vestnik-bio-msuВестник Московского университета. Серия 16. БиологияVestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 16. Biologiya0137-0952Lomonosov Moscow State University, School of Biology10.55959/MSU0137-0952-16-79-2S-7vestnik-bio-msu-1382Research ArticleОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕRESEARCH ARTICLEВкусовая привлекательность органических кислот и их производных для цихлидовых рыб (Cichlidae)Palatability of organic acids and their derivatives for cichlid fishes (Cichlidae)https://orcid.org/0000-0002-4931-8787КасумянА. О.KasumyanA. O.

Касумян Александр Ованесович – докт. биол. наук, зав. кафедрой ихтиологии биологического факультета,

119234, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12

Department of Ichthyology, Faculty of Biology, 

Leninskie gory 1–12, Moscow, 119234

alex_kasumyan@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8071-792XЛевинаА. Д.LevinaA. D.

Левина Александра Дмитриевна – аспирант кафедры ихтиологии биологического факультета,

119234, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12

Department of Ichthyology, Faculty of Biology, 

Leninskie gory 1–12, Moscow, 119234

al7_ra@list.ruМосковский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваРоссияLomonosov Moscow State UniversityRussian Federation202427082024792S7380Copyright © Касумян А.О., Левина А.Д., 20242024Касумян А.О., Левина А.Д.Kasumyan A.O., Levina A.D.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik-bio-msu.elpub.ru/jour/article/view/1382

Сравнена вкусовая привлекательность 15 карбоновых и других органических кислот и их производных (аскорбиновая, лимонная, сорбиновая, яблочная, щавелевая, уксусная, гликолевая, α- и γ-аминомасляные кислоты, их соли Na+ и K+; 0,1 М) для пяти видов цихлидовых (Cichlidae) рыб – нильской Oreochromis niloticus и мозамбикской О. mossambicus тиляпий, золотого меланохрома Melanochromis auratus, апельсинового неолампрологуса Neolamprologus leleupi и цихлазомы Хартвега Vieja hartwegi. Лимонная и щавелевая кислоты, аскорбат Na+, сорбат и цитрат K+, оксалат аммония обладают для рыб привлекательным, либо безразличным вкусом, аскорбиновая и сорбиновая кислоты, цитрат Na+ и малат Na+ – отталкивающим, либо также безразличным вкусом. Яблочная кислота имеет привлекательный вкус для цихлазомы, отталкивающий – для мозамбикской тиляпии и безразличный вкус для других цихлид. Уксусная кислота и изомеры аминомасляной кислоты индифферентны по вкусу для всех рыб. Вкусовая привлекательность органических кислот может быть иной по сравнению с солями, образованными на их основе. Привлекательность солей выше, чем у соответствующих кислот в 10 случаях из 28, в 4 случаях – ниже, в 14 случаях не изменяется. Преобразование аскорбиновой и сорбиновой кислот в соли Na+ и K+ сопровождается повышением вкусовой привлекательности у большинства цихлид, яблочной кислоты в малат Na+ – у половины видов. Для большинства рыб лимонная кислота и ее соли Na+ и K+ обладают сходной привлекательностью. Щавелевая кислота по сравнению с оксалатом аммония имеет более высокую привлекательность для неолампрологуса, более низкую – для мозамбикской тиляпии и одинаковые вкусовые свойства для остальных трех видов рыб. Различия между потреблением гранул с изомерами аминомасляной кислоты и гранул с уксусной и гликолевой (гидроксиуксусной) кислотой отсутствуют у всех цихлид. Пищевое поведение, проявляемое цихлидами в ходе оросенсорного тестирования гранул, похоже – рыбы совершают небольшое число отверганий и повторных схватываний гранул, длительность их удержания в ротовой полости сходная.

Taste attractivity of 15 organic acids and their derivatives (ascorbic, citric, sorbic, malic, oxalic, acetic, glycolic, α- and γ-aminobutyric acids, their Na+- and K+-salts; 0,1 M) was compared for 5 species of cichlid fishes (Cichlidae) – Nile Oreochromis niloticus and Mozambique O. mossambicus tilapias, golden mbuna Melanochromis auratus, lemon cichlid Neolamprologus leleupi and tailbar cichlid Vieja hartwegi. Citric and oxalic acids, Na+-ascorbate, K+-sorbate and K+-citrate, ammonium oxalate have an attractive or indifferent taste for fish, ascorbic and sorbic acids, Na+-citrate and Na+-malate have an aversive or indifferent taste. Malic acid has an attractive taste for tailbar cichlid, an aversive taste for Mozambique tilapia and an indifferent taste for other cichlids. Acetic acid and isomers of aminobutyric acid have indifferent taste for all fishes. The taste attractivity of organic acids may be different compared to salts formed on their basis. The attractiveness of salts is higher than that of the corresponding acids in 10 out of 28 cases, lower in 4 cases, and the same in 14 cases. The conversion of ascorbic and sorbic acids into Na+ and K+ salts is accompanied by an increase in taste attractivity in most cichlids, malic acid to malate Na+ – in half of the species. For most fish, citric acid and its Na+- and K+-salts have similar attractiveness. Oxalic acid, compared with ammonium oxalate, has a higher attractiveness for lemon cichlid, a lower one for Mozambique tilapia and the same taste quality for the other three fish species. There are no differences between the consumption of agar pellets with isomers of aminobutyric acid and pellets with acetic and glycolic (hydroxy acetic) acids in all cichlids. The feeding behavior shown by cichlids during the orosensory testing of pellets is similar – fish perform a small number of rejections and repeated grasps of pellets, the duration of pellet retention time in the oral cavity is similar.

хеморецепциявкусовая рецепциявкусовые предпочтениякарбоновые кислотыпищевое поведениецихлидовые рыбыchemoreceptiontaste receptiontaste preferencescarboxylic acidsfeeding behaviorcichlid fishesThe research was funded by Russian Foundation for Basic Research, project number 24-24-00009.ReferencesМалюкина Г.А., Касумян А.О., Марусов Е.А. Экологические аспекты химической сигнализации рыб. Вопр. ихтиологии. 1990;30(6):891–896.Малюкина Г.А., Касумян А.О., Марусов Е.А. Экологические аспекты химической сигнализации рыб. Вопр. ихтиологии. 1990;30(6):891–896.Hara T.J. Neurophysiology of gustation. Encyclopedia of fish physiology: from genome to environment. Vol. 1. Ed. A.P. Farrell. San Diego: Elsevier; 2011:218–226.Hara T.J. Neurophysiology of gustation. Encyclopedia of fish physiology: from genome to environment. Vol. 1. Ed. A.P. Farrell. San Diego: Elsevier; 2011:218–226.Hara T.J. Morphology of the gustatory (taste) system in fishes. Encyclopedia of fish physiology: from genome to environment. Vol. 1. Ed. A.P. Farrell. San Diego: Elsevier; 2011:187–193.Hara T.J. Morphology of the gustatory (taste) system in fishes. Encyclopedia of fish physiology: from genome to environment. Vol. 1. Ed. A.P. Farrell. San Diego: Elsevier; 2011:187–193.Kasumyan A., Døving K.B. Taste preferences in fish. Fish Fish. 2003;4(4):289–347.Kasumyan A., Døving K.B. Taste preferences in fish. Fish Fish. 2003;4(4):289–347.Morais S. The physiology of taste in fish: potential implications for feeding stimulation and gut chemical sensing. Rev. Fish. Sci. Aquacult. 2017;25(2):133–149.Morais S. The physiology of taste in fish: potential implications for feeding stimulation and gut chemical sensing. Rev. Fish. Sci. Aquacult. 2017;25(2):133–149.Kasumyan A. The taste system in fish. Encyclopedia of fish physiology, second edition. Vol. 1. Eds. S.L. Alderman and E.T. Gillis. Amsterdam: Elsevier, Academic Press; 2024:106–123.Kasumyan A. The taste system in fish. Encyclopedia of fish physiology, second edition. Vol. 1. Eds. S.L. Alderman and E.T. Gillis. Amsterdam: Elsevier, Academic Press; 2024:106–123.Oike H., Nagai T., Furuyama A. Okada S., Aihara Y., Ishimaru Y., Marui T., Matsumoto I., Misaka T., Abe K. Characterization of ligands for fish taste receptors. J. Neurosci. 2007;27(21):5584–5592.Oike H., Nagai T., Furuyama A. Okada S., Aihara Y., Ishimaru Y., Marui T., Matsumoto I., Misaka T., Abe K. Characterization of ligands for fish taste receptors. J. Neurosci. 2007;27(21):5584–5592.Bachmanov A.A., Bosak N.P., Glendinning J.I., Inoue M., Li X., Manita S., McCaughey S.A., Murata Y., Reed D.R., Tordoff M.G., Beauchamp G.K. Genetics of amino acid taste and appetite. Adv. Nutr. 2016;7(4):806S–822S.Bachmanov A.A., Bosak N.P., Glendinning J.I., Inoue M., Li X., Manita S., McCaughey S.A., Murata Y., Reed D.R., Tordoff M.G., Beauchamp G.K. Genetics of amino acid taste and appetite. Adv. Nutr. 2016;7(4):806S–822S.Kasumyan A.O., Mouromtsev G.E. The teleost fish, blue gourami Trichopodus trichopterus, distinguishes the taste of chemically similar substances. Sci. Rep. 2020;10(1):7487.Kasumyan A.O., Mouromtsev G.E. The teleost fish, blue gourami Trichopodus trichopterus, distinguishes the taste of chemically similar substances. Sci. Rep. 2020;10(1):7487.Левина А.Д., Касумян А.О. Вкусовая привлекательность изомеров аминокислот для цихлидовых рыб (Cichlidae). Вопр. ихтиологии. 2024;64(1):86–97.Левина А.Д., Касумян А.О. Вкусовая привлекательность изомеров аминокислот для цихлидовых рыб (Cichlidae). Вопр. ихтиологии. 2024;64(1):86–97.Liu C., Meng F., Tang X., Shi Y., Wang A., Gu Z., Pan Z. Comparison of nonvolatile taste active compounds of wild and cultured mud crab Scylla paramamosain. Fish. Sci. 2018;84(5):897–907.Liu C., Meng F., Tang X., Shi Y., Wang A., Gu Z., Pan Z. Comparison of nonvolatile taste active compounds of wild and cultured mud crab Scylla paramamosain. Fish. Sci. 2018;84(5):897–907.Nelson D.L., Cox M.M. Lehninger principles of biochemistry. 8th edition. N.-Y.: W.H. Freeman and Comp.; 2021. 4381 pp.Nelson D.L., Cox M.M. Lehninger principles of biochemistry. 8th edition. N.-Y.: W.H. Freeman and Comp.; 2021. 4381 pp.Kasumyan A., Levina A. Are the taste preferences similar in closely related fish of the same trophic category? A case of Nile and Mozambique tilapias. Rev. Fish Biol. Fish. 2023;33(4):1371–1386.Kasumyan A., Levina A. Are the taste preferences similar in closely related fish of the same trophic category? A case of Nile and Mozambique tilapias. Rev. Fish Biol. Fish. 2023;33(4):1371–1386.Levina A.D., Mikhailova E.S., Kasumyan A.O. Taste preferences and feeding behavior in the facultative herbivore fish, Nile tilapia Oreochromis niloticus. J. Fish Biol. 2021;98(1):1385–1400.Levina A.D., Mikhailova E.S., Kasumyan A.O. Taste preferences and feeding behavior in the facultative herbivore fish, Nile tilapia Oreochromis niloticus. J. Fish Biol. 2021;98(1):1385–1400.Касумян А.О., Прокопова О.М. Вкусовые предпочтения и динамика вкусового поведенческого ответа у линя Tinca tinca (Cyprinidae). Вопр. ихтиологии. 2001;41(5):670–685.Касумян А.О., Прокопова О.М. Вкусовые предпочтения и динамика вкусового поведенческого ответа у линя Tinca tinca (Cyprinidae). Вопр. ихтиологии. 2001;41(5):670–685.Михайлова Е.С., Касумян А.О. Вкусовые свойства карбоновых кислот для девятииглой колюшки Pungitius pungitius. Вопр. ихтиологии. 2018;58(4):496–502.Михайлова Е.С., Касумян А.О. Вкусовые свойства карбоновых кислот для девятииглой колюшки Pungitius pungitius. Вопр. ихтиологии. 2018;58(4):496–502.Касумян А.О., Исаева О.М. Вкусовые предпочтения карповых рыб (Cyprinidae). Сравнительное исследование. Вопр. ихтиологии. 2023;63(1):81–109.Касумян А.О., Исаева О.М. Вкусовые предпочтения карповых рыб (Cyprinidae). Сравнительное исследование. Вопр. ихтиологии. 2023;63(1):81–109.Ganzevles P.G.J., Kroeze J.H.A. The sour taste of acids. The hydrogen ion and the undissociated acid as sour agents. Chem. Senses. 1987;12(4):563–576.Ganzevles P.G.J., Kroeze J.H.A. The sour taste of acids. The hydrogen ion and the undissociated acid as sour agents. Chem. Senses. 1987;12(4):563–576.Neta E.R.C., Johanningsmeier S.D., Drake M.A., McFeeters R.F. A chemical basis for sour taste perception of acid solutions and fresh-pack dill pickles. J. Food Sci. 2007;72(6):S352–S359.Neta E.R.C., Johanningsmeier S.D., Drake M.A., McFeeters R.F. A chemical basis for sour taste perception of acid solutions and fresh-pack dill pickles. J. Food Sci. 2007;72(6):S352–S359.Tu Y.-H., Cooper A.J., Teng B., Chang R.B., Artiga D.J., Turner H.N., Mulhall E.M., Ye W., Smith A.D., Liman E.R. An evolutionarily conserved gene family encodes proton-selective ion channels. Science. 2018;359(6379):1047–1050.Tu Y.-H., Cooper A.J., Teng B., Chang R.B., Artiga D.J., Turner H.N., Mulhall E.M., Ye W., Smith A.D., Liman E.R. An evolutionarily conserved gene family encodes proton-selective ion channels. Science. 2018;359(6379):1047–1050.Frank H.E.R., Amato K., Trautwein M., Maia P., Liman E.R., Nichols L.M., Schwenk K., Breslin P.A.S., Dunn R.R. The evolution of sour taste. Proc. R. Soc. B: Biol. Sci. 2022;289(1968):20211918.Frank H.E.R., Amato K., Trautwein M., Maia P., Liman E.R., Nichols L.M., Schwenk K., Breslin P.A.S., Dunn R.R. The evolution of sour taste. Proc. R. Soc. B: Biol. Sci. 2022;289(1968):20211918.Caprio J. Olfaction and taste in the channel catfish: an electrophysiological study of the responses to amino acids and derivatives. J. Comp. Physiol. A. 1978;123(4):357–371.Caprio J. Olfaction and taste in the channel catfish: an electrophysiological study of the responses to amino acids and derivatives. J. Comp. Physiol. A. 1978;123(4):357–371.Marui T., Harada S., Kasahara Y. Gustatory specificity for amino acids in the facial taste system of the carp, Cyprinus carpio L. J. Comp. Physiol. A. 1983;153(3):299–308.Marui T., Harada S., Kasahara Y. Gustatory specificity for amino acids in the facial taste system of the carp, Cyprinus carpio L. J. Comp. Physiol. A. 1983;153(3):299–308.Nelson J.S., Grande T.C., Wilson M.V.H. Fishes of the world. New Jersey: Wiley; 2016. 707 pp.Nelson J.S., Grande T.C., Wilson M.V.H. Fishes of the world. New Jersey: Wiley; 2016. 707 pp.Gonçalves-de-Freitas E., Bolognesi M.C., Gauy A.C.S., Brandão M.L., Giaquinto P.C., FernandesCastilho M. Social behavior and welfare in Nile tilapia. Fishes. 2019;4(2):23.Gonçalves-de-Freitas E., Bolognesi M.C., Gauy A.C.S., Brandão M.L., Giaquinto P.C., FernandesCastilho M. Social behavior and welfare in Nile tilapia. Fishes. 2019;4(2):23.Yoshii K., Kamo N., Kurihara K., Kobatake Y. Gustatory responses of eel palatine receptors to amino acids and carboxylic acids. J. Gen. Physiol. 1979;74(3):301–317.Yoshii K., Kamo N., Kurihara K., Kobatake Y. Gustatory responses of eel palatine receptors to amino acids and carboxylic acids. J. Gen. Physiol. 1979;74(3):301–317.Kiyohara S., Yamashita S., Harada S. High sensitivity of minnow gustatory receptors to amino acids. Physiol. Behav. 1981;26(6):1103–1108.Kiyohara S., Yamashita S., Harada S. High sensitivity of minnow gustatory receptors to amino acids. Physiol. Behav. 1981;26(6):1103–1108.Michel W.C., Kohbara J., Caprio J. Amino acid receptor sites in the facial taste system of the sea catfish Arius felis. J. Comp. Physiol. A. 1993;172(2):129–138.Michel W.C., Kohbara J., Caprio J. Amino acid receptor sites in the facial taste system of the sea catfish Arius felis. J. Comp. Physiol. A. 1993;172(2):129–138.Kohbara J., Caprio J. Taste responses of the facial and glossopharyngeal nerves to amino acids in the rainbow trout. J. Fish Biol. 2001;58(4):1062–1072.Kohbara J., Caprio J. Taste responses of the facial and glossopharyngeal nerves to amino acids in the rainbow trout. J. Fish Biol. 2001;58(4):1062–1072.Kohbara J., Oohara K., Masuda T., Hidaka I., Takii K., Kumai H. Gustatory receptor responses in marbled rockfish Sebastiscus marmoratus. Fish. Sci. 2002;68(4):862–871.Kohbara J., Oohara K., Masuda T., Hidaka I., Takii K., Kumai H. Gustatory receptor responses in marbled rockfish Sebastiscus marmoratus. Fish. Sci. 2002;68(4):862–871.Kohbara J., Miyazaki T., Takii K., Hosokawa H., Ukawa M., Kumai H. Gustatory responses in Pacific bluefin tuna Thunnus orientalis (Temminck and Schlegel). Aquaculture Res. 2006;37(9):847–854.Kohbara J., Miyazaki T., Takii K., Hosokawa H., Ukawa M., Kumai H. Gustatory responses in Pacific bluefin tuna Thunnus orientalis (Temminck and Schlegel). Aquaculture Res. 2006;37(9):847–854.Ogawa K., Caprio J. Major differences in the proportion of amino acid fiber types transmitting taste information from oral and extraoral regions in the channel catfish. J. Neurophysiol. 2010;103(4):2062–2073.Ogawa K., Caprio J. Major differences in the proportion of amino acid fiber types transmitting taste information from oral and extraoral regions in the channel catfish. J. Neurophysiol. 2010;103(4):2062–2073.Jiang P., Josue J., Li X., Glaser D., Lia W., Brand J.G., Margolskee R.F., Reed D.R., Beauchamp G.K. Major taste loss in carnivorous mammals. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012;109(13):4956–4961.Jiang P., Josue J., Li X., Glaser D., Lia W., Brand J.G., Margolskee R.F., Reed D.R., Beauchamp G.K. Major taste loss in carnivorous mammals. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012;109(13):4956–4961.Zhu K., Zhou X., Xu S., Sun D., Ren W., Zhou K., Yang G. The loss of taste genes in cetaceans. BMC Evol. Biol. 2014;14:218.Zhu K., Zhou X., Xu S., Sun D., Ren W., Zhou K., Yang G. The loss of taste genes in cetaceans. BMC Evol. Biol. 2014;14:218.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.