تأثیر افزودن آسکوربیک‌‌اسید بر کیفیت اسپرم، پراکسیداسیون لیپید و سطح فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانتی پلاسمای منی قوچ در خارج فصل تولیدمثلی

پژوهشهای علوم دامی ایران

مقاله 3، دوره 8، شماره 3 - شماره پیاپی 27، مهر 1395، صفحه 530-540   

نوع مقاله: علمی پژوهشی- فیزیولوژی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ijasr.v8i3.57874

نویسندگان

سمیرا رضویان؛ حسین دقیق کیا^* ؛ غلامعلی مقدم؛ صادق علیجانی

گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

چکیده

آسکوربیک‌اسید عمده‌ترین آنتی‌اکسیدانت محلول در آب است که بعنوان جاروب‌کننده برای طیف وسیعی از رادیکال‌های آزاد عمل می‌کند. پژوهش حاضر بمنظور مطالعه تأثیر افزودن آسکوربیک‌اسید بر کیفیت اسپرم، پراکسیداسیون لیپید و فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانتی پلاسمای منی قوچ قزل پس از فرآیند انجماد-یخ‌گشایی انجام شد. نمونه‌های منی از پنج رأس قوچ نژاد قزل هر سه روز یکبار و توسط واژن مصنوعی اخذ گردید. بمنظور حذف اثرات فردی، نمونه‌های منی با هم مخلوط شدند. سطوح مختلف آسکوربیک‌اسید (صفر، 5/0، یک، 5/1 و 2‌میلی‌گرم بر میلی لیتر) به نمونه‌های منی رقیق‌شده با تریس-زرده تخم‌مرغ رقیق اضافه گردید. بعد از فرآوری و انجماد نمونه‌ها تا زمان ارزیابی در ازت مایع نگهداری شدند. پس از یخ‌گشایی نمونه‌های منی، فراسنجه‌های جنبایی اسپرم، زنده‌مانی، یکپارچگی غشاء، ناهنجاری مورفولوژیکی، پراکسیداسیون لیپید، فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانتی و ظرفیت کل آنتی‌اکسیدانتی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج ارزیابی نمونه‌ها نشان‌داد که افزودن یک و 5/1‌میلی‌گرم بر میلی‌لیتر آسکوربیک‌اسید باعث بهبود معنی‌دار فراسنجه‌های تحرک، زنده‌مانی و یکپارچگی غشای پلاسمایی در مقایسه با گروه شاهد شد. درصد اسپرم های با مورفولوژی غیرطبیعی در رقیق‌کننده با 5/1‌میلی‌گرم بر میلی‌لیتر آسکوربیک‌اسید، نسبت به گروه شاهد کاهش معنی‌داری یافت (05/0>P). میزان مالون‌دی‌آلدهید تولیدی در تیمار 5/1‌میلی‌گرم بر میلی‌لیتر آسکوربیک‌اسید، کاهش نشان‌داد. میزان فعالیت آنزیم گلوتاتیون‌پراکسیداز و ظرفیت تام آنتی‌اکسیدانتی در سطوح یک و 5/1‌میلی‌گرم بر میلی‌لیتر آسکوربیک‌اسید و مقدار آنزیم سوپر‌اُکسید‌دیسموتاز در سطوح 5/0 و 5/1‌میلی‌گرم بر میلی‌لیتر آسکوربیک بهبود معنی‌داری در مقایسه با گروه کنترل داشت. بطورکلی، بهترین نتایج در فراسنجه‌های مورد ارزیابی پس از انجماد-یخ‌گشایی در منی رقیق‌شده حاوی 5/1میلی‌گرم در میلی‌لیتر آسکوربیک‌اسید به‌دست آمد.

کلیدواژه‌ها

آسکوربیک‌اسید؛ انجماد-یخ‌گشایی؛ آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانتی؛ قوچ

مراجع

1- Agarwal, A. and R. A. Saleh. 2002. Role of oxidants in male infertility: rationale, significance, and treatment. Urologic Clinics of North America, 29(4): 817-827.

2- Alavi, S. M. J., H. Kohram, S. Zeinoaldini and H. R. Naijian. 2014. The effects of different concentrations of ascorbic acid on freezability of Kordi goat spermatozoa. Iranian Veterinary Journal, 10(3): 75-82. (In Persian).

3- Alvarez J. G. and Storey B. T. 1992. Evidence for increased lipid peroxidative damage and loss of superoxide dismutase activity as a mode of sublethal cryodamage to human sperm during cryopreservation. Journal of Andrology, 13(3): 232-241.

4- Aitken, R. J., H. M. Fisher, N. Fulton, E. Gomez, W. Knox, B. Lewis and S. Irvine. 1997. Reactive oxygen species generation by human spermatozoa is induced by exogenous NADPH and inhibited by the flavoprotein inhibitors diphenylene iodonium and quinacrine. Molecular reproduction and development, 47(4): 468-482.

5- Al-Gubory, K. H., P. A. Fowler and C. Garrel. 2010. The roles of cellular reactive oxygen species, oxidative stress and antioxidants in pregnancy outcomes. The international journal of biochemistry & cell biology, 42(10): 1634-1650.

6- Alvarez, J. G., J. C. Touchstone, L. Blasco and B. T. Storey. 1987. Spontaneous lipid peroxidation and production of hydrogen peroxide and superoxide in human spermatozoa. Superoxide dismutase as major enzyme protectant against oxygen toxicity. Journal of Andrology, 8(5): 338-348.

7- Azawi, O. I. and E. K. Hussein. 2013. Effect of vitamins C or E supplementation to Tris diluent on the semen quality of Awassi rams preserved at 5°C. Veterinary Research Forum, 4(3): 157-160.

8- Baumber, J. U., B. A. Ball, C. G. Gravance, V. I. Medina and M. C. Davies-Morel. 2000. The effect of reactive oxygen species on equine sperm motility, viability, acrosomal integrity, mitochondrial membrane potential and membrane lipid peroxidation. Journal of Andrology, 21(6): 895-902.

9- Beconi, M. T., C. R. Francia, N. G. Mora and M. A. Affranchino. 1993. Effect of natural antioxidants on frozen bovine semen preservation. Theriogenology, 40(4): 841-851.

10- Chatterjee, S. and C. Gagnon. 2001. Production of reactive oxygen species by spermatozoa undergoing cooling, freezing, and thawing. Molecular Reproduction and Development, 59(4): 451-458.

11- Chinoy, N. J., R. R. Mehta, L. Seethalakshmi, J. D. Sharma and M. R. Chinoy. 1986. Effects of vitamin C deficiency on physiology of male reproductive organs of guinea pigs. International Journal of Fertility, 31(3): 232-239.

12- Das, P., A. R. Choudhari, A. Dhawan and R. Singh. 2009. Role of ascorbic acid in human seminal plasma against the oxidative damage to the sperms. Indian Journal of Clinical Biochemistry, 24(3): 312-315.

13- De Graaf, S. P., G. Evans, L. Gillan, M. M. Guerra, W. M. Maxwell and J. K. O’Brien. 2007. The influence of antioxidant, cholesterol and seminal plasma on the in vitro quality of sorted and non-sorted ram spermatozoa. Theriogenology, 67(2): 217-227.

14- Esterbauer, H. and K. H. Cheeseman. 1990. Determination of aldehydic lipid peroxidation products: Malonaldehyde and 4-hydroxynonenal. Methods in Enzymology, 186: 407-421.

15- Fazeli, P., M. J. Zamiri, A. Farshad and B. Khalili. 2010. Effects of vitamin C on testicular and seminal characteristics of Markhoz goats. Iranian Journal of Veterinary Research, 11(3): 267-272.

16- Hancock, J. L. 1956. The morphology of boar spermatozoa. Journal of the Royal Microscopical Society, 76: 84-97.

17- Holt W. 1996. Alternative strategies for the long-term preservation of spermatozoa. Reproduction, fertility, and development, 9(3): 309-319.

18- Hughes, C. M., S. E. Lewis, V. J. McKelvey-Martin and W. Thompson. 1998. The effects of antioxidant supplementation during Percoll preparation on human sperm DNA integrity. Human Reproduction, 13(5): 1240-1247.

19- Isachenko E., V. Isachenko, I. I. Katkov, S. Dessole and F. Nawroth 2003. Vitrification of mammalian spermatozoa in the absence of cryoprotectants: from past practical difficulties to present success. Reproductive Biomedicine online, 6(2): 191-200.

20- Khosrowbeygi, A. and N. Zarghami. 2007. Fatty acid composition of human spermatozoa and seminal plasma levels of oxidative stress biomarkers in sub fertile males. Prostaglandins, Leukotrienes and Essential Fatty Acids, 77(2): 117-121.

21- Khosrowbeygi, A., N. Zarghami and Y. Deldar. 2012. Correlation between sperm quality parameters and seminal plasma antioxidants status. International Journal of Reproductive BioMedicine, 22: 58-64.

22- Lasso, J. L., Noiles, E. E., Alvarez, J. G. and Storey, B. T. 1994. Mechanism of superoxide dismutase loss from human sperm cells during cryopreservation. Journal of Andrology, 15(3): 255-255.

23- Lewis, S. E., E. S. Sterling, I. S. Young and W. Thompson. 1997. Comparison of individual antioxidants of sperm and seminal plasma in fertile and infertile men. Fertility and Sterility, 67(1): 142-147.

24- Maneesh, M. and H. Jayalekshmi. 2006. Role of reactive oxygen species and antioxidants on pathophysiology of male reproduction. Indian Journal of Clinical Biochemistry, 21(2): 80-89.

25- Mangoli, E., M. Pourentezari, M. Anvari, A. R. Talebi and H. Nahangi. 2012. The improvement of sperm parameters and chromatin quality by vitamin C. Researcher, 4(11): 43-49.

26- Maxwell, W. M. and T. Stojanov. 1996. Liquid storage of ram semen in the absence or presence of some antioxidants. Reproduction, Fertility and Development, 8(6): 1013-1020.

27- Miller, N. J. and C. A. Rice-Evans. 1997. Factors influencing the antioxidant activity determined by the ABTS•+ radical cation assay. Free Radical Research, 26(3): 195-199.

28- Mirzoyan, A. V., N. A. Nebesikhina, N. V. Voynova and V. A. Chistyakov. 2006. Preliminary results on ascorbic acid and lysine suppression of clastogenic effect of deep-frozen sperm of the Russian sturgeon (Acipenser gueldenstaedti). International Journal of Refrigeration, 29(3): 374-378.

29- Naijian, H. R., H. Kohram, A. Z. Shahneh and M. Sharafi. 2013. Effects of various concentrations of BSA on microscopic and oxidative parameters of Mahabadi goat semen following the freeze–thaw process. Small Ruminant Research, 113(2): 371-375.

30- Parizadian Kavan, B., Y. Jafari Ahangari and S. Zerehdaran. 2008. The effects of various levels of Vitamins E and C in milk and tris extenders on characteristics of Atabay ram semen in liquid condition, Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources, 15(5): 123-131. (In Persian).

31- Purdy, P. H. 2006. A review on goat sperm cryopreservation. Small Ruminant Research, 63(3): 215-225.

32- Revell, S. G. and R. A. Mrode. 1994. An osmotic resistance test for bovine semen. Animal Reproduction Science, 36(1): 77-86.

33- Shi, Y. C., Shang, X. J., Wang, X. L. and Y. F. Huang. 2006. Correlation of total antioxidant capacity in seminal plasma with sperm motility of infertile men. Zhonghua nan ke xue= National Journal of Andrology, 12(8): 703-705.

34- Sönmez, M., G. Türk and A. Yüce. 2005. The effect of ascorbic acid supplementation on sperm quality, lipid peroxidation and testosterone levels of male Wistar rats. Theriogenology, 63(7): 2063-2072.

35- Tavilani, H., M. T. Goodarzi, A. Vaisi-Raygani, S. Salimi, and T. Hassanzadeh. 2008. Activity of antioxidant enzymes in seminal plasma and their relationship with lipid peroxidation of spermatozoa. International Braz Journal Urology, 34(4): 485-491.

36- Thuwanut, P., K. Chatdarong, A. S. Bergqvist, L. Söderquist, K. Thiangtum, D. Tongthainan and E. Axner. 2011. The effects of antioxidants on semen traits and in vitro fertilizing ability of sperm from the flat-headed cat (Prionailurus planiceps). Theriogenology, 76(1): 115-125.

37- Wang, Y., Sharma, R. and Agarwal, A. 1997. Effect of cryopreservation and sperm concentration on lipid peroxidation in human semen. Urology, 50, 409-413.

38- Woolliams, J. A., G. Wiener, P. H. Anderson and C. H. McMurray. 1983. Variation in the activities of glutathione peroxidase and superoxide dismutase and in the concentration of copper in the blood in various breed crosses of sheep. Research in Veterinary Science, 34(3): 253-256.

39- Yue, D., L. Yan, H. Luo, X. Xu and X. Jin. 2010. Effect of Vitamin E supplementation on semen quality and the testicular cell membranal and mitochondrial antioxidant abilities in Aohan fine-wool sheep. Animal Reproduction Science, 118(2): 217-222.

40- Yousef, M. I., G. A. Abdallah and K. I. Kamel. 2003. Effect of ascorbic acid and vitamin E supplementation on semen quality and biochemical parameters of male rabbits. Animal reproduction science, 76(1): 99-111.

41- Zalata, A., T. Hafez, and F. Comhaire. 1995. Evaluation of the role of reactive oxygen species in male infertility. Human Reproduction, 10(6): 1444-1451.