Роль трофических факторов в формировании жирнокислотного состава рыб, обитающих в водоемах Красноярского края

Согласно многочисленным медицинским и эпидемиологическим
исследованиям последних десятилетий, полиненасыщенные жирные кислоты
(ПНЖК) являются важнейшими компонентами питания человека. Ключевое
значение среди этих соединений имеют длинноцепочечные кислоты омега-3
серии: эйкозапентаеновая (ЭПК) и докозагексаеновая (ДГК). Эти ПНЖК
являются предшественниками специфических липидных медиаторов (в том
числе – эндогормонов) и предотвращают развитие и помогают в лечении
целого ряда болезней, прежде всего – сердечно-сосудистой и нервной систем
(Гладышев, 2012; SanGiovanni, Chew, 2005; Bazan, 2009; Wall et al., 2010;
Harris et al., 2009; Georgiadi, Kersten, 2012; Tocher, 2015; Zarate et al., 2017).
Кардиопротекторные свойства длинноцепочечных омега-3 ПНЖК
послужили основой для рекомендаций их потребления с диетой для
предотвращения инфарктов и инсультов (Arts et al., 2001; Hulbert et al., 2005).
Выявлено значение ДГК, как важнейшего вещества при формировании
мембран клеток нервных тканей головного мозга и сетчатки глаза
млекопитающих (Гладышев, 2012; Wall et al., 2010; Zarate et al., 2017). В этой
связи было предложено ввести нормы потребления ДГК для беременных
женщин и детей, для нормального развития нервной системы последних
(Ortega et al., 2012; Tocher, 2015). В настоящее время Всемирная организация
здравоохранения (ВОЗ) и ряд национальных диетологических организаций
рекомендуют потребление от 0,5 до 1 г ЭПК+ДГК на человека в сутки для
профилактики развития сердечно-сосудистых и неврологических
заболеваний и расстройств (Kris-Etherton et al., 2009).
У человека способность к самостоятельному синтезу
длинноцепочечных омега-3 ПНЖК невелика и не обеспечивает
физиологических потребностей организма. Поэтому эти соединения
считаются незаменимыми и должны поступать с пищей (Gladyshev et al.,
2013).
Среди организмов Биосферы способностью к эффективному
биосинтезу длинноцепочечных омега-3 ПНЖК обладают лишь некоторые
таксоны микроводорослей (Сущик, 2008). Синтезированные водными
продуцентами жирные кислоты (ЖК), включая незаменимые ПНЖК,
передаются по цепям питания водным консументам и накапливаются в их
биомассе (Sushchik et al., 2006; Gladyshev et al., 2013). Поскольку многие
водные продуценты синтезируют жирные кислоты специфического состава, а
потребленные ЖК включаются в биомассу консументов не разрушаясь,
жирнокислотные профили служат важным трофическим маркером при
анализе диеты водных консументов (Nielsen et al., 2018).
Таким образом, для человека главным пищевым источником
незаменимых омега-3 ПНЖК является рыба. Накопленный за последние годы
массив биохимических данных о разных видах рыб, прежде всего морских,
выявил многократные различия в содержании ПНЖК в биомассе и
значительную вариацию жирнокислотных профилей рыб (Gribble et al., 2016;
Gladyshev et al., 2018). На состав ЖК в биомассе рыб может влиять большое
количество как экологических, так и филогенетических и онтогенетических
факторов (Chuang et al., 2012; Vasconi et al., 2015). Ключевой группой
экологических факторов являются трофические, такие как состав кормовой
базы и тип питания рыб, определяющие спектр поглощаемых ЖК (Czesny et
al., 2011; Mohammed et al., 2012; Eloranta et al., 2013; Abaad et al., 2016;). В
свою очередь некоторые другие факторы, например, температурный и
световым режим, могут оказывать не только прямое, но и опосредованное
влияние на ЖК состав рыб, определяя сезонные колебания таксономического
и биохимического состава пищевых источников (Махутова и др., 2014;
Luzzana et al., 1996; Iverson et al., 2002; Mairesse et al., 2006; Fallah et al.,
2013).
Таксономический состав кормовой базы и биохимическое качество
пищевых ресурсов могут значительно варьировать в экосистемах разной
трофности. Хорошо известно, что олиготрофные, мезотрофные и эвтрофные
водоемы характеризуются различным составом фитопланктона (Алимов и
др., 2013), а значит и разным содержанием ПНЖК в пищевых цепях
(Gladyshev, 2018). Так в олиготрофных водоемах обитают холодолюбивые
таксоны криптофитовых, динофитовых и диатомовых водорослей,
синтезирующие ЭПК и ДГК в больших количествах (Goedkoop et al., 2000;
Taipale et al., 2016). Cчитается, что рыбы, населяющие такие водоемы, могут
обладать большей пищевой ценностью, как источники ПНЖК (Taipale et al.,
2018). Эвтрофирование водоемов приводит к доминированию цианобактерий
и зеленых водорослей, практически не содержащих ЭПК и ДГК, снижая в
итоге биохимическое качество всей пищевой цепочки, включая рыб (Taipale
et al., 2018).
Вместе с тем, имеющиеся в доступной литературе сведения о влиянии
трофических факторов весьма противоречивы. Так, по некоторым данным,
наибольшие значения содержания незаменимых ПНЖК характерны для
небольших планктоядных рыб, а по другим – для консументов высших
порядков, рыб-ихтиофагов (Ahlgren et al., 2009; Vasconi et al., 2015). В
отношении воздействия эвтрофирования на содержание ПНЖК, приводимые
в литературе результаты также неоднозначны, отмечая как наличие, так и
отсутствие негативного эффекта для одного и того же вида (Ahlgren et al.,
1996; Taipale et al., 2016).
Таким образом, еще предстоит выявить специфичность влияния
ключевых трофических факторов на пищевую ценность промысловых рыб,
как источника ЭПК и ДГК человека. Эта информация, наряду с величиной
продукции рыб, позволит определить наиболее ценные типы водных
экосистем для осуществления промысла или аквакультурного выращивания
рыбы.
Целью работы было выявить влияние трофических факторов, таких
как состав кормовой базы, тип питания и трофический тип экосистемы, на
накопление жирных кислот, включая незаменимые длинноцепочечные ω3
ПНЖК, в промысловых рыбах, распространенных в водоемах Красноярского
края.