Biochemical composition of fish as a source of biologically active compounds and its role in the prevention of cardiometabolic disorders

Abstract

Fish is one of the most valuable food products due to its unique combination of macro- and micronutrients that contribute to the maintenance of vital physiological functions in humans and animals. Proteins constitute the major component of fish muscle tissue, providing essential support for tissue growth and repair, maintenance of muscle mass, and proper immune system function. Fish lipids, particularly long-chain omega-3 polyunsaturated fatty acids, perform energy, structural, and regulatory functions by participating in the synthesis of bioactive compounds, regulation of lipid metabolism, and maintenance of cardiovascular health. A substantial proportion of these fatty acids, including eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA), are biologically active components that promote nervous system development, support normal cardiac function, and contribute to the prevention of inflammatory processes. Particular attention is given to the mineral and vitamin content of fish, which is characterized by high bioavailability. Calcium, phosphorus, iron, zinc, selenium, and iodine play crucial roles in bone tissue formation, nervous system function, and metabolic processes. Fatsoluble vitamins A, D₃, and E contribute to growth, antioxidant protection, and regulation of mineral metabolism, whereas water-soluble B-group vitamins support energy metabolism, neurotransmitter synthesis, and hematopoiesis. The combined effects of these nutrients make fish an effective dietary component in the prevention of chronic diseases, including cardiovascular disorders, osteoporosis, anemia, and neurodegenerative conditions. Research indicates that the nutritional value of fish largely depends on species, rearing conditions, age, and feeding regime. Fatty marine fish species contain higher concentrations of omega-3 fatty acids, whereas small fish consumed whole provide an optimal source of calcium and other essential minerals. Lean fish species are characterized by a high protein and mineral content, making them important components of a balanced diet. The role of fish during pregnancy and lactation is also emphasized, as the intake of long-chain omega-3 fatty acids and vitamins during these periods is critical for the development of the fetal and neonatal nervous system. The findings of this study highlight the need for systematic evaluation of the nutritional value of various fish species, particularly local and commercially important resources, as well as the integration of fish into national healthy nutrition programs. Future research directions include assessing the impact of processing technologies on nutrient retention, determining the optimal frequency of fish consumption for different population groups, investigating the potential of aquaculture as a source of high-quality protein and micronutrients, and conducting interdisciplinary studies on the effects of fish consumption on physiological, metabolic, and cognitive health outcomes in humans. Therefore, fish should be regarded not only as a food product but also as a functional food capable of positively influencing public health by supporting the normal development and functioning of the cardiovascular, nervous, hematopoietic, immune, and endocrine systems. Regular inclusion of fish in the diet represents an important strategy for achieving balanced nutrition and preventing a wide range of chronic and metabolic diseases.Риба є одним із найцінніших продуктів харчування завдяки унікальному поєднанню макро- та мікронутрієнтів, які сприяють підтриманню життєвоважливих функцій організму людини і тварини. У структурі рибного м’яса білки становлять основний компонент, який забезпечує розвиток і відновлення тканин, підтримку м’язової маси та функціонування імунної системи. Ліпіди риби, особливо довголанцюгові поліненасичені жирні кислоти омега-3, виконують енергетичну, структурну та регуляторну роль, беручи участь у синтезі біологічно активних сполук, регуляції обміну ліпідів та підтримці серцево-судинної системи. Значна частина цих жирних кислот, таких як ейкозапентаєнова (EPA) та докозагексаєнова (DHA), є біологічно активними компонентами, які сприяють розвитку нервової системи, нормалізації функції серця та профілактиці запальних процесів. Окрему увагу приділено вмісту мінералів і вітамінів у рибі, які характеризуються високою біодоступністю. Кальцій, фосфор, залізо, цинк, селен та йод відіграють ключову роль у формуванні кісткової тканини, функціонуванні нервової системи та обміні речовин. Жиророзчинні вітаміни A, D3 та E забезпечують розвиток, антиоксидантний захист і регуляцію мінерального обміну, тоді як водорозчинні вітаміни групи B підтримують енергетичний обмін, синтез нейротрансмітерів та кровотворення. Комплексний вплив цих компонентів робить рибу ефективним елементом профілактики хронічних захворювань, включаючи серцево-судинні патології, остеопороз, анемію та нейродегенеративні розлади. Дослідження показують, що харчова цінність риби значною мірою залежить від виду, умов утримання, віку та характеру живлення риби. Жирні види морської риби містять більшу кількість омега-3 кислот, тоді як дрібні види, що споживаються цілими, забезпечують оптимальне надходження кальцію та інших мінералів. Нежирні види риби відзначаються високим вмістом білку та мінеральних речовин, що робить їх важливими для збалансованого харчування. Підкреслюється також роль риби у період вагітності та лактації, оскільки надходження довголанцюгових омега-3 кислот і вітамінів у цей період критично важливе для розвитку нервової системи плода та новонародженого. Висновки роботи акцентують увагу на необхідності систематичного вивчення харчової цінності різних видів риби, зокрема локальних і комерційних ресурсів, а також на перспективі інтеграції риби у національні програми здорового харчування. Перспективи подальших досліджень включають оцінку впливу технологій обробки на збереження поживних речовин, визначення оптимальної частоти споживання риби для різних груп населення, вивчення потенціалу аквакультури як джерела білку та мікронутрієнтів, а також міждисциплінарні дослідження впливу риби на фізіологічні, метаболічні та когнітивні показники здоров’я людини. Таким чином, риба виступає не лише харчовим продуктом, а й функціональною їжею, здатною позитивно впливати на стан здоров’я населення, підтримуючи нормальний розвиток і функціонування серцево-судинної, нервової, кровотворної, імунної та ендокринної систем. Регулярне включення риби до раціону є важливим кроком у формуванні збалансованого харчування та профілактиці широкого спектра хронічних і метаболічних захворювань.