El astaxantina natural y sintética puede promover la pigmentación en los peces. En este estudio, se evaluaron los efectos de la astaxantina dietética en el crecimiento y la pigmentación en el mero leopardo. Los peces fueron asignados a tres grupos: 0% de astaxantina (C), 0.02% de astaxantina natural (HP) y 0.02% de astaxantina sintética (AS). El brillo no fue influenciado por la astaxantina. Sin embargo, la rojez y la amarillez fueron significativamente mayores en los peces alimentados con dietas que contenían astaxantina que en los peces alimentados con dietas de control, y fueron significativamente mayores en el grupo HP que en el grupo AS. En un análisis de transcriptoma, se identificaron 466, 33 y 32 genes expresados diferencialmente (DEGs) entre C y HP, C y AS, y AS y HP, incluyendo varios genes relacionados con la pigmentación. Los DEGs se enriquecieron para la deposición de carotenoides y otras vías relacionadas con el color de la piel. Un análisis de metaboloma reveló 377, 249 y 179 metabolitos diferenciales (DMs) entre C y HP, C y AS, y AS y HP, respectivamente. En conclusión, la astaxantina natural tiene un mejor efecto de coloración, que es más adecuada como colorante rojo en la acuicultura. Estos resultados mejoran nuestra comprensión de los efectos de la astaxantina natural y sintética en la formación del color rojo en los peces.