2′-二氫-β，ψ-胡蘿卜素-4，2′-二酮和5′-羥基-5′，6′-二氫-4′-阿樸-β-胡蘿卜素-4，6′-二酮中的一種或多種用于使家禽的蛋黃、外皮和/或皮下脂肪以及魚和甲殼類動物的肉和/或外皮色素沉積。
12.類胡蘿卜素1-羥基-3，4-二脫氫-1，2-二氫-ψ，ψ-胡蘿卜-2-酮、5′-羥基-5′，6′-二氫-4′-阿樸-β-胡蘿卜-6′-酮、1′-羥基-3′，4′-二脫氫-1′，2′-二氫-β，ψ-胡蘿卜素-4，2′-二酮和5′-羥基-5′，6′-二氫-4′-阿樸-β-胡蘿卜素-4，6′-二酮。
13.1-羥基-3，4-二脫氫-1，2-二氫-ψ，ψ-胡蘿卜-2-酮、5′-羥基-5′，6′-二氫-4′-阿樸-β-胡蘿卜-6′-酮、1′-羥基-3′，4′-二脫氫-1′，2′-二氫-β，ψ-胡蘿卜素-4，2′-二酮和5′-羥基-5′，6′-二氫-4′-阿樸-β-胡蘿卜素-4，6′-二酮的制備方法，其特征在于，分別將4′-阿樸-ψ-胡蘿卜-4′-醛、8′-阿樸-β-胡蘿卜醛、4′-氧代-4′-阿樸-β-胡蘿卜-4′-醛或4-氧代-8′-阿樸-β-胡蘿卜-8′-醛與3-羥基-3-甲基-2-丁酮縮合。
全文摘要
使家禽的蛋黃、外皮和/或皮下脂肪及魚和甲殼類動物肉和/或外皮色素淀積法，在家禽、魚或甲殼類動物飼料中摻入下列一或多種類胡蘿卜素2′-脫氫紅盤菌黃質(zhì)、1-羥基-3，4-二脫氫-1，2-二氫-φ，φ-胡蘿卜-2-酮、去甲球形紅極毛桿菌烯酮、球形紅極毛桿菌烯酮、5′-羥基-5′，6′-二氫-4′阿樸-β-胡蘿卜-6′-酮、1′-羥基-3′，4′-二脫氫-1′，2′-二氫-β，φ-胡蘿卜素-4，2′-二酮和5′-羥基-5′，6′-二氫-4′-阿樸-β-胡蘿卜素-4，6′-二酮。供家禽、魚或甲殼類動物食用富含類胡蘿卜素飼料，摻入該中預(yù)混物含一或多種上述類胡蘿卜素顆粒，在色素淀積法中的應(yīng)用，及4種新類胡蘿卜素與適宜的醛與3-羥基-3-甲基-2-丁酮縮合成2-羥基-2-甲基-丙?；卣鞫嘶鶃碇苽?。
文檔編號A23K1/00GK1107302SQ9410756
公開日1995年8月30日 申請日期1994年6月23日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月24日
發(fā)明者K·伯恩哈德, J·布羅茨, U·亨加特納, P·克賴恩比爾, K·賽特 申請人:霍夫曼-拉羅奇有限公司