ИССЛЕДОВАНИЕ ЖИРНО-КИСЛОТНОГО СОСТАВА И СОДЕРЖАНИЯ ВИТАМИНА D₃ В ЖИРАХ САЗАНА, ТОЛСТОЛОБИКА И СОМА, РАЗВОДИМЫХ В УЗБЕКИСТАНЕ

АННОТАЦИЯ

В настоящей работе исследованы жирно-кислотный состав и содержание витамина D₃ в жирах трёх местных видов рыб, выращенных в условиях аквакультуры Узбекистана: сазана (Cyprinus carpio), сома (Silurus glanis) и толстолобика (Hypophthalmichthys molitrix). Анализ показал значительные различия между видами по соотношению насыщенных, мононенасыщенных и полиненасыщенных жирных кислот. Сазан характеризовался наиболее высоким уровнем мононенасыщенных кислот, преимущественно за счёт олеиновой (C18:1), тогда как сом отличался максимальным содержанием полиненасыщенных кислот за счёт линолевой (C18:2). Толстолобик выделялся повышенной концентрацией физиологически значимых омега-3 кислот — эйкозапентаеновой (EPA) и докозагексаеновой (DHA). Дополнительно установлено, что содержание витамина D₃ также варьировало: у толстолобика оно составило 23,13 мкг/100г, что более чем в два раза превышало показатели у сазана (10,01 мкг/100г) и сома (8,79 мкг/100г). Полученные результаты подтверждают перспективность использования толстолобика как ценного источника полиненасыщенных жирных кислот и витамина D₃.

ABSTRACT

In this study, the fatty acid composition and vitamin D₃ content were investigated in the fats of three local fish species cultivated under aquaculture conditions in Uzbekistan: common carp (Cyprinus carpio), catfish (Silurus glanis), and silver carp (Hypophthalmichthys molitrix). The analysis revealed significant interspecies differences in the ratios of saturated, monounsaturated, and polyunsaturated fatty acids. Common carp was characterized by the highest level of monounsaturated fatty acids, mainly due to oleic acid (C18:1), whereas catfish exhibited the maximum content of polyunsaturated fatty acids, primarily linoleic acid (C18:2). Silver carp was distinguished by an increased concentration of physiologically important omega-3 fatty acids, namely eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA). Furthermore, the vitamin D₃ content also varied: in silver carp it reached 23.13 μg/100 g, which was more than twice the levels found in common carp (10.01 μg/100 g) and catfish (8.79 μg/100 g). The results confirm the potential of silver carp as a valuable source of polyunsaturated fatty acids and vitamin D₃.

Ключевые слова: Витамин D₃, EPA, DHA, Сом, Сазан, Толстолобик.

Keywords: Vitamin D₃, EPA, DHA, Catfish, Common carp, Silver carp.

Введение

Рыба традиционно рассматривается как один из важнейших источников биологически активных веществ, в частности полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) и витамина D₃, которые играют ключевую роль в сохранении здоровья человека. Полиненасыщенные омега-3 кислоты, такие как эйкозапентаеновая (EPA) и докозагексаеновая (DHA), известны своими положительными эффектами на сердечно-сосудистую систему, нервную деятельность и когнитивные функции. Витамин D₃, в свою очередь, является незаменимым компонентом в регуляции кальциево-фосфорного обмена, поддержании костного здоровья и иммунной защиты организма. Несмотря на растущий интерес к питательному потенциалу рыбы, данные о жирнокислотном составе и содержании витамина D₃ в местных видах рыб, выращенных в условиях аквакультуры Узбекистана, остаются ограниченными.

В последние годы в Республике Узбекистан активно развивается аквакультура как приоритетное направление в обеспечении продовольственной безопасности и экспорте. Пресноводное рыбоводство страны в основном базируется на таких видах, как карп (Cyprinus carpio), сом (Silurus glanis) и толстолобик (Hypophthalmichthys molitrix), которые успешно адаптировались к местным водоёмам. Однако информация о химическом и жирно-кислотном составе местных популяций остаётся ограниченной. Исследования в этой области сосредоточены преимущественно на технологических и производственных аспектах, в то время как биохимический профиль и пищевая ценность жиров местных рыб изучены недостаточно. Поэтому анализ жирно-кислотного состава и содержания витамина D₃ в жирах карпа, сома и толстолобика, выращиваемых в аквакультуре Узбекистана, представляет научный и практический интерес для оптимизации рационов питания и развития отечественной рыбной отрасли.

Жирно-кислотный состав и содержание витамина D₃ в рыбе являются важнейшими показателями её пищевой и биологической ценности. Ряд исследований показал значительные различия в липидном профиле и уровне жирорастворимых витаминов у рыб различных видов и регионов. При изучении 22 видов морских рыб из эстуария Жемчужной реки (Китай) выявили высокую долю насыщенных жирных кислот и относительно низкое содержание полиненасыщенных, особенно DHA, что связано с изменениями кормовой базы [1]. Сходные результаты были получены при исследовании пресноводных рыб озера Виктория (Танзания), где отмечена значительная вариабельность содержания омега-3 кислот между видами [2].

Результаты недавних исследовний показали, что состав липидов рыбы во многом определяется её рационом, особенно при аквакультурном выращивании, а так же, что оптимальное соотношение n-3/n-6 ПНЖК в кормах напрямую влияет как на здоровье рыб, так и на питательную ценность их мяса для человека [3,4].

Наряду с жирами и белками особый интерес представляет содержание витамина D₃. результаты показали, что концентрация витамина в различных видах рыб значительно варьирует и не всегда достаточна для покрытия физиологических потребностей человека. А также отмечено что, рыба является как один из главных природных источников витамина D₃ в рационе, подчеркнув необходимость изучения региональных различий [5,6,10].

Другие исследования сосредоточены на изменчивости липидного состава под влиянием обработки и условий среды. Научные работы показали, что в липидном профиле пресноводной рыбы наблюдаются значительные колебания в зависимости от условий хранения, и межвидовые различия в содержании жира, омега-3 кислот и витамина D₃, что делает необходимым индивидуальный подход к оценке пищевой ценности рыбных продуктов [7].

Таким образом, проведённые исследования подчёркивают важность региональных и видовых сравнений состава жиров рыб. На этом фоне актуальным представляется изучение жирнокислотного профиля и содержания витамина D₃ у местных видов рыб, выращенных в условиях аквакультуры Узбекистана.

Материалы и методы исследования

В исследовании были использованы три вида местных рыб, выращенных в условиях аквакультуры Узбекистана: сазан (Cyprinus carpio), сом (Silurus glanis) и толстолобик (Hypophthalmichthys molitrix). Для анализа отбирались рыбы живым весом более 1 кг.

В работе применялись аналитические весы Aczet CY-723 и Aczet CY-124C, ультразвуковая баня GT SONIC-D6, роторный испаритель IKA RV 10, газовый хроматограф Shimadzu Nexis GC-2030 с пламенно-ионизационным детектором, высокоэффективный жидкостной хроматограф Shimadzu LC-20A Prominence с диодно-матричным детектором.

Из каждой рыбы отбирали по 100 г репрезентативной гомогенизированной пробы, которые помещали в химический стакан объёмом 500 мл. К каждой пробе добавляли 50 мл гексана и перемешивали с помощью шпателя. Экстракцию проводили в ультразвуковой бане в течение 15 минут при комнатной температуре. Полученную суспензию фильтровали и отделяли от водной фазы декантацией. Из мицеллы жир выделяли с использованием роторного испарителя при 45 °С и остаточном давлении 300 kPa.

Жирно-кислотный профиль определяли методом газовой хроматографии. Для анализа использовался хроматограф Shimadzu Nexis GC-2030 с капиллярной колонкой SP-2560 (100 м × 0,25 мм × 0,2 мкм). Условия анализа: газ-носитель — азот; температура испарителя — 220 °С; температура детектора — 250 °С; расход водорода — 30 мл/мин; расход воздуха — 300 мл/мин. Температурная программа термостата: начальная температура 100 °С (4 мин), подъём до 200 °С со скоростью 25 °С/мин (выдержка 8 мин), затем до 250 °С со скоростью 5 °С/мин (выдержка 6 мин). Объём инъекции — 1 мкл. Идентификацию пиков проводили с использованием стандартного образца Supelco 37 FAME Mix. Метиловые эфиры жирных кислот готовили в соответствии с ГОСТ 31665 [8].

Содержание витамина D₃ определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с использованием системы Shimadzu LC-20A Prominence. Хроматографическое разделение выполняли на колонке PerFectSil 100 ODS-3 (250 × 4,6 мм, 5 мкм). Условия анализа: подвижная фаза — ацетонитрил; скорость потока — 1,0 мл/мин; детектирование при длине волны 265 нм; объём инъекции — 20 мкл. Для идентификации витамина D₃ применяли стандартный образец холекальциферола (98%). Подготовку проб к анализу осуществляли согласно ГОСТ EN 12821-2014 [9].

Результаты и обсуждение

Жирно-кислотный состав жира трёх местных видов рыб — сома, сазана и толстолобика — выращенных в Узбекистане, характеризуется заметными различиями по соотношению насыщенных, мононенасыщенных и полиненасыщенных жирных кислот.

Таблица 1.

Результаты жирно-кислотного анализа жира местных видов рыб, выращенных в Узбекистане

Содержание насыщенных жирных кислот (НЖК) варьировало от 21,426 % у сазана до 30,552 % у толстолобика, у сома оно составило 28,661 %. Основной насыщенной кислотой у всех видов является пальмитиновая (C16:0), уровень которой наиболее высок у толстолобика (21,932 %), несколько ниже у сома (21,863 %) и минимален у сазана (14,826 %).

Мононенасыщенные жирные кислоты (МНЖК) преобладали у всех исследованных видов рыб, их доля составила 39,813 % у сома, 45,529 % у сазана и 38,062 % у толстолобика. Основной МНЖК является олеиновая кислота (C18:1), максимальная концентрация которой зафиксирована у сазана (39,131 %).

Полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) занимали от 19,691 % у толстолобика до 30,614 % у сазана. Среди них наиболее выражена линолевая кислота (C18:2), содержание которой достигало 28,434 % у сазана, 23,47 % у сома и только 4,147 % у толстолобика.

Особое значение имеют омега-3 кислоты — эйкозапентаеновая (EPA, C20:5) и докозагексаеновая (DHA, C22:6). В жирах сома EPA и DHA отсутствовали. У сазана обнаружено лишь небольшое количество DHA (0,152 %), при полном отсутствии EPA. Наибольшие концентрации этих кислот зарегистрированы у толстолобика: EPA составила 3,137 %, DHA — 2,098 %. Таким образом, именно толстолобик отличается наибольшим содержанием длинноцепочечных омега-3 кислот, что повышает его пищевую ценность в сравнении с сомом и сазаном.

В целом, жир сазана характеризуется высоким содержанием мононенасыщенных кислот, сом — максимальной долей полиненасыщенных за счёт линолевой кислоты, тогда как толстолобик выделяется повышенной концентрацией физиологически значимых омега-3 кислот (EPA и DHA).

Таблица 2.

Результаты определения витамина в жире местных видов рыб, выращенных в Узбекистане

Определение содержания витамина D₃ в жирах трёх видов местных рыб — сазана, сома и толстолобика — показало различия в его накоплении. Калибровочная зависимость была линейной в диапазоне 0,5–20 мкг/мл с высоким коэффициентом детерминации (R² = 0,9998), что подтверждает надежность метода.

В жире сазана концентрация витамина D₃ составила 10,01 мкг/100г. У сома этот показатель оказался несколько ниже — 8,79 мкг/100г, что указывает на ограниченное накопление витамина D₃ данным видом. Наибольшее содержание витамина D₃ выявлено у толстолобика — 23,13 мкг/100г, что более чем в два раза превышает показатели у сазана и сома.

Таким образом, можно отметить, что жир сазана и сома содержит близкие уровни витамина D₃, тогда как толстолобик отличается выраженным повышением его концентрации. Полученные данные согласуются с известными особенностями видов: толстолобик характеризуется более высокой способностью к биосинтезу и накоплению жирорастворимых витаминов.

С практической точки зрения, жир толстолобика может рассматриваться как более перспективный источник витамина D₃ среди исследованных видов рыб, тогда как жир сазана и сома имеет среднюю пищевую ценность по данному показателю.

Заключение

Проведённое исследование позволило установить особенности жирнокислотного состава и содержания витамина D₃ в жирах трёх местных видов рыб, выращенных в условиях аквакультуры Узбекистана — сазана (Cyprinus carpio), сома (Silurus glanis) и толстолобика (Hypophthalmichthys molitrix). Полученные результаты показали:

1. Сазан характеризуется наибольшей долей мононенасыщенных жирных кислот (45,529 %), преимущественно за счёт олеиновой кислоты (C18:1).

2. У сома выявлено максимальное содержание полиненасыщенных жирных кислот (27,124 %), главным образом линолевой кислоты (C18:2).

3. Толстолобик выделяется повышенной концентрацией омега-3 кислот: EPA (3,137 %) и DHA (2,098 %), что существенно увеличивает его пищевую ценность.

4. Анализ содержания витамина D₃ показал, что наибольшая его концентрация отмечена у толстолобика (23,13 мкг/100 г), в то время как у сазана и сома она была значительно ниже (10,01 и 8,79 мкг/100 г соответственно).

Таким образом, толстолобик может рассматриваться как наиболее перспективный источник физиологически значимых омега-3 кислот и витамина D₃, в то время как сазан и сом представляют ценность как источники МНЖК и ПНЖК.

Список литературы:

1. Zhang X, Ning X, He X, Sun X, Yu X, Cheng Y, Yu RQ, Wu Y. Fatty acid composition analyses of commercially important fish species from the Pearl River Estuary, China. PLoS One. 2020 Jan 30;15(1):e0228276. doi: 10.1371/journal.pone.0228276. PMID: 31999793; PMCID: PMC6992182.
2. Robert A, Mfilinge P, Limbu SM, Mwita CJ. Fatty Acid composition and levels of selected polyunsaturated Fatty acids in four commercial important freshwater fish species from lake victoria, Tanzania. J Lipids. 2014;2014:712134. doi: 10.1155/2014/712134. Epub 2014 Dec 25. PMID: 25610654; PMCID: PMC4290058.
3. Houguo Xu, Giovanni M. Turchini, David S. Francis, Mengqing Liang, Thomas S. Mock, Artur Rombenso, Qinghui Ai, Are fish what they eat? A fatty acid’s perspective,Progress in Lipid Research, Volume 80, 2020, 101064, ISSN 0163-7827, https://doi.org/10.1016/j.plipres.2020.101064.
4. Carr I, Glencross B and Santigosa E (2023) The importance of essential fatty acids and their ratios in aquafeeds to enhance salmonid production, welfare, and human health. Front. Anim. Sci. 4:1147081. doi: 10.3389/fanim.2023.1147081
5. Lu Z, Chen TC, Zhang A, Persons KS, Kohn N, Berkowitz R, Martinello S, Holick MF. An evaluation of the vitamin D3 content in fish: Is the vitamin D content adequate to satisfy the dietary requirement for vitamin D? J Steroid Biochem Mol Biol. 2007 Mar;103(3-5):642-4. doi: 10.1016/j.jsbmb.2006.12.010. Epub 2007 Jan 30. PMID: 17267210; PMCID: PMC2698592.
6. Alexandra Schmid, Barbara Walther, Natural Vitamin D Content in Animal Products, Advances in Nutrition, Volume 4, Issue 4, 2013, Pages 453-462, ISSN 2161-8313, https://doi.org/10.3945/an.113.003780.
7. Kizmaz, V. (2022). Analysis of lipid classes and the fatty acid composition of fresh and the salted fish, Alburnus tarichi. Cogent Food & Agriculture, 8(1). https://doi.org/10.1080/23311932.2022.2126052
8. ГОСТ 31665-2012 Масла растительные и жиры животные. Получение метиловых эфиров жирных кислот
9. ГОСТ EN 12821-2014 Продукты пищевые. Определение содержания холекальциферола (витамина D₃) и эргокальциферола (витамина D2) методом высокоэффективной жидкостной хромотографии
10. Karimov, Bakhtiyor & Kamilov, Bakhtiyar & Upare, Maroti & Anrooy, Raymon & Shokhimardonov, D. & Б.К, Каримов & Б.Г, Камилов & Упаре, Мароти & Анрой, Рэймон & Шохимардонов, Педро. (2008). Аквакультура и рыболовство в Узбекистане: современное состояние и концепция развития.