Tuy nhiên, điều kiện nuôi trồng thủy sản có thể ảnh hưởng tiêu cực đến màu da tự nhiên của cá. Sắc tố da cá được điều chỉnh bởi cả yếu tố bên ngoài và bên trong (di truyền, tế bào, thần kinh và nội tiết tố). Vì lý do đó, một số nghiên cứu đã được tiến hành nhằm tìm hiểu các cơ chế cơ bản về sắc tố cá cũng như ảnh hưởng do điều kiện nuôi.
Sắc tố da cá là một đặc điểm riêng của loài phụ thuộc vào số lượng và sự kết hợp của một số loại tế bào sắc tố có trong lớp biểu bì và lớp hạ bì. So với các loài động vật có xương sống khác, người ta cho rằng sự đa dạng về sắc tố này ở cá là do sự nhân đôi bộ gen của cá đã làm phát sinh thêm khoảng 30% các gen liên quan đến sắc tố. Hơn nữa, sắc tố da có thể thay đổi trong suốt thời gian sống như trong chu kỳ sinh sản hoặc do phản ứng với môi trường bên ngoài khác nhau có thể phá vỡ sự hình thành màu da tự nhiên của cá.
Vậy sắc tố của cá thay đổi như thế nào? Đầu tiên là do cơ chế hoạt động của tế bào. Một mặt, sự thay đổi màu sắc sinh lý, diễn ra nhanh chóng được tạo ra bởi sự chuyển động của các túi sắc tố (nhiễm sắc thể). Mặt khác, sự thay đổi màu sắc hình thái xảy ra trong vài ngày hoặc vài tuần, liên quan đến sự thay đổi về nồng độ sắc tố da hoặc mật độ và sự phân bố của tế bào sắc tố trong cơ thế cá.
Thứ hai là do sự điều chỉnh hormone. Không giống như động vật có xương sống khác, cá có cơ chế nội tiết tố kép để điều chỉnh màu da. Ngoài ra, sắc tố còn bị kiểm soát bởi hệ thần kinh. Thông tin về màu sắc được mắt thu nhận, xử lý trong lớp tế bào thị giác và một phần ở cấp độ các tế bào thần kinh trong tủy được gửi đến tế bào sắc tố thông qua các kết nối thần kinh trực tiếp.
Đặc biệt là điều kiện nuôi ảnh hưởng đáng kể đến sắc tố da cá. Điều kiện nuôi chẳng hạn như môi trường và thức ăn rất khác với môi trường sống tự nhiên, ảnh hưởng đến sinh lý và hành vi của cá. Trong nuôi thâm canh, quá trình xử lý, vận chuyển, mật độ thả, dịch bệnh, tiêm phòng, thức ăn v.v. có thể dẫn đến stress cấp tính hoặc mãn tính đối với cá.
Mối liên hệ giữa dinh dưỡng và sắc tố đã được nghiên cứu có thể gây ra sự thay đổi rõ rệt trong điều kiện nuôi trồng thủy sản. Cá không thể sinh tổng hợp carotenoid và do đó phải bổ sung từ thức ăn để cải thiện màu sắc da. Astaxanthin là carotenoid chính được sử dụng trong thức ăn nuôi trồng thủy sản tổng hợp từ tảo, nấm, men và vi khuẩn giúp cải thiện khả năng sống sót, hiệu suất tăng trưởng, khả năng sinh sản, khả năng chịu căng thẳng, bệnh tật.
