Влияние спектров питания на жирнокислотный состав мышечной ткани и содержание омега-3 ПНЖК в головном мозге, мышечной и жировой тканях рыб рода Thymallus.

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В питании человека рыба – основной источник физиологически ценных полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) семейства омега-3: эйкозапентаеновой (ЭПК) и докозагексаеновой (ДГК). Содержание этих ПНЖК в биомассе разных видов рыб сильно варьирует. Различия в содержании ЭПК и ДГК в крупных таксонах рыб (отряд, семейство) связывают с филогенетическим фактором, а внутривидовые различия – со спектром питания. Однако влияние этих факторов на содержание ПНЖК у представителей таксонов низшего ранга (рода) остается малоизученным. В данной работе объектами исследования были три вида хариусов из девяти водных объектов. Экземпляры Thymallus baicalensis были собраны из рек Енисея, Ангары, Мана, Базаиха, Гладкая Кача, Крутая Кача и Тамасул; T. thymallus – из р. Сылва, T. arcticus – из оз. Собачье. Спектры питания рыб определяли по жирнокислотному составу жировой ткани рыб и содержимому их желудков. В ходе исследования мы выяснили, что на жирнокислотный состав мышечной ткани хариусов спектр питания оказывал более значимое влияние, чем таксономическая принадлежность рыб. Абсолютное содержание физиологически ценных ЭПК и ДГК в мышечной ткани рыб зависело от спектра питания и варьировало в диапазоне от 2.3 мг/г сырой массы у рыб с высокой долей аллохтонного органического вещества в диете до 6.5 мг/г сырой массы у рыб, спектр питания которых состоял исключительно из автохтонных источников органического вещества. Влияние спектра питания рыб на содержание ЭПК и ДГК в головном мозге рыб было незначительным. Среди исследованных тканей лидером по содержанию ЭПК + ДГК оказалась жировая ткань (35.8–120.3 мг/г сырой массы), превышая содержание этих ПНЖК в мышечной ткани в 15–31 раз. Таким образом, пищевая ценность хариусов для человека, оцененная по содержанию этих ПНЖК, различалась в три раза.

Об авторах

Ю. О. Машонская

Сибирский федеральный университет

Email: yulama5@mail.ru
Красноярск, Россия

И. В. Зуев

Сибирский федеральный университет

Красноярск, Россия

П. Ю. Андрущенко

Сибирский федеральный университет; Институт биофизики Федерального исследовательского центра “Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук”

Красноярск, Россия; Красноярск, Россия

Л. А. Глущенко

Сибирский федеральный университет

Красноярск, Россия

П. Б. Михеев

Пермский государственный университет; Хабаровский филиал ВНИРО (“ХабаровскНИРО”)

Пермь, Россия; Хабаровск, Россия

О. Н. Махутова

Национальный научный центр морской биологии им. А.В. Жирмунского (ННЦМБ) Дальневосточного отделения Российской академии наук

Владивосток, Россия

Список литературы

  1. Андрианова А.В. 2018. Структурная организация донной фауны в бассейне Енисея (верхнее и среднее течение) // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. № 7. С. 140. https://doi.org/10.17513/mjpfi.12343
  2. Андрианова А.В. 2021. Оценка экологического состояния рек бассейна Енисея по организмам зообентоса // Енисейская Арктика. Красноярск: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева”. С. 82.
  3. Андрианова А.В. 2023. Донная фауна и оценка экологического состояния нижнего участка р. Ангары // Изв. Иркутск. гос. ун-та. Серия: Биология. Экология. Т. 43. С. 39. https://doi.org/10.26516/2073-3372.2023.43.39
  4. Гладышев М.И. 2012. Незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты и их пищевые источники для человека // Журн. Сиб. фед. ун-та. Серия: Биология. Т. 5. № 4. С. 352. https://doi.org/10.17516/1997-1389-0128
  5. Заделенов В.А., Дубовская О.П., Бажина Л.В. и др. 2017. Новые сведения о биоте некоторых озер западной части плато Путорана // Журн. Сиб. фед. ун-та. Серия: Биология. Т. 10. № 1. С. 87.
  6. Зуев И.В., Семенова Е.М., Шулепина С.П. и др. 2011. Питание хариуса Tymallus sp. в среднем течении р. Енисей // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Биология. Т. 4. № 3. С. 281.
  7. Махутова О.Н., Гладышев М.И. 2020. Незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты в физиологии и метаболизме рыб и человека: значение, потребности, источники // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. Т. 106. № 5. С. 601. https://doi.org/10.31857/S0869813920050040
  8. Паньков Н.Н. 2004. Структурные и функциональные характеристики зообентоценозов р. Сылвы (бассейн Камы). Пермь: Изд-во Пермск. ун-та. С. 162.
  9. Паньков Н.Н. 2008. Зоофитос среднего течения реки Сылва // Вестн. Пермск. ун-та. Серия: Биология. № 9(25). С. 37.
  10. Ahlgren G., Carlstein M., Gustafsson I.-B. 1999. Effects of natural and commercial diets on the fatty acid content of European grayling // J. Fish Biol. V. 55. P. 1142. https://doi.org/10.1111/j.1095-8649.1999.tb02065.x
  11. Avramoviс M., Turek J., Tomčala A. et al. 2024. Assessing the acclimatisation to the wild of stocked European graylings Thymallus thymallus by monitoring lipid dynamics and food consumption // Knowl. Manage. Aquat. Ecosyst. V. 425. № 10. P. 11. https://doi.org/10.1051/kmae/2024008
  12. Christie W.W., Han X. 2010. Lipid analysis: isolation, separation, identification and lipidomic analysis. Oily Press Lipid Library Series. Elsevier. P. 448.
  13. Colombo S.M., Budge S.M., Hall J.R. et al. 2023. Atlantic salmon adapt to low dietary n-3 PUFA and warmer water temperatures by increasing feed intake and expression of n-3 biosynthesis-related transcripts // Fish Physiol. and Biochem. V. 49. Р. 39. https://doi.org/10.1007/s10695-022-01157-2
  14. Dvoretsky A.G., Dvoretsky V.G., Bichkaeva F.A. et al. 2022. Fatty acid content of four salmonid fish consumed by indigenous peoples from the Yamal-Nenets autonomous okrug (Northwestern Siberia, Russia) // Animals. V. 12. № 13. https://doi.org/10.3390/ani12131643
  15. Fontaneto D., Tommaseo-Ponzetta M., Gall C. et al. 2011. Differences in fatty acid composition between aquatic and terrestrial insects used as food in human nutrition // Ecology of Food and Nutrition. V. 50. № 4. P. 351. https://doi.org/10.1080/03670244.2011.586316
  16. Gladyshev M.I., Makhrov A.A., Baydarov I.V. et al. 2022. Fatty Acid Composition and Contents of Fish of Genus Salvelinus from Natural Ecosystems and Aquaculture // Biomolecules. V. 12. № 1. P. 144. https://doi.org/10.3390/biom12010144
  17. Gladyshev M.I., Sushchik N.N., Glushchenko L.A. et al. 2017. Fatty Acid Composition of Fish Species with Different Feeding Habits from an Arctic Lake // Doklady Biochemistry and Biophysics. V. 474. P. 220. https://doi.org/10.1134/S1607672917030164
  18. Gladyshev M.I., Sushchik N.N., Kravchuk E.S. et al. 2005. Seasonal Changes in the Standing Stock of Essential Polyunsaturated Fatty Acids in the Biomass of Phyto- and Zoobenthos on a Littoral Station of the Yenisei River // Doklady Biochemistry and Biophysics. V. 403. P. 267. https://doi.org/10.1007/s10630-005-0107-9
  19. Gladyshev M.I., Sushchik N.N., Makhutova O.N. 2013. Production of EPA and DHA in aquatic ecosystems and their transfer to the land // Prostaglandins & Other Lipid Mediators. V. 107. P. 117. https://doi.org/10.1016/j.prostaglandins.2013.03.002
  20. Gladyshev M.I., Sushchik N.N., Tolomeev A.P., Dgebuadze Y.Y. 2018. Meta-analysis of factors associated with omega-3 fatty acid contents of wild fish // Rev. Fish Biol. and Fish. V. 28. P. 277. https://doi.org/10.1007/s11160-017-9511-0
  21. Grive A., Lau D.C.P. 2018. Do autochthonous resources enhance trophic transfer of allochthonous organic matter to aquatic consumers, or vice versa? // Ecosphere. V. 9. № 6. https://doi.org/10.1002/ecs2.2307
  22. Grunicke F., Wagner A., von Elert E. et al. 2023. Riparian detritus vs. stream detritus: food quality determines fitness of juveniles of the highly endangered freshwater pearl mussels (Margaritifera margaritifera) // Hydrobiologia. V. 850. P. 729. https://doi.org/10.1007/s10750-022-05120-3
  23. Hielscher N.N., Malzahn A.M., Diekmann R., Aberle N. 2015. Trophic niche partitioning of littoral fish species from the rocky intertidal of Helgoland // Helgoland Marine Research. V. 69. P. 385. https://doi.org/10.1007/s10152-015-0444-5
  24. Hixson S.M., Sharma B., Kain M.J. et al. 2015. Production, distribution, and abundance of long-chain omega-3 polyunsaturated fatty acids: a fundamental dichotomy between freshwater and terrestrial ecosystems // Environ. Rev. V. 23. Is. 4. P. 414. https://doi.org/10.1139/er-2015-0029
  25. Infante J.P., Kirwan R.C., Brenna J.T. 2001. High levels of docosahexaenoic acid (22:6n-3) – containing phospholipids in high-frequency contraction muscles of hummingbirds and rattlesnakes // Comp. Biochem. and Physiol. Part B: Biochem. and Mol. Biol. V. 130. Is. 3. P. 291. https://doi.org/10.1016/s1096-4959(01)00443-2
  26. Iverson S.J. 2009. Tracing aquatic food webs using fatty acids: from qualitative indicators to quantitative determination // Lipids in Aquatic Ecosystems. N.Y.: Springer. https://doi.org/10.1007/978-0-387-89366-2_12
  27. Kidd P.M. 2007. Omega-3 DHA and EPA for cognition, behavior, and mood: clinical findings and structural-functional synergies with cell membrane phospholipids // Altern. Med. Rev. V. 12. № 3. P. 207.
  28. Lands W.E. 2009. Human life: Caught in the food web // Lipids in Aquatic Ecosystems. N.Y.: Springer. https://doi.org/10.1007/978-0-387-89366-2_14
  29. Lau D.C.P., Vrede T., Pickova J., Goedkoop W. 2012. Fatty acid composition of consumers in boreal lakes-variation across species, space and time // Freshwater Biol. V. 57. № 1. P. 24. https://doi.org/10.1111/j.1365-2427.2011.02690.x
  30. Levin B., Simonov E., Franchini P. et al. 2021. Rapid adaptive radiation in a hillstream cyprinid fish in the East African White Nile River basin // Mol. Ecol. V. 30. № 21. P. 5530. https://doi.org/10.1111/mec.16130
  31. Makhutova O.N., Shulepina S.P., Sharapova T.A. et al. 2016. Content of polyunsaturated fatty acids essential for fish nutrition in zoobenthos species // Freshwater Sci. V. 35. № 4. P. 1222. https://doi.org/10.1086/688760
  32. Makhutova O.N., Shulepina S.P., Sharapova T.A. et al. 2018. Intraspecies variability of fatty acid content and composition of a cosmopolitan benthic invertebrate, Gammarus lacustris // Inland Waters. V. 8. № 3. P. 356. https://doi.org/10.1080/20442041.2018.1487157
  33. Makhutova O.N., Stoyanov K.N. 2021. Fatty acid content and composition in tissues of Baikal grayling (Thymallus baicalensis), with a special focus on DHA synthesis // Aquacul. Int. V. 29. P. 2415. https://doi.org/10.1007/s10499-021-00755-w
  34. Makhutova O.N., Sushchik N.N., Gladyshev M.I. 2022. Fatty acid-markers as food web tracers in inland waters // Encyclopedia of Inland Waters. Publisher: Elsevier. V. 4. P. 713. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-819166-8.00094-3
  35. Monroig Ó., Shu-Chien A.C., Kabeya N., Castro L.F.C. 2022. Desaturases and elongases involved in long-chain polyunsaturated fatty acid biosynthesis in aquatic animals: From genes to functions // Progress in Lipid Research. V. 86. https://doi.org/10.1016/j.plipres.2022.101157
  36. Petrov K.A., Dudareva L.V., Nokhsorov V.V. et al. 2020. Fatty acid content and composition of the yakutian horses and their main food source: living in extreme winter conditions // Biomolecules. V. 10. № 2. 315. https://doi.org/10.3390/biom10020315
  37. Rahimnejad S., Dabrowski K., Izquierdo M. et al. 2021. Effects of dietary protein and lipid levels on growth, body composition, blood biochemistry, antioxidant capacity and ammonia excretion of European Grayling (Thymallus thymallus) // Frontiers Mar. Sci. V. 8. https://doi.org/10.3389/fmars.2021.715636
  38. Renaville B., Tulli F., Bruno M. et al. 2013. Fatty acid desaturase 2 (FADS2) insertion/deletion polymorphism impact on muscle fatty acid profile in European grayling (Thymallus thymallus) // British J. Nutrition. V. 110. P. 1559. https://doi.org/10.1017/S0007114513001049
  39. Saç G. 2023. Diet and feeding ecology of the invasive Gambusia holbrooki (Teleostei: Poeciliidae) in lotic and lentic habitats (Northwestern Part of Turkey) // Inland Water Biol. V. 16. P. 330. https://doi.org/10.1134/S1995082923020086
  40. Sushchik N.N., Makhutova O.N., Rudchenko A.E. et al. 2020. Comparison of fatty acid contents in major lipid classes of seven salmonid species from Siberian Arctic lakes // Biomolecules. V. 10. Is. 3. P. 419. https://doi.org/10.3390/biom10030419
  41. Torres-Ruiz M., Wehr J.D. 2010. Changes in the nutritional quality of decaying leaf litter in a stream based on fatty acid content // Hydrobiologia. V. 651. P. 265. https://doi.org/10.1007/s10750-010-0305-9
  42. Vasconi M., Caprino F., Bellagamba F. et al. 2015. Fatty Acid Composition of Freshwater Wild Fish in Subalpine Lakes: A Comparative Study // Lipids. V. 50. № 3. P. 283. https://doi.org/10.1007/s11745-014-3978-4
  43. Wall R., Ross R., Fitzgerald G., Stanton C. 2010. Fatty acids from fish: the anti-inflammatory potential of long-chain omega-3 fatty acids // Nutrition Res. V. 68. № 5. P. 280. https://doi.org/10.1111/j.1753-4887.2010.00287.x
  44. Weiser M.J., Butt C.M., Mohajeri M.H. 2016. Docosahexaenoic acid and cognition throughout the lifespan // Nutrients. V. 8. № 2. Р. 99. https://doi.org/10.3390/nu8020099
  45. Wijekoon M.P.A., Parrish C.C., Mansour A. 2014. Effect of dietary substitution of fish oil with flaxseed or sunflower oil on muscle fatty acid composition in juvenile steelhead trout (Oncorhynchus mykiss) reared at varying temperatures // Aquaculture. V. 433. P. 74. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2014.05.028

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025