Pigmentation of Atlantic salmon (Salmo Salar) using pigments from Haematococcus pluvialis

Abstract

Den rosa, karakteristiske fargen på kjøttet til Atlantisk laks (Salmo Salmar) er en av de viktigste kvalitetsparameterene på fisken. I dag brukes syntetisk astaxanthin produsert av petrokjemikalier hovedsaklig til pigmentering. Mikroalgen Haematococcus Pluvialis har evnen til å akkumulere astaxanthin, og utgjør et grønt, bærekraftig valg for pigmentering. Denne oppgaven hadde som mål å undersøke om astaxanthin fra H. pluvialis er en effektiv pigmentkilde for pigmentering av Atlantisk laks. Det ble startet et fôringsforsøk med Atlantisk laks (startvekt 652±37.0 g), der fôrets sammensetning var likt med unntak av pigmentformulering. Tre ulike pigmentformuleringer ble brukt: syntetisk astaxanthin (AS), hel-celle astaxanthin fra H. pluvialis (AW), og ekstrahert astaxanthin fra H. pluvialis (AX). Veksten til fisken ble fulgt under hele forsøket, og det ble gjennomført kolorimetriske analyser. Videre ble HPLC betnyttet for å bestemme karotenoid konsentrasjonen i muskel-, lever-, og plasmaprøver. Det siste uttaket ga følgende sluttverdier: vekst: (AS:1.25±0.13 kg, AW:1.19±0.13 kg, AX:1.14±0.18 kg), karotenoid konsentrasjon i muskel: (AS:3.04±0.77 mg/kg, AW:2.23±0.79 mg/kg, AX: 2.67±0.65 mg/kg), og rødhet (a*): (AS:31.00±2.26, AW:29.71±2.29, AX:29.82±1.87). Ingen signifikante forskjeller (p<0.05) ble funnet mellom fisk foret med syntetisk astaxanthin og astaxanthin fra H. pluvialis i parameterene vekst, karotenoid konsentrasjon i muskel eller kolorimetriske analyser. Videre var total karotenoid innholdet i plasma- og leverprøver høyere i fisk foret med syntetisk pigment (AS), mens fisk foret med AW hadde høyere konsentrasjoner sammenlignet med de som var foret med AX. Samlet sett viste resultatene at pigment fra H. pluvialis er effektiv kilde for pigmentering av Atlantisk laks, og ingen signifikante forskjeller ble funnet sammenlignet med en syntetisk pigmentkilde.

The characteristic pink flesh of Atlantic salmon (Salmo salar) is the most important primary quality parameter. Today, synthetic astaxanthin derived from petrochemicals is mainly used for pigmentation. However, the microalgae Haematococcus Pluvialis has the ability to accumulate astaxanthin, and thus provide a green, sustainable choice for pigmentation. This thesis aimed to investigate if astaxanthin derived from H. pluvialis is an efficient pigment source for the pigmentation of Atlantic salmon. A feeding trial with Atlantic salmon (start weight 652±37.0 g) was initiated, with three different pigment formulations added to a basic feed recipe: synthetic astaxanthin (AS), whole-cell astaxanthin from H. pluvialis (AW) and extracted astaxanthin from H. pluvialis (AX). HPLC was used to determine the carotenoid concentration in fish muscle, liver, and plasma samples, colorimetric analyzes were carried out, and growth was monitored. The last sampling gave the following final values: growth: (AS:1.25±0.13 kg, AW:1.19±0.13 kg, AX:1.14±0.18 kg), muscle carotenoid concentration: (AS:3.04±0.77 mg/kg, AW:2.23±0.79 mg/kg, AX: 2.67±0.65 mg/kg), and redness (a*): (AS:31.00±2.26, AW:29.71±2.29, AX:29.82±1.87). The results showed no significant (p<0.05) differences in growth metrics, muscle carotenoid concentration, or colorimetric values between fish fed with synthetic and H. pluvialis derived astaxanthin. Furthermore, the total carotenoid content in plasma and liver samples was higher in fish fed with synthetic pigment (AS), and fish fed with AW showed higher concentrations compared to fish fed with AX. Overall, the results showed that pigment derived from H. pluvialis is an efficient source of pigmentation for Atlantic salmon. No significant differences were found compared to a synthetic pigment source.