اثرات آنتی اکسیدانی گاما اوریزانول در زمان های مختلف انکوباسیون در دمای ۴ درجه سانتی گراد بر فراسنجه های کیفی اسپرم اپیدیدیمال قوچ

چکیده مبسوط مقدمه و هدف: پیشرفت برنامه های اصلاح نژاد و بهبود وضعیت تولید مثلی دام ها در چند دهه اخیر، نتیجه استفاده از تکنیک تلقیح مصنوعی است. در دام های سنگین، این تکنیک به‎طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد، اما در دام های سبک، محدودیت هایی مانند سیستم آناتومیکی پیچیده حیوان ماده و حساسیت بسیار بالای اسپرم قوچ به شوک سرمایی و استرس اکسیداتیو، اغلب استفاده از تلقیح مصنوعی را با مشکل مواجه کرده است. با توجه به اهمیت کیفیت اسپرم تولیدی در تلقیح مصنوعی گوسفند، اسپرم مورد استفاده عمدتا از منی تازه و سرد شده است. با این‎ حال، استفاده از منی تازه همیشه امکان پذیر نیست و نگهداری اسپرم ناگزیر ضروری است. بنابر این، می توان از سرد سازی اسپرم در تلقیح مصنوعی گوسفند در کوتاه مدت با حداقل آسیب به اسپرم استفاده کرد به طوری ‎که همچنان باروری لازم را داشته باشد. با این‎ حال، در طول فرآیند سرد کردن، به ‎دلیل کاهش دما و وقوع شوک سرمایی، تولید رادیکال های آزاد افزایش یافته، باعث آسیب های ساختاری و بیوشیمیایی متعددی به اسپرم می ‎شود و شانس باروری آن را کاهش می دهد. برای مقابله با این مشکل، استفاده از ترکیب آنتی اکسیدانی مناسب در رقیق کننده بسیار مهم است. گاما اوریزانول یک ترکیب آنتی اکسیدانی طبیعی مشتق ‎شده از جو است که خواص آنتی اکسیدانی آن در مطالعات بسیاری اثبات شده است. خواص آنتی اکسیدانی گاما اوریزانول در درجه اول مربوط به مهار رادیکال های آزاد، به‎ ویژه رادیکال های سوپر اکسید، هیدروکسیل و پراکسید هیدروژن است که گروه هیدروکسیل روی حلقه فنلی قسمت فرولیک اسید، مهار کننده اصلی رادیکال های آزاد است. گاما اوریزانول به‎ عنوان فعال کننده آنزیم های آنتی اکسیدانی درون سلولی مانند سوپر اکسید دیسموتاز، کاتالاز، گلوتاتیون پراکسیداز و گلوتاتیون ردوکتاز عمل می ‎کند و فعالیت آن ها را افزایش می دهد. همچنین نشان داده شده است که گاما اوریزانول می تواند در مسیر بیوشیمیایی Nrf-۲ تداخل ایجاد کند و بیان پروتئین های مربوط به برخی از آنزیم های آنتی اکسیدانی مانند سوپر اکسید دیسموتاز، گلوتاتیون پراکسیداز و کاتالاز را افزایش داده، تولید آن ها را افزایش دهد. بنابر این، هدف از این مطالعه بررسی اثرات افزودن غلظت های مختلف گاما اوریزانول به رقیق کننده اسپرم اپیدیدیمی قوچ در زمان های مختلف انکوباسیون در دمای ۴ درجه سانتی گراد بود. مواد و روش ها: در این مطالعه، بافت بیضه ظرف یک ساعت پس از جمع آوری از کشتار گاه به آزمایشگاه منتقل شد. آماده سازی اسپرم با برش دم اپی ‎دیدیم انجام شد. پس از ارزیابی اولیه، نمونه های اسپرم با قابلیت زنده مانی بالای ۸۵ درصد، تحرک پیش رونده بالای ۷۵ درصد و ناهنجاری های زیر ۱۰ درصد انتخاب و در رقیق کننده بر پایه تریس-زرده تخم مرغ رقیق شدند. در دمای ۳۷ درجه سانتی گراد، غلظت های مختلف گاما اوریزانول شامل صفر، ۵۰، ۱۰۰ و ۲۰۰ میکرومولار به رقیق کننده حاوی اسپرم اضافه شدند. متعاقبا، نمونه ها برای سرد شدن به دمای ۴ درجه سانتی گراد در آب هم دما منتقل شدند. پس از حدود ۲ ساعت، نمونه ها به تدریج تا دمای ۴ درجه سانتی گراد سرد شدند و به تعادل رسیدند. در زمان های ۶، ۱۲، ۲۴ و ۴۸ ساعت پس از تثبیت، نمونه ها در این دما برای پارامتر های زیر ارزیابی شدند: جنبایی کل، جنبایی پیش رونده، زنده مانی، سلامت غشای پلاسما، درصد ناهنجاری ها، غلظت مالون دی آلدئید (MDA) و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی سوپراکسید دیسموتاز (SOD)، گلوتاتیون پراکسیداز (GPX) و کاتالاز (CAT). داده های به دست آمده از ارزیابی ها با نرم افزار SAS و روش GLM در سطح معنی داری ۰/۰۵ تجزیه و تحلیل شدند. یافته ‎ها: افزودن گاما اوریزانول در غلظت ۱۰۰ میکرومولار به‎ طور قابل ‎توجهی جنبایی کل را در ۱۲، ۲۴ و ۴۸ ساعت افزایش داد (P < ۰.۰۵)، اگرچه جنبایی پیش رونده اسپرم در هیچ کدام از زمان های مورد ارزیابی تحت تاثیر غلظت های مختلف گاما اوریزانول قرار نگرفت (P > ۰.۰۵). زنده مانی اسپرم فقط در زمان ۱۲ ساعت با افزودن ۱۰۰ میکرومولار گاما اوریزانول به طور قابل توجهی بهبود یافت، اما در سایر زمان ها هیچ تفاوت معنی داری بین گروه های تیماری مشاهده نشد (P > ۰.۰۵). یکپارچگی غشای پلاسمایی اسپرم با افزودن ۱۰۰ میکرومولار گاما اوریزانول به رقیق کننده در زمان های ۶ و ۱۲ ساعت بهبود یافت، در حالی‎که هیچ تغییر قابل ‎توجهی در ناهنجاری های اسپرم در تمامی زمان های مورد ارزیابی  بین تیمار ها مشاهده نشد. تجزیه و تحلیل داده های بیوشیمیایی نیز نشان داد که غلظت ۱۰۰ میکرومولار گاما اوریزانول به‎ طور قابل ‎توجهی سطح مالون دی ‎آلدئید را در زمان های ۱۲ و ۲۴ ساعت کاهش داد (P < ۰.۰۵). علاوه بر این، غلظت ۱۰۰ میکرومولار گاما اوریزانول فعالیت آنزیم SOD را در ۱۲ و ۲۴ ساعت افزایش داد، در حالی‎که هر دو غلظت ۱۰۰ و ۲۰۰ میکرومولار فعالیت GPx را در ۲۴ ساعت افزایش دادند (P < ۰.۰۵). با این‎ حال، تفاوت معنی داری در فعالیت آنزیم CAT بین گروه ها در تمامی زمان ها مشاهده نشد (P > ۰.۰۵). با توجه به معنی  داری اثر متقابل تیمار×زمان، می  توان نتیجه گرفت که کارایی گاما اوریزانول در حفاظت از اسپرم به زمان وابسته است .در ساعات اولیه نگهداری (۱۲ تا ۲۴ ساعت)، افزودن این ترکیب باعث بهبود قابل ملاحظه فراسنجه  های حرکتی و بیوشیمیایی اسپرم شد، اما در زمان  های طولانی  تر اثر حفاظتی آن کاهش یافت. این موضوع احتمالا به نیمه عمر کوتاه گاما اوریزانول در محیط  های آبی و کاهش پایداری آن در دمای پایین مرتبط است. نتیجه گیری: این یافته ها نشان می دهند که مکمل گاما اوریزانول با افزایش جنبایی، یکپارچگی غشای پلاسما و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی و در عین حال کاهش آسیب اکسیداتیو، کیفیت اسپرم اپیدیدیمی قوچ را در طول نگهداری کوتاه مدت در دمای یخچال بهبود می بخشد. بنابر این، غلظت ۱۰۰ میکرومولار گاما اوریزانول برای بهبود کیفیت اسپرم قوچ در شرایط نگهداری سردسازی و کوتاه مدت توصیه می شود.

کلیدواژه ها:

Antioxidant ، Cold Storage ، Gamma Oryzanol ، Oxidative Stress ، Sperm ، آنتی اکسیدان ، اسپرم ، سرد سازی ، تنش اکسیداتیو ، گاما اوریزانول