Аннотация
В работе обобщены результаты исследований состава каротиноидов моллюсков-фильтраторов: Mytilus galoprovincialis, Crassostrea gigas, Anadara kagoshimensis, Cerastoderma glaucum, Chamelea gallina и Polititapes aureus, обитающих в Чёрном море. Представленные данные продемонстрировали изменениях в составе каротиноидов у всех вышеперечисленных видов (или близких им по виду моллюсков), в зависимости от места обитания в Мировом Океане (М.О.). Наиболее очевидные отличия в составе каротиноидов отмечены между черноморскими моллюсками и их видовыми аналогами из других регионов М.О.
Обитание моллюсков C. glaucum, Ch. gallina и P. aureus, в одном экотопе показало как видовую специфичность в накоплении каротиноидов, так и существенные отличия каротиноидов от их видовых аналогов из других регионов М.О. Отмеченные изменения относятся только к накоплению каротиноидов из пищи или сокращению известных по литературным данным путей метаболизма каротиноидов. У черноморских моллюсков новых метаболических реакций и путей пока не обнаружено.
Литература
Liaeen-Jensen S (1998) Carotenoids in chemosystematics. Carotenoids - Vol. 3 : Biosynthesis and Metabolism. Eds.: G. Britton, S. Liaaen-Jensen, H. Pfander. - Basel : Birkhauser Verlag. 217–247.
Maoka T, Kawase N, Hironaka M, Nishida R (2021) Carotenoids of hemipteran insects, from the perspective of chemo-systematic and chemical ecological studies. Biochemical Systematics and Ecology 95:1–5. https://doi.org/10.1016/j.bse.2021.104241
Hashimoto Hideki, Landrum John, Miki Wataru (2009). Recent Achievements of Carotenoid Science and Technology. Archives of Biochemistry and Biophysics 483(2):145–246. https://www.sciencedirect.com/journal/archives-of-biochemistry-and-biophysics/vol/483
Britton G, Liaaen-Jensen S, Pfander H (1998) (Eds). Vol. 3: Biosynthesis and Metabolism Basel: Birkhauser Verlag.
Чистяков ВА. (2008) Неспецифические механизмы защиты от деструктивного действия активных форм кислорода. Успехи современной биологии 128(3):300–306. [Chistyakov VA (2008) Nonspecific defense mechanisms against the destructive action of reactive oxygen species. Advances in modern biology 128(3):300–306. (In Russ)].
Моторя ЕС, Пивненко ТН, Гажа АК, Иванушко ЛА, Воронцов ВН, Санина НМ (2009) Исследование иммуномодулирующей и мембранотропной активности каротиноидов из туники асцидии Halocynthia aurantium. Тихоокеанский медицинский журнал 3:28–31. [Motorya ES, Pivnenko TN, Gazha AK, Ivanushko LA, Vorontsov VN, Sanina NM (2009) Study of the immunomodulatory and membranotropic activity of carotenoids from the tunic of the ascidian Halocynthia aurantium. Pacific Medical Journal 3:28–31. (In Russ)].
Maoka T (2011) Carotenoids in Marine Animals. Mar. Drugs 9:278–293. https://doi:10.3390/md9020278
Меньщикова ЕБ, Ланкин ВЗ, Зенков НК, Бондарь ИА, Круговых НФ, Труфакин ВА (2006) Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты. М.: Фирма «Слово». [Menshchikova EB, Lankin VZ, Zenkov NK, Bondar IA, Circular NF, Trufakin VA (2006) Okislitelnii stress. Prooksidanti I antyoksidanti. [Oxidative stress. Prooxidants and Antioxidants]. M: Firma “slovo”. (In Russ)].
Дейнека ВИ, Шапошников АА, Дейнека ЛА, Гусева ТС, Вострикова СМ, Шенцева ЕА, Закирова ЛР (2008) Каротиноиды: строение, биологические функции и перспективы применения. Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Медицина. Фармация 6-2(46):19–25. [Deineka VI, Shaposhnikov AA, Deineka LA, Guseva TS, Vostrikova SM, Shentseva EA, Zakirova LR (2008) Carotenoids: structure, biological functions and application prospects. Scientific bulletin of Belgorod State University. Series: Medicine. Pharmacy 6-2(46):19–25. (In Russ)]. http://dspace.bsu.edu.ru/handle/123456789/10633
Maoka T, Etoh T, Borodina AV, Soldatov AA (2011) A Series of 19’-Hexanoyloxyfucoxanthin Derivatives from the Sea Mussel, Mytilus galloprovincialis, Grown in the Black Sea, Ukraine. J Agric Food Chem 59 (24):13059–13064. https://doi.org/10.1021/jf2035115
Goodwin TW (1984) The biochemistry of the carotenoids: animals. London; New York: Chapman and Hall.
Shahidi F, Brown JA (1998) Carotenoid pigments in seafoods and aquaculture. Crit Rev Food Sci Nutr 38 (1):1–67. https://doi.org/10.1080/10408699891274165
Hertzberg S, Portali V, Liaaen-Jensen S. (1988) Animal Carotenoids. 32. Carotenoids of Mytilus edulis (Edible Mussel). Acta Chem Scand 42B:495–503. http://actachemscand.org/doi/10.3891/acta.chem.scand.42b-0495
Partali V, Tangen K, Liaaen-Jensen S (1989) Carotenoids in food chain studies – III. Resorption and metabolic transformation of carotenoids in Mytilus edulis (Edible mussel). Comp Biochem Physiol Part B: Comp Biochem 92(2):239–246. https://doi.org/10.1016/0305-0491(89)90272-1
Britton G, Liaaen-Jensen S, Pfander H (1995) (Eds). Carotenoids. Vol. 1A: Isolation and Analysis. Basel: Birkhäuser Verlag.
Karnaukhov VN, Milovidova NY, Kargopolova IN (1977) On a role of carotenoids in tolerance of sea molluscs to environment pollution. Camp Biochem Physiol. Part A: Physiology 56 (2):189–193. https://doi.org/10.1016/0300-9629(77)90183-9
Бородина АВ, Нехорошев МВ, Солдатов АА (2008) Каротиноидный состав тканей двустворчатого моллюска Anadara inaeqivalvis - вселенца в Чёрное море. Экология моря 76: 34–39. [Borodina AV, Nekhoroshev MV, Soldatov AA (2008) Carotenoid composition of tissues of the bivalve mollusk Anadara inaeqivalvis - an invader to the Black Sea. Ecology of the sea 76:34–39. (In Russ)].
Бородина АВ, Солдатов АА (2014) Каротиноиды тканей массовых видов черноморских моллюсков. С. 87–168. в кн. Черноморские моллюски: элементы сравнительной и экологической биохимии. Шульман ГЕ, Солдатов АА (2014) (ред.) Севастополь: ЭКОСИ-Гидро-физика. [Borodina AV, Soldatov AA (2014) Carotenoids of tissues of dominant species of Black Sea shellfish. p. 87–168. In book Black Sea clams: elements of comparative and ecological biochemistry. Shulman GE, Soldatov AA (Eds.). Sevastopol: EKOSI-Gidrofizika. (In Russ)].
Бородина АВ, Нехорошев МВ, Солдатов АА (2009) Особенности состава каротиноидов тканей двустворчатого моллюска Anadara inaequivalvis Brugiere. Доп. НАН Украiни. 5:186-190. [Borodina AV, Nekhoroshev MV, Soldatov AA (2009) Features of the composition of carotenoids in tissues of the bivalve mollusk Anadara inaequivalvis Brugiere. Dopovedi NAS Ukraine. 5: 186–190. (In Russ)].
Бородина АВ, Нехорошев МВ, Маока Т, Солдатов АА (2010) Состав каротиноидов гонад брюхоногого моллюска Rapana venosa (Valenciennes). Доп НАН Украiни 11:136–142. [Borodina AV, Nekhoroshev MV, Maoka T, Soldatov AA (2010) Composition of carotenoids in the gonads of the gastropod mollusk Rapana venosa (Valenciennes). Dopovedi NAS Ukraine 11:136–142. (In Russ)].
Borodina AV, Maoka T (2018) The Composition of Carotenoids in Tissues of the Ascidian Botryllus schlosseri (Pallas, 1766) from the Black Sea. Russian Journal of Marine Biology 44(3):226–231. https://doi.org/10.1134/S1063074018030033
Borodina AV, Maoka T, Soldatov AA (2013) Composition and content of carotenoids in body of the Black sea gastropod Rapana venosa (Valenviennes, 1846). Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology 49(4):255 – 263. https://doi.org/10.1134/S002209301303002X
Borodina AV, Zadorozhny PA (2020) The Annual Dynamics of Tissue Carotenoids in a Bivalve Mollusk Cerastoderma glaucum (Bruguière, 1789). J Evol Biochem Physiol 56(1):1–10. https://doi.org/10.1134/S0022093020010019
Borodina AV, Soldatov АA (2016) The Qualitative Composition of Carotenoids and Their Seasonal Dynamics in Tissues of the Bivalve Anadara kagoshimensis (Tokunaga, 1906). Russ J Marine Biol 42(2):166–178. https://doi.org/10.1134/S1063074016020024
Borodina AV, Soldatov AA (2019) The Effect of Anoxia on the Content and Composition of Carotenoids in the Tissues of the Bivalve Invader Anadara kagoshimensis (Tokunaga, 1906). Russ J Biological Invasions 10(4)307–314. https://doi.org/10.1134/S2075111719040027
Borodina AV (2016) Effect of food deprivation on transformation of carotenoids in the bivalve mollusc Anadara kagoshimensis (Tokunaga, 1906). J. Evol Biochem Physiol 52(4):282–291. http://link.springer.com/article/10.1134/S0022093016040025
Borodina AV (2016) Carotenoids in the Gonads of the Bivalved Mollusk Anadara kagoshimensis(Tokunaga, 1906). J Evol Biochem Physiol 54(4):267–272. https://doi.org/10.1134/S0022093018040026
Borodina AV, Zadorozhny PA (2021) Seasonal Dynamics of Carotenoids in the Black Sea Bivalve Mollusk Chamelea gallina (Linnaeus, 1758). J Evol Biochem Physiol 57(3):503–510. https://doi.org/10.1134/S0022093021030054
Бородина АВ, Задорожный ПА (2020) Трансформация каротиноидов морского двустворчатого моллюска Cerastoderma glaucum (Bruguiere, 1789) при питании культурой зеленой водоросли. ЖЭБФ 56 (6): 34–42. [Borodina AV, Zadorozhny PA (2020) Transformation of carotenoids in the marine bivalve mollusk Cerastoderma glaucum (Bruguiere, 1789) fed with green algae culture. J Evol Biochem Physiol 56 (6): 34–42. (In Russ)]. https://doi.org/10.31857/S0044452920060030
Borodina A, Zadorozhny P (2021) Ecological features of the accumulation of carotenoids in the Black Sea molluscs. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Vol. 937. Article 022077 (6 p.). https://doi.org/10.1088/1755-1315/937/2/022077
Карнаухов ВН (1988) Биологические функции каротиноидов. М.: Наука. [Karnaukhov VN (1988) Biological functions of carotinoids. M.: Nauka. (in Russ)].
Maoka T, Akimoto N (2008) Natural Product Chemistry in Carotenoid, Some Experimental Techniques for Structural Elucidation and Analysis of Natural Carotenoids. Carotenoid Sci (mini review) 13:10–17. https://doi.org/10.3390/md9020278
Panayotova V, Merdzhanova A, Dobreva DA, Bratoeva K, Makedonski L (2020) Nutritional composition, bioactive compounds and health-beneficial properties of Black Sea shellfish. J of IMAB 26(3):3293–3297. https://doi.org/10.5272/jimab.2020263.3293
Maoka T, Matsuno T (1988) Carotenoids of shellfishes. IX. Isolation and structural elucidation of three new acetylenic carotenoids from the Japanese sea mussel Mytilus coruscus. J Nippon Suisan Gakkaishi 54: 1443–1447. https://doi.org/10.2331/suisan.54.1443
Maoka T, Matsuno T (1988) Isolation and Structural Elucidation of Three New Acetylenic Carotenoids from the Japanese Sea Mussel Mytilus coruscus. J Bull Jap Soc Sci Fish 54:1443–1447. (In Japan) https://doi.org/10.2331/suisan.54.1443
Maoka T (1997) A New Apocarotenoid from the Marine Shellfish Mytilus coruscus. J Nat Prod 60: 616–617. https://doi.org/10.1021/np970039q
Maoka T (2019) Carotenoids as natural functional pigments. J Nat Med 74:1–16. https://doi. org/10.1007/s11418-019-01364-x.
Бородина АВ (2009) Особенности состава каротиноидов гигантской устрицы Crassostrea gigas (Thunberg) в зависимости от плоидности и условий обитания. Экология моря 79: 31–36. [Borodina AV (2009) Features of the composition of carotenoids of the giant oyster Crassostrea gigas (Thunberg) depending on ploidy and habitat conditions. Ekologiya moray 79: 31-36. (In Russ)].
Fujiwara Y, Maoka T, Ookubo M, Matsuno T (1992) Crassostreaxanthin A and B, novel marine carotenoids from the oyster Crassostrea gigas. Tetrahedron Lett 33:4941–4944. https://doi.org/10.1016/S0040-4039(00)61240-6
Maoka T, Hashimoto K, Akimoto N, Fujiwara Y (2001) Structures of five new carotenoids from the oyster Crassostrea gigas. J Nat Prod 64:578–581. https://doi.org/10.1021/np000476w
Maoka T, Fujiwara Y, Hashimoto K, Akimoto N (2005) Structures of new carotenoids with a 3,4-dihydroxy-βend group from the oyster Crassostrea gigas. J Chem Pharm Bull 53(9):1207–1209. https://doi.org/10.1248/cpb.53.1207
Polyakov NE, Leshina TV (2006) Certain aspects of the reactivity of carotenoids. Redox processes and complexation. RUSS CHEM REV 75(12):1049–1064. https://doi.org/10.1070/RC2006v075n12ABEH003640
Matsuno T, Maoka T (1981) Isolation of diatoxanthin, pectenoxanthin, pectenolone, and a new carotenoid, 3,4,3’–trihydroxy-7’,8’-didehydro-β-carotene from arkshell and related three species of bivalves. Bull. Jap. Soc. Sci. Fisher 47(4):495–499. (In Japanese). https://doi.org/10.2331/suisan.47.495
Ha BS, Kang DS, Kim YG, Kim KS (1989) Variation in carotenoid pigment and lipids of the arkshell, (Anadara broughtonii) according to the environmental factors of the growing area. Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 18(1):71–92.
Фокина НН, Нефедова ЗА, Немова НН (2011) Биохимические адаптации морских двустворчатых моллюсков к аноксии (обзор). Труды Карельского научного центра РАН 3:121–130. [Fokina NN, Nefedova ZA, Nemova NN (2011) Biochemical adaptations of marine bivalve molluscs to anoxia (review). Proceedings of the Karelian Scientific Center of the Russian Academy of Sciences 3:121–130. (In Russ)].
Бородина АВ (2019) Накопление каротиноидов и аллометрический рост моллюска Cerastoderma glaucum (Bruguière, 1789). East Europen Scienca Jornal 50:4–8. [Borodina AV (2019) Accumulation of carotenoids and allometric growth of the mollusk Cerastoderma glaucum (Bruguière, 1789). East Europen Scienca Jornal 50: 4–8. (In Russ)]. https://eesa-journal.com/wp-content/uploads/EESA_september_part_1.pdf
Киселева МИ (1981) Бентос рыхлых грунтов Черного моря. Киев: Наук. Думка. [Kiseleva MI (1981) Bentos rihlih gruntov Chornogo moray [Benthos of loose soils of the Black Sea. Kiev: Nauk. Dumka. (In Russ)].
Еремеев ВН, Гаевская АВ, Шульман ГЕ, Загородняя ЮА (2011) (ред). Промысловые биоресурсы Чeрного и Азовского морей. Севастополь: ЭКОСИ–Гидрофизика. [Eremeev VN, Gaevskaya AV, Shulman GE, Zagorodnyaya YuA (2011) (red). Commercial biological resources of the Black and Azov seas. Sevastopol: EKOSI–Gidrofizika. (In Russ)].
Макаров МВ (2020) Современное состояние малакофауны рыхлых грунтов в вершинной части бухты Казачьей (Черное море). Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря 1: 119–130. [Makarov MV (2020) Current state of the malacofauna of loose soils in the summit of Kazachya Bay (Black Sea). Environmental safety of the coastal and shelf zones of the sea 1: 119–130. (In Russ)]. https://doi.org/10.22449/2413-5577-2020-1-119-130
Matsuno T, Sakaguchi S (1983) A novel marine carotenoid, mactraxanthin from the japanese edible surf clam. Tetrahedron Letters 24(9):911–912. https://doi.org/10.1016/S0040-4039(00)81562-2
Boyden CR (1970) Comparative studies on Cerastoderma edule (L.) and Cerastoderma glaucum (Poiret): PhD thesis. Department of Zoology & Comparative Physiology, Queen Mary College. London, 474 p. http://qmro.qmul.ac.uk/xmlui/handle/123456789/1466
Maoka T, Akimoto N, Yim MJ, Hosokawa M, Miyashita K (2008) New C37 skeletal carotenoid from the clam, Paphia amabillis. J Agric Food Chem 56 (24):12069–12072. https://doi.org/10.1021/jf802717b
Bruno Stancher, Fabio Zonta, Luciana Gabrielli Favretto. (1988) High-performance liquid chromatography of carotenoids from some marine shellfish. J Chromatography 440(1988)37–46/ https://doi.org/10.1016/S0021-9673(00)94508-4
Pinello D, Dimech M, Megahed A, Gazzar ElH (2020) Assessment of the commercial chain of bivalves in Egypt. FAO. Fisheries and Aquaculture Circular No. 1196. Rome, FAO.
Papaioannou ChD, Sinanoglou VJ, Strati IF, Proestos Ch, Kyrana VR, Lougovois VP (2016) Impact of different preservation treatments on lipids of the smooth clam Callista chione. Internat J Food Sci Technol 51:325–332. https://doi.org/10.1111/ijfs.12972
Orban Elena, Gabriella Di Lena, Teresina Nevigato, Irene Casinia, Roberto Capronia Generoso Santaroni Giuliana Giulini (2007) Nutritional and commercial quality of the striped venus clam, Chamelea gallina, from the Adriatic sea. Food Chem 101(3):1063–1070. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2006.03.005
Токорев ЮН, Финенко ЗЗ, Шадрин НВ (ред) (2008) Микроводоросли Чёрного моря: проблемы биоразнообразия, сохранения, биотехнологического использования. Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика. [Tokarev YuN, Finenko ZZ, Shadrin NV, Eds. (2008). Microalgae of the Black Sea: Problems of Biodiversity, Preservation and Biotechnological Use. Sevastopol: EKOSI-Gidrofizika. (In Russ)].