许多水产动物具有将类胡萝卜素氧化的修饰能力，在组织沉积后使之呈现黄色、橙色和红色。参与氧化的酶称为酮酶(ketolase)，能够在末端环上添加羟基和酮基，主要在肝脏细胞中表达。多数情况下，体色表型由类胡萝卜素氧化决定，其氧化代谢的遗传研究备受关注。类胡萝卜素酮化速度快，且中间产物与酶结合在一起，故难以检测。推测可能存在3种酮化过程。
第一种方式是在β-紫罗兰酮环的C4位置发生两次羟化反应，消耗两分子NADH和两分子O2。第二轮羟化反应形成的乙二醇会自动脱水在C4形成酮基，且已在P450催化过程中得到了证明。该酮化方式应存在C4发生一次羟化的中间产物，但尚未见报道。在金丝雀中发现的一种C4羟基化的类胡萝卜素——异虾青素(4，4′-双羟基-ε、ε-类胡萝卜素-3、3′-二酮)是上述中间产物结构最类似的物质。异虾青素是由金丝雀叶黄素B(canary xanthophyll B)在C4位置羟基化而来。[[虾青素（astaxanthin）]]和异虾青素是等电位的，可在酶的作用下相互转化。这虽能证明C4可羟基化，但C4是否发生两次羟基化仍难确定。
第二种方式是在β-紫罗兰酮环C3和C4位置去饱和。羟基化与去饱和的催化机制类似，很多羟化酶同时具有这两种功能。氧活化铁中心的轻微移动就可实现羟基化向去饱和的改变。去饱和终产物为酮-醇异构体，会自发地转化为酮。尽管C3—C4去饱和的中间产物尚未被发现，但由于羟基化和去饱和反应的催化机制是保守的，去饱和催化仍是一种需要关注的催化方式。
第三种方式是羟基化后进行脱氢反应，将C4羟基转化为酮基。羟基脱氢是细胞内一种常见的反应。目前，尚未发现C4发生一次羟化的中间产物，羟基化酶和脱氢酶在空间上应该非常接近，很有可能是一个酶复合体，甚至会融合成一个酶。由于缺少中间产物的证据，虽然有很多人反对存在这种酮化方式的假说，但羟化酶和脱氢酶之间的耦联程度和性质是这种酮化方式最有力的证据。