Вкусовые ответы карповых рыб (Cyprinidae) на карбоновые кислоты. 1. Вкусовые предпочтения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Оценена вкусовая привлекательность карбоновых и некоторых других органических кислот (10−1 М) для ельца Leuciscus leuciscus, плотвы Rutilus rutilus и карпа Cyprinus carpio. Подтверждён вывод о видовой специфичности вкусовых предпочтений у рыб. У ельца потребление гранул стимулируют четыре карбоновые кислоты из 17, из них муравьиная кислота наиболее сильная по действию. Достоверное снижение потребления вызывают 10 кислот. Для плотвы привлекательные по вкусу карбоновые кислоты не обнаружены, большинство их (13 из 15) имеют отталкивающий вкус. Для карпа привлекательным вкусом обладают четыре кислоты, отталкивающим — одна (малоновая), остальные 11 кислот влияния на потребление гранул не оказывают. Стимулирующее действие кислот сохраняется до концентраций 10−4 и 10−3 М. Среди карбоновых кислот нет ни одной, обладающей одинаковыми свойствами для исследованных рыб. Значимого сходства между ельцом, плотвой, карпом и другими видами рыб по вкусовой привлекательности карбоновых кислот не обнаружено. У плотвы и ельца наблюдается прямая зависимость потребления гранул от pH растворов карбоновых кислот, у карпа она отсутствует. Зависимость вкусовой привлекательности карбоновых кислот от размера их молекулы выражена слабо. Структурные преобразования молекулы кислот не всегда приводят к сдвигам вкусовых свойств, причём у разных видов они могут не совпадать или быть противоположными. Аскорбиновая кислота (витамин С) обладает отталкивающим вкусом для плотвы, индифферентным для ельца и привлекательным для карпа, что подтверждает отсутствие связи между физиологическими потребностями в незаменимых микронутриентах и их вкусовой привлекательностью, показанное ранее на примере аминокислот.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. О. Касумян

Московский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: alex_kasumyan@mail.ru
Россия, Москва

Е. С. Михайлова

Московский государственный университет

Email: alex_kasumyan@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Касумян A.O. 1997. Вкусовая рецепция и пищевое поведение рыб // Вопр. ихтиологии. Т. 37. № 1. С. 78–93.
  2. Касумян A.O. 2016. Вкусовая привлекательность и физико-химические и биологические свойства свободных аминокислот (на примере рыб) // Журн. эволюц. биохимии и физиологии. Т. 52. № 4. С. 245–254.
  3. Касумян А.О., Исаева О.М. 2023. Вкусовые предпочтения карповых рыб (Cyprinidae). Сравнительное исследование // Вопр. ихтиологии. Т. 63. № 1. С. 81–109. https://doi.org/10.31857/S0042875223010071
  4. Касумян А.О., Морси А.М.Х. 1996. Вкусовая чувствительность карпа к свободным аминокислотам и классическим вкусовым веществам // Там же. Т. 36. Вып. 3. С. 386–399.
  5. Касумян А.О., Прокопова О.М. 2001. Вкусовые предпочтения и динамика вкусового поведенческого ответа у линя Tinca tinca (Cyprinidae) // Там же. Т. 41. № 5. С. 670–685.
  6. Левина А.Д., Касумян А.О. 2024. Вкусовая привлекательность изомеров аминокислот для цихлидовых рыб (Cichlidae) // Там же. Т. 64. № 1. С. 94–106. https://doi.org/10.31857/S0042875224010095
  7. Михайлова Е.С., Касумян А.О. 2018. Вкусовые свойства карбоновых кислот для девятииглой колюшки Pungitius pungitius // Там же. Т. 58. № 4. С. 496–502. https://doi.org/10.1134/S0042875218040124
  8. Adams M.A., Johnsen P.B., Zhou H.-Q. 1988. Chemical enhancement of feeding for the herbivorous fish Tilapia zillii // Aquaculture. V. 72. № 1–2. P. 95–107. https://doi.org/10.1016/0044-8486(88)90150-0
  9. Breslin P.A.S. 2013. An evolutionary perspective on food and human taste // Curr. Biol. V. 23. № 9. P. R409–R418. https://doi.org/10.1016/j.cub.2013.04.010
  10. Caprio J. 1975. High sensitivity of catfish taste receptors to amino acids // Comp. Biochem. Physiol. Pt. A. Physiol. V. 52. № 1. P. 247–251. https://doi.org/10.1016/s0300-9629(75)80160-5
  11. CoSeteng M.Y., McLellan M.R., Downing D.L. 1989. Influence of titratable acidity and pH on intensity of sourness of citric, malic, tartaric, lactic and acetic acid solutions on the overall acceptability of imitation apple juice // Can. Inst. Food Sci. Technol. J. V. 22. № 1. P. 46–51. https://doi.org/10.1016/S0315-5463(89)70300-X
  12. Da Conceicao Neta E.R., Johanningsmeier S.D., Drake M.A., McFeeters R.F. 2007. A chemical basis for sour taste perception of acid solutions and fresh-pack dill pickles // J. Food. Sci. V. 72. № 6. P. S352–S359. https://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2007.00400.x
  13. Dabrowski K. 2000. Ascorbic acid in aquatic organisms: status and perspectives. Boca Raton: CRC Press, 280 p. https://doi.org/10.1201/9781420036312
  14. Dabrowski K., Hinterleitner S., Sturmbauer C. et al. 1988. Do carp larvae require vitamin C? // Aquaculture. V. 72. № 3–4. P. 295–306. https://doi.org/10.1016/0044-8486(88)90218-9
  15. Dabrowski K., Segner H., Dallinger R. et al. 1989. Rearing of cyprinid fish larvae: the vitamin C–minerals interrelationship and nutrition-related histology of the liver and intestine of roach (Rutilus rutilus L.) // J. Anim. Physiol. Anim. Nutr. № 62. № 1–5. P. 188–202. https://doi.org/10.1111/j.1439-0396.1989.tb00834.x
  16. Daldorph P.W.G., Thomas J.D. 1991. Snail cadavers as sources of short-chain carboxylic acids to scavenging freshwater invertebrates // Hydrobiologia. V. 209. № 2. P. 133–140. https://doi.org/10.1007/bf00006925
  17. Drouin G., Godin J.-R., Pagé B. 2011. The genetics of vitamin C loss in vertebrates // Curr. Genomics. V. 12. № 5. P. 371–378. https://doi.org/10.2174/138920211796429736
  18. Frank H.E.R., Amato K., Trautwein M. et al. 2022. The evolution of sour taste // Proc. R. Soc. B. V. 289. № 1968. Article 20211918. https://doi.org/10.1098/rspb.2021.1918
  19. Froese R., Pauly D. (eds.). 2025. FishBase. World Wide Web electronic publication (www.fishbase.org. Version 02/2025).
  20. Ganzevles P.G.J., Kroeze J.H.A. 1987. The sour taste of acids. The hydrogen ion and the undissociated acid as sour agents // Chem. Senses. V. 12. № 4. P. 563–576. https://doi.org/10.1093/CHEMSE/12.4.563
  21. Giles N., Street M., Wright R.M. 1990. Diet composition and prey preference of tench, Tinca tinca (L.), common bream, Abramis brama (L.), perch, Perca fluviatilis L. and roach, Rutilus rutilus (L.), in two contrasting gravel pit lakes: potential trophic overlap with wildfowl // J. Fish Biol. V. 37. № 6. P. 945–957. https://doi.org/10.1111/j.1095-8649.1990.tb03598.x
  22. Hara T.J. 2006. Gustation // Fish physiology: Sensory systems neuroscience. San Diego; London: Acad. Press. P. 45–96. https://doi.org/10.1016/S1546-5098(06)25002-7
  23. Jiang P., Josue J., Li X. et al. 2012. Major taste loss in carnivorous mammals // PNAS. V. 109. № 13. P. 4956–4961. https://doi.org/10.1073/pnas.1118360109
  24. Kasumyan A. 2024. The taste system in fish // Encyclopedia of fish physiology (Second edition). Amsterdam et al.: Acad. Press. P. 106–123. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-90801-6.00118-X
  25. Kasumyan A., Døving K.B. 2003. Taste preferences in fish // Fish Fish. V. 4. № 4. Р. 289–347. https://doi.org/10.1046/j.1467-2979.2003.00121.x
  26. Kasumyan A.O., Mouromtsev G.E. 2020. The teleost fish, blue gourami Trichopodus trichopterus, distinguishes the taste of chemically similar substances // Sci. Rep. V. 10. Article 7487. https://doi.org/10.1038/s41598-020-64556-6
  27. Lammens E.H.R.R., Hoogenboezem W. 1991. Diets and feeding behavior // Cyprinid fishes. Dordrecht: Springer. P. 353–376. https://doi.org/10.1007/978-94-011-3092-9_12
  28. Laska M., Persson Suorra J., Rivas Bautista R.M., Hernandez Salazar L.T. 2008. Taste difference thresholds for monosodium glutamate and sodium chloride in pigtail macaques (Macaca nemestrina) and spider monkeys (Ateles geoffroyi) // Am. J. Primatol. V. 70. № 9. P. 839–847. https://doi.org/10.1002/ajp.20558
  29. Laska M., Rivas Bautista R.M., Hernandez Salazar L.T. 2009. Gustatory responsiveness to six bitter tastants in three species of nonhuman primates // J. Chem. Ecol. V. 35. № 5. P. 560–571. https://doi.org/10.1007/s10886-009-9630-8
  30. Levina A.D., Mikhailova E.S., Kasumyan A.O. 2021. Taste preferences and feeding behavior in the facultative herbivore fish, Nile tilapia Oreochromis niloticus // J. Fish Biol. V. 98. № 1. P. 1385–1400. https://doi.org/10.1111/jfb.14675
  31. Li X., Li W., Wang H. et al. 2005. Pseudogenization of a sweet-receptor gene accounts for cats’ indifference toward sugar // PLoS Genet. V. 1. № 1. Article e3. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.0010003
  32. Lim L.-S., Lai S.-K.J., Yong A.S.-K. et al. 2017. Feeding response of marble goby (Oxyeleotris marmorata) to organic acids, amino acids, sugars and some classical taste substances // Appl. Anim. Behav. Sci. V. 196. P. 113–118. https://doi.org/10.1016/j.applanim.2017.06.014
  33. Liu C., Meng F., Tang X. et al. 2018. Comparison of nonvolatile taste active compounds of wild and cultured mud crab Scylla paramamosain // Fish. Sci. V. 84. № 5. P. 897–907. https://doi.org/10.1007/s12562-018-1227-0
  34. Mai K., Waagbø R., Zhou X.Q. et al. 2022. Vitamins // Fish nutrition (Four edition). London: Acad. Press. P. 57–179. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-819587-1.00014-8
  35. Marui T., Caprio J. 1992. Teleost gustation // Fish chemoreception. Dordrecht: Springer. P. 171–198. https://doi.org/10.1007/978-94-011-2332-7_9
  36. Marui T., Harada S., Kasahara Y. 1983. Gustatory specificity for amino acids in the facial taste system of the carp, Cyprinus carpio L // J. Comp. Physiol. V. 153. № 3. P. 299–308. https://doi.org/10.1007/BF00612584
  37. Morais S. 2017. The physiology of taste in fish: potential implications for feeding stimulation and gut chemical sensing // Rev. Fish. Sci. Aquac. V. 25. № 2. P. 133–149. https://doi.org/10.1080/23308249.2016.1249279
  38. Nelson D.L., Cox M.M. 2021. Lehninger Principles of biochemistry. N.Y.: W.H. Freeman and Сo., 4381 p.
  39. Nutrient requirements of fish and shrimp. 2011. Washington: Natl. Acad. Press, 376 p. https://doi.org/10.17226/13039
  40. Roper S.D. 2014. TRPs in taste and chemesthesis // Mammalian transient receptor potential (TRP) cation channels. Cham: Springer. P. 827–871. https://doi.org/10.1007/978-3-319-05161-1_5
  41. Sterry P.R., Thomas J.D., Patience R.L. 1985. Changes in the concentrations of short-chain carboxylic acids and gases during decomposition of the aquatic macrophytes Lemna paucicostata and Ceratophyllum demersum // Freshw. Biol. V. 15. № 2. P. 139–153. https://doi.org/10.1111/j.1365-2427.1985.tb00188.x
  42. Sutterlin A.M., Sutterlin N. 1970. Taste responses in Atlantic salmon (Salmo salar) parr // J. Fish. Res. Board Can. V. 27. № 11. P. 1927–1942. https://doi.org/10.1139/f70-218
  43. Tan M., Armbruster J.W. 2018. Phylogenetic classification of extant genera of fishes of the order Cypriniformes (Teleostei: Ostariophysi) // Zootaxa. V. 4476. № 1. P. 6–39. https://doi.org/10.11646/zootaxa.4476.1.4
  44. Tu Y.-H., Cooper A.J., Teng B. et al. 2018. An evolutionarily conserved gene family encodes proton-selective ion channels // Science. V. 359. № 6379. P. 1047– 1050. https://doi.org/10.1126/science.aao3264
  45. Whitear M. 1992. Solitary chemosensory cells // Fish chemoreception. Dordrecht: Springer. P. 103–125. https://doi.org/10.1007/978-94-011-2332-7_6
  46. Xie S., Zhang L., Wang D. 2003. Effects of several organic acids on the feeding behavior of Tilapia nilotica // J. Appl. Ichthyol. V. 19. № 4. P. 255–257. https://doi.org/10.1046/j.1439-0426.2003.00451.x
  47. Yoshii K., Kamo N., Kurihara K., Kobatake Y. 1979. Gustatory responses of eel palatine receptors to amino acids and carboxylic acids // J. Gen. Physiol. V. 74. № 3. P. 301–317. https://doi.org/10.1085/jgp.74.3.301
  48. Zhao H., Yang J.-R., Xu H., Zhang J. 2010. Pseudogenization of the umami taste receptor gene Tas1r1 in the giant panda coincided with its dietary switch to bamboo // Mol. Biol. Evol. V. 27. № 12. P. 2669–2673. https://doi.org/10.1093/molbev/msq153
  49. Zhu K., Zhou X., Xu S. et al. 2014. The loss of taste genes in cetaceans // BMC Evol. Biol. V. 14. Article 218. https://doi.org/10.1186/s12862-014-0218-8

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Потребление карпом Cyprinus carpio агар-агаровых гранул, содержащих низкие концентрации лимонной и аскорбиновой кислот; отличие от контроля значимо при p: * < 0.05, *** < 0.001. (⏉) — ошибка среднего значения.

Скачать (98KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимость потребления рыбами агар-агаровых гранул от величины pH содержащихся в них карбоновых кислот (10−1 М): а – плотва Rutilus rutilus (у = 11.31x − 0.23, R2 = 0.41), б — елец Leuciscus leuciscus (у = 21.08x − 5.86, R2 = 0.51), в – горчак Rhodeus sericeus (у = 24.67x − 50.26, R2 = 0.68), г — карп Cyprinus carpio (у = −1.59x + 40.00, R2 = 0.01), д — линь Tinca tinca (у = −54.46x + 193.87, R2 = 0.79), е — девятииглая колюшка Pungitius pungitius (у = −0.57x + 2.79, R2 = 0.04). Источники информации по горчаку, линю и девятииглой колюшке здесь и на рис. 3–6 соответственно: Касумян, Исаева, 2023; Касумян, Прокопова, 2001; Михайлова, Касумян, 2018.

Скачать (140KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Потребление рыбами агар-агаровых гранул, содержащих карбоновые кислоты (10−1 М), различающиеся структурой молекулы: а – уксусная (◼) и гликолевая (◼); б — глутаровая (◼) и α-кетоглутаровая (◼); в – янтарная (◼), яблочная (▧) и винная (◼); г — янтарная (◼), малеиновая (▨) и фумаровая (◼). Различия достоверны при p: * < 0.05, ** < 0.01, *** < 0.001.

Скачать (370KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Потребление рыбами агар-агаровых гранул, содержащих моно-, ди- и трикарбоновые кислоты (10−1 М) с разным числом атомов углерода (С) в углеродной цепи: а – елец Leuciscus leuciscus, б — плотва Rutilus rutilus, в – карп Cyprinus carpio, г — горчак Rhodeus sericeus, д — линь Tinca tinca, е — девятииглая колюшка Pungitius pungitius. Кислоты: монокарбоновые: 1 — уксусная (С2), 3 — пропионовая (С3), 5 — масляная (С4), 7 — валериановая (С5); дикарбоновые: 2 — щавелевая (С2), 4 — малоновая (С3), 6 — янтарная (С4); трикарбоновые: 8 — лимонная (С5); К – контроль; различия достоверны при p: * < 0.05, ** < 0.01, *** < 0.001.

Скачать (275KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимость потребления рыбами агар-агаровых гранул от молекулярной массы содержащихся в них карбоновых кислот (10−1 М): а – елец Leuciscus leuciscus (у = −0.32x + 85.37, R2 = 0.52), б — плотва Rutilus rutilus (у = −0.09x + 39.11, R2 = 0.12), в – карп Cyprinus carpio (у = 0.21x + 11.48, R2 = 0.47), г — горчак Rhodeus sericeus (у = −0.31x + 49.75, R2 = 0.49), д — линь Tinca tinca (у = 0.50x − 7.63, R2 = 0.31), е — девятииглая колюшка Pungitius pungitius (у = 0.004x + 0.80, R2 = 0.01).

Скачать (170KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Потребление ельцом Leuciscus leuciscus, плотвой Rutilus rutilus, карпом Cyprinus carpio, горчаком Rhodeus sericeus, линём Tinca tinca и девятииглой колюшкой Pungitius pungitius агар-агаровых гранул, содержащих аскорбиновую кислоту (10−1 М) (◼), и контрольных гранул (◼); ***отличие от контроля значимо при p < 0.001.

Скачать (75KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025