اثرات آنتی اکسیدانی کورکومین بر فراسنجه های جنبایی، ساختاری و بیوشیمیایی اسپرم اپیدیدیمی قوچ نژاد شال پس از فرآیند انجماد- یخ ‎گشایی

چکیده مبسوط مقدمه و هدف: در برنامه های تولیدمثلی دام و طیور تکنیک تلقیح مصنوعی به عنوان یک تکنیک پایه کابرد فراوانی دارد. لازمه استفاده از این تکنیک، انجماد اسپرم می‎باشد. انجماد اسپرم فرآیندی است که طی آن ژن های برتر به طور وسیعی گسترش یافته و می توان از یک دام نر با خصوصیات ژنتیکی بالا به تعداد نتاج بیشتری دست پیدا کرد. اما طی فرآیند سردسازی و انجماد، در اثر افت دما و شوک سرما و به دنبال آن تولید بیش از حد رادیکال‎های آزاد، آسیب‎های زیادی به اسپرم وارد می‎شود. پراکسیداسیون لیپیدی غشای پلاسمایی اسپرم (LPO) در نتیجه تولید گونه های اکسیژن فعال (ROS) رخ می‎دهد که به ساختار غشای اسپرم آسیب می‎رساند. حمله رادیکال های آزاد به اندامک های داخل سلولی به خصوص میتوکندری و DNA اسپرم می تواند اغلب عملکردهای اسپرم را مختل کرده و تاثیر بسیار منفی بر باروری اسپرم ها داشته باشد. از این رو افزودن ترکیبات آنتی اکسیدانی به رقیق کننده اسپرم یک امر ضروری جهت انجماد و حفظ کیفیت اسپرم ها محسوب می شود. کورکومین به عنوان یک ترکیب آنتی اکسیدانی طبیعی حاصل از ریشه زردچوبه با ویژگی داشتن حلقه فنلی و بخش بتا دی- کتونی در ساختمان خود قادر به خنثی سازی رادیکال های آزاد و در نتیجه حفظ کیفیت سلول های اسپرم می باشد. این ترکیب در اغلب مطالعات دارویی، پزشکی و صنایع غذایی به عنوان یک ترکیب آنتی اکسیدانی بسیار قوی معرفی شده و حتی در برخی مطالعات، هم پایه ترکیبات آنتی اکسیدانی شناخته شده مانند ویتامین های E و C و آنزیم سوپر اکسید دیسموتاز گزارش شده است. هدف از این آزمایش، بررسی اثرات افزودن سطوح مختلف کورکومین به رقیق کننده ها بر فراسنجه های جنبایی، ساختاری و بیوشیمیایی (تنش اکسیداتیو) اسپرم اپیدیدمی قوچ پس از فرآیند انجماد- یخ‎گشایی بود. مواد و روش ها: در این آزمایش بافت بیضه از کشتارگاه جمع آوری و به آزمایشگاه منتقل شد و با برش دم اپیدیدیم سلول های اسپرم جمع آوری شد. نمونه های اسپرم پس از ارزیابی اولیه انتخاب و در رقیق کننده بر پایه تریس- زرده تخم مرغ با غلظت ۵۰ میلیون اسپرم در هر میلی لیتر رقیق شدند. در دمای ۳۷ درجه سانتی گراد غلظت های مختلف کورکومین شامل ۰، ۱۰، ۲۵ و ۵۰ میکرومولار به رقیق کننده حاوی اسپرم اضافه شد. نمونه های حاوی غلظت های مختلف کورکومین در گروه های آزمایشی مختلف در فالکون ۱۵ میلی لیتری ریخته و در داخل آب هم دما به دمای ۵ درجه سانتی گراد برای سردسازی منتقل شدند. پس از حدود دو ساعت نمونه ها در این دما به تعادل رسیدند. سپس گروه های آزمایشی در همان دما در پایوت های یک چهارم هم دما پر شده و مهر و موم شدند. پایوت ها در فاصله چهار سانتی متری از سطح ازت مایع به وسیله بخار ازت به مدت هفت دقیقه منجمد شده و سپس در داخل ازت مایع غوطه ور شدند. پایوت های منجمد شده تا زمان ارزیابی (حدود یک ماه) در داخل تانک ازت نگهداری شدند. پس از یخ‎گشایی در دمای ۳۷ درجه سانتی‎گراد به‎مدت ۳۰ ثانیه، فراسنجه های جنبایی، زنده مانی و وضعیت آپوپتوزیس، سلامت غشای پلاسمایی، درصد ناهنجاری ها، فراسنجه های بیوشیمیایی شامل سنجش غلظت مالون دی‎آلدهید (MDA)، فعالیت آنزیم های سوپر اکسید دیسموتاز (SOD)، گلوتاتیون پراکسیداز (GPX)، کاتالاز (CAT) و سنجش غلظت H۲۰۲ ارزیابی شدند. داده های حاصل از ارزیابی ها توسط نرم‎افزار SAS و رویه GLM در سطح معنی داری ۰/۰۵ واکاوی شدند. یافته ها: نتایج این آزمایش نشان داد که در مورد فراسنجه های جنبایی مانند جنبایی کلی (TM) رقیق کننده حاوی ۱۰ و ۲۵ میکرومولار کورکومین، جنبایی پیش رونده (PM) رقیق کننده حاوی هر سه غلظت کورکومین (۱۰، ۲۵ و ۵۰ میکرومولار) و سرعت در مسیر میانگین (VCL) رقیق کننده حاوی ۲۵ میکرومولار کورکومین به طور معنی داری نسبت به گروه شاهد عملکرد بهتری داشتند (۰/۰۵P<). اما برای سایر فراسنجه های جنبایی مانند سرعت در مسیر منحنی (VAP)، سرعت در مسیر مستقیم (VSL)، حرکت عرضی سر (ALH)، خطی بودن جنبایی (LIN) و درصد حرکت مستقیم (STR) بین گروه های آزمایشی تفاوت معنی داری مشاهده نشد (۰/۰۵p>). در بررسی فراسنجه های ساختاری مشخص شد که رقیق کننده حاوی هر سه سطوح کورکومین (۱۰، ۲۵ و ۵۰ میکرومولار) درصد سلامت غشای پلاسمایی اسپرم را پس از یخ گشایی به طور معنی داری افزایش داده بود و در مورد درصد زنده مانی، رقیق کننده حاوی ۲۵ میکرومولار کورکومین به طور معنی داری نسبت به سایر گروه های تیماری عملکرد بهتری داشت و افزودن همین سطح درصد آپوپتوزیس اولیه را نسبت به سایر گروه ها به طور معنی داری کاهش داد (۰/۰۵>p). در مورد صفات درصد آپوپتوزیس ثانویه، نکروز و ناهنجاری ها در میان تیمارها تفاوت معنی داری مشاهده نشد (۰/۰۵p>). نتایج ارزیابی فراسنجه های بیوشیمیایی (تنش اکسیداتیو) نشان داد که غلظت MDA و فعالیت آنزیم CAT در میان گروه های آزمایشی تفاوت معنی داری ندارد (۰/۰۵p>)، ولی در مورد فعالیت آنزیم SOD رقیق کننده حاوی ۱۰ و ۲۵ میکرومولار کورکومین و برای GPX رقیق کننده حاوی ۲۵ میکرومولار کورکومین به طور معنی داری موجب افزایش فعالیت این آنزیم های آنتی اکسیدانی شد (۰/۰۵>p). همچنین افزودن هر سه غلظت کورکومین (۱۰، ۲۵ و ۵۰ میکرومولار) غلظت H۲۰۲ را به طور معنی داری نسبت به گروه شاهد کاهش داد (۰/۰۵p<). نتیجه گیری: نتایج این آزمایش نشان داد که استفاده از کورکومین در رقیق کننده انجمادی می تواند موجب بهبود کیفیت اسپرم اپیدیدمی قوچ پس از فرآیند انجماد- یخ گشایی شود. از این رو استفاده از غلظت ۲۵ میکرومولار کورکومین در رقیق کننده انجمادی توصیه می شود.

کلیدواژه ها:

Antioxidant ، Curcumin ، Free radical ، Freezing-thawing ، Sperm ، آنتی اکسیدان ، اسپرم ، انجماد- یخ گشایی ، رادیکال آزاد ، کورکومین