بهبود کیفیت‌ اسپرم منجمد-یخ‌گشایی شده خروس‌های گله مادر تجاری چالش داده شده با دگزامتازون با استفاده از مکمل غذایی ویتامین E

پژوهشهای علوم دامی ایران

مقاله 9، دوره 14، شماره 1 - شماره پیاپی 49، فروردین 1401، صفحه 109-120   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ijasr.2021.68725.1007

نویسندگان

ذبیح اله نعمتی^{* 1}؛ محمد ستاری²؛ امیر کریمی²؛ مقصود بشارتی²؛ نامدار کامرانی²

¹گروه علوم دامی،دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی اهر، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

²گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی اهر، دانشگاه تبریز، ایران.

چکیده

این آزمایش با هدف بررسی اثر افزودن ویتامین E به جیره غذایی بر کیفیت ­اسپرم منجمد-یخ­گشایی شده در خروس­های تحت تنش ­اکسیداتیو با دگزامتازون انجام شد. تعداد 18 قطعه خروس گله مادر گوشتی سویه راس 308 در سن 28 هفتگی به صورت طرح کاملا تصادفی با 3 گروه آزمایشی و 6 پرنده در هر گروه آزمایشی، انجام گرفت. گروه­های آزمایشی شامل 1- گروه کنترل (خروس­های سالم تغذیه شده با جیره غذایی پایه) 2- خروس­های تزریق شده با دگزامتازون به مقدار 4 میلی­گرم در کیلوگرم وزن بدن (دگزا) 3- دگزا + ویتامین E (200 میلی­گرم در کیلوگرم خوراک)، بودند. پس از 2 هفته دوره عادت پذیری و 3 هفته بعد از اعمال گروه­های آزمایشی، نمونه­های منی خروس­ها با استفاده از روش ماساژ شکمی جمع­آوری شد. خصوصیات کیفی اسپرم­ شامل میزان زنده­مانی، درصد تحرک کل و پیش­رونده، یک­پارچگی غشای پلاسمایی و نیز میزان مالون دی­آلدهید، ظرفیت آنتی اکسیدانی و فعالیت آنزیم­های گلوتاتیون پراکسیداز، سوپر­اکسید­ دیسموتاز ارزیابی شد. نتایج نشان داد که تزریق دگزامتازون به عنوان عامل ایجادکننده تنش اکسیداتیو، به ترتیب سبب افزایش پراکسیداسیون لیپیدی (11/9) و کاهش ظرفیت آنتی اکسیدانی (01/1) پلاسمای اسپرم در مقایسه با گروه کنترل (94/6، 16/1) گردید و از طرفی، تحرک کل (16/49)، تحرک پیش­رونده (46/12)، درصد زنده­مانی (84/50) و یک­پارچگی غشای پلاسمایی (26/50) را شدیدا کاهش داد. افزودن ویتامین E به میزان 200 میلی­گرم به جیره غذایی خروس های تزریق شده با دگزامتازون سبب بهبود تحرک کل (63/73)، درصد زنده­مانی (12/74)، یک­پارچگی غشای پلاسمایی (74/72)، ظرفیت آنتی اکسیدانی (50/1) و فعالیت آنزیم­های گلوتاتیون پراکسیداز (58/73)، سوپر­اکسید­ دیسموتاز (95/144) و کاهش میزان مالون دی­آلدهید (61/4) در مقایسه با دو گروه دیگر شد. میزان تحرک پیش­رونده در گروه کنترل (33/26) در مقایسه با دو گروه دیگر بیش­ترین مقدار بود و فرکانس حرکات جانبی سر (08/16) در تنها گروه دگزامتازون بیشتر از دیگر گروه­های آزمایشی بود. می­توان نتیجه گرفت که تزریق دگزامتازون سبب افزایش پراکسیداسیون لیپیدی شده و کیفیت اسپرم را کاهش می­دهد. افزودن ویتامین E به میزان 200 میلی­گرم به جیره خروس­های مادر در شرایط تنش سبب بهبود کیفیت اسپرم منجمد یخ­گشایی شده می­گردد.

کلیدواژه‌ها

اسپرم منجمد-یخ‌گشایی شده؛ تنش‌اکسیداتیو؛ خروس؛ ویتامین E

مراجع

1. Ahmadian, H., Z. Nemati, A. Karimi, and R. Safari. 2019. Effect of different dietary selenium sources and storage temperature on enhancing the shelf life of quail eggs. Animal Production Research 8 (2): 23-33.
2. Ahmadian, H., Z. Nemati, A. Karimi, R. Safari, M. Sheikhloo, and M. Besharati. 2020. Effect of Selenium with Vitamin E on Production Performance, Immune Response and Blood Metabolites of Laying Japanese Quail. Iranian Journal of Animal Science Research 12: 337-349.
3. Ahsan, U., Z. Kamran, I. Raza, S. Ahmad, W. Babar, M. Riaz, and Z. Iqbal. 2014. Role of selenium in male reproduction—A review. Animal reproduction science 146: 55-62. https://doi.org/10.1016/j.anireprosci.2014.01.009.
4. Amini, M. R., H. Kohram, A. Z. Shahaneh, M. Zhandi, H. Sharideh, and M. M. Nabi. 2015a. The effects of different levels of vitamin E and vitamin C in modified Beltsville extender on rooster post-thawed sperm quality. Cell tissue banking 16: 587-592. https://doi.org/10.1007/s10561-015-9506-9.
5. Amini, M. R., H. Kohram, A. Zare-Shahaneh, M. Zhandi, H. Sharideh, and M. M. Nabi. 2015b. The effects of different levels of catalase and superoxide dismutase in modified Beltsville extender on rooster post-thawed sperm quality. Cryobiology 70: 226-232. https://doi.org/10.1016/j.cryobiol.2015.03.001
6. Asl, R. S., F. Shariatmadari, M. Sharafi, M. A. K. Torshizi, and A. Shahverdi. 2018. Dietary fish oil supplemented with vitamin E improves quality indicators of rooster cold-stored semen through reducing lipid peroxidation. Cryobiology 84: 15-19. https://doi.org/10.1016/j.cryobiol.2018.08.008.
7. Baumber, J., B. A. Ball, C. G. GRAVANCE, V. Medina, and M. C. DAVIES‐ 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: 895-902.
8. Bazyar, M., M. Sharafi, and A. Shahverdi. 2019. Changes in seminal parameters and hormonal profile with use of aromatase inhibitor in management of aging broiler breeder roosters. Poultry science 98: 6100-6107. https://doi.org/10.3382/ps/pez325.
9. Breininger, E., N. B. Beorlegui, C. M. O’Flaherty, and M. T. Beconi. 2005. Alpha-tocopherol improves biochemical and dynamic parameters in cryopreserved boar semen. Theriogenology 63: 2126-2135. https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2004.08.016.
10. Bréque, C., P. Surai, and J. P. Brillard. 2003. Roles of antioxidants on prolonged storage of avian spermatozoa in vivo and in vitro. Molecular Reproduction Development: Incorporating Gamete Research 66: 314-323. https://doi.org/10.1002/mrd.10347.
11. Burrows, W., and J. Quinn. 1937. The collection of spermatozoa from the domestic fowl and turkey. Poultry Science 16: 19-24. https://doi.org/10.3382/ps.0160019.
12. Costantini, D., V. Marasco, and A. P. Møller. 2011. A meta-analysis of glucocorticoids as modulators of oxidative stress in vertebrates. Journal of Comparative Physiology B 181: 447-456. https://doi.org/10.1007/s00360-011-0566-2.
13. da Silva Maia, M., S. D. Bicudo, H. C. Azevedo, C. C. Sicherle, D. B. de Sousa, and L. Rodello. 2009. Motility and viability of ram sperm cryopreserved in a Tris-egg yolk extender supplemented with anti-oxidants. Small Ruminant Research 85: 85-90. https://doi.org/10.1016/j.smallrumres.2009.07.001.
14. Davies, M. J., L. G. Forni, and R. L. Willson. 1988. Vitamin E analogue Trolox CEsr and pulse-radiolysis studies of free-radical reactions. Biochemical Journal 255: 513.
15. De Lamirande, E., and C. Ggnon. 1992. Reactive oxygen species and human spermatozoa: I. Effects on the motility of intact spermatozoa and on sperm axonemes. Journal of andrology 13: 368-378.
16. Donoghue, A., and D. Donoghue. 1997. Effects of water-and lipid-soluble antioxidants on turkey sperm viability, membrane integrity, and motility during liquid storage. Poultry Science 76: 1440-1445. https://doi.org/10.1093/ps/76.10.1440.
17. Donoghue, A. M., and G. Wishart. 2000. Storage of poultry semen. Animal reproduction science 62: 213-232. https://doi.org/10.1016/S0378-4320(00)00160-3.
18. Eid, Y., T. Ebeid, M. Moawad, and M. El-Habbak. 2008. Reduction of dexamethasone-induced oxidative stress and lipid peroxidation in laying hens by dietary vitamin E supplementation. Emirates Journal of Food Agriculture: 28-40. https://doi.org/10.9755/ejfa.v20i2.5188.
19. Eid, Y., T. Ebeid, and H. Younis. 2006. Vitamin E supplementation reduces dexamethasone-induced oxidative stress in chicken semen. British poultry science 47: 350-356. https://doi.org/10.1080/00071660600753912.
20. Evans, G., and W. C. Maxwell. 1987. Salamons' artificial insemination of sheep and goats. Butterworths.
21. Fathi, M., I. Al-Homidan, T. Ebeid, O. Abou-Emera, and M. Mostafa. 2020. Dietary supplementation of Eucalyptus leaves enhances eggshell quality and immune response in two varieties of Japanese quails under tropical condition. Poultry Science 99: 879-885. https://doi.org/10.1016/j.psj.2019.09.001.
22. Feyzi, S., M. Sharafi, and S. Rahimi. 2018. Stress preconditioning of rooster semen before cryopreservation improves fertility potential of thawed sperm. Poultry science 97: 2582-2590.
23. Hammerstedt, R. H., J. K. Graham, and J. P. Nolan. 1990. Cryopreservation of mammalian sperm: what we ask them to survive. Journal of andrology 11: 73-88.
24. Keskes-Ammar, L. et al. 2003. Sperm oxidative stress and the effect of an oral vitamin E and selenium supplement on semen quality in infertile men. Archives of andrology 49: 83-94. https://doi.org/10.1080/01485010390129269.
25. Khan, R. U., S. Naz, Z. Nikousefat, V. Tufarelli, M. Javdani, N. Rana, and V. Laudadio. 2011. Effect of vitamin E in heat-stressed poultry. World's poultry science journal 67: 469-478.
26. Kheradmand, A., H. Babael, and J. Abshenas. 2006. Comparative evaluation of the effect of antioxidants on the chilled-stored ram semen.
27. Lenzi, A., M. Picardo, L. Gandini, and F. Dondero. 1996. Lipids of the sperm plasma membrane: from polyunsaturated fatty acids considered as markers of sperm function to possible scavenger therapy. Human reproduction update 2: 246-256. https://doi.org/10.1093/humupd/2.3.246.
28. Mahfouz, R., R. Sharma, A. Thiyagarajan, V. Kale, S. Gupta, E. Sabanegh, and A. Agarwal. 2010. Semen characteristics and sperm DNA fragmentation in infertile men with low and high levels of seminal reactive oxygen species. Fertility sterility 94: 2141-2146.
29. Min, Y., Z. Niu, T. Sun, Z. Wang, P. Jiao, B. Zi, P. Chen, D. Tian, and F. Liu. 2018. Vitamin E and vitamin C supplementation improves antioxidant status and immune function in oxidative-stressed breeder roosters by up-regulating expression of GSH-Px gene. Poultry science 97: 1238-1244.
30. Mishra, B., and R. Jha. 2019. Oxidative stress in the poultry gut: Potential challenges and interventions. Frontiers in veterinary science 6: 60.
31. Moghbeli, M., H. Kohram, A. Zare-Shahaneh, M. Zhandi, M. Sharafi, M. M. Nabi, V. Zahedi, and H. Sharideh. 2016. Are the optimum levels of the catalase and vitamin E in rooster semen extender after freezing-thawing influenced by sperm concentration? Cryobiology 72: 264-268. https://doi.org/10.1016/j.cryobiol.2016.03.008.
32. Mohamad Asrol, K., and B. Abdul Rashid. 2017. Effect of vitamin E supplementation on semen quantity and quality of Local Kampong roosters. Malaysian Journal of Animal Science 20: 37-43.
33. Nabi, M. M., H. Kohram, M. Zhandi, H. Mehrabani-Yeganeh, H. Sharideh, A. Zare-Shahaneh, and V. Esmaili. 2016. Comparative evaluation of Nabi and Beltsville extenders for cryopreservation of rooster semen. Cryobiology 72: 47-52.
34. Najafi, A., R. A. Taheri, M. Mehdipour, F. Martínez-Pastor, A. A. Rouhollahi, and M. R. Nourani. 2019. Improvement of post-thawed sperm quality in broiler breeder roosters by ellagic acid-loaded liposomes. Poultry science 98: 440-446. https://doi.org/10.3382/ps/pey353.
35. Nasri, S., F. Amidi, and Z. Rezaeian. 2014. Effect of Selenium on the motility, morphology and viability of sperm cells after freezing and thawing procedure. The Journal of Qazvin University of Medical Sciences 18: 11-17.
36. Nemati, Z., H. Ahmadian, M. Besharati, S. Lesson, K. Alirezalu, R. Domínguez, and J. M. J. F. Lorenzo. 2020a. Assessment of dietary selenium and vitamin E on laying performance and quality parameters of fresh and stored eggs in Japanese Quails. 9: 1324.
37. Nemati, Z., K. Alirezalu, M. Besharati, S. Amirdahri, D. Franco, and J. M. J. F. Lorenzo. 2020b. Improving the quality characteristics and shelf life of meat and growth performance in goose fed diets supplemented with vitamin E. 9: 798. https://doi.org/10.3390/foods9060798.
38. Nemati, Z., H. Janmohammadi, A. Taghizadeh, G. Moghaddam, and H. Maleki Nejad. 2014a. Effect of bentonite supplementation to the contaminated diets with aflatoxin B1 on broiler performance. In: 6th Iranian congress on animal science, Tabriz
39. Nemati, Z., H. Janmohammadi, A. Taghizadeh, H. M. Nejad, and G. Mogaddam. 2015. Effect of Bentonite as a natural adsorbent to ameliorate the adverse effects of aflatoxin B1 on performance and immune systems in broiler chicks. Animal Production Research 4.
40. Nemati, Z., H. Janmohammadi, A. Taghizadeh, H. M. Nejad, G. Mogaddam, and M. Arzanlou. 2014b. Occurrence of Aflatoxins in poultry feed and feed ingredients from northwestern Iran. European Journal of Zoological Research 3: 56-60.
41. Peris, S. I., J. F. Bilodeau, M. Dufour, and J. L. Bailey. 2007. Impact of cryopreservation and reactive oxygen species on DNA integrity, lipid peroxidation, and functional parameters in ram sperm. Molecular reproduction development 74: 878-892. https://doi.org/10.1002/mrd.20686.
42. Revell, S., and R. Mrode. 1994. An osmotic resistance test for bovine semen. Animal Reproduction Science 36: 77-86.
43. Safa, S., G. Moghaddam, R. J. Jozani, H. D. Kia, and H. Janmohammadi. 2016. Effect of vitamin E and selenium nanoparticles on post-thaw variables and oxidative status of rooster semen. Animal reproduction science 174: 100-106.
44. Saleh, R. A., A. Agarwal, E. Kandirali, R. K. Sharma, A. J. Thomas Jr, E. A. Nada, D. P. Evenson, and J. G. Alvarez. 2002. Leukocytospermia is associated with increased reactive oxygen species production by human spermatozoa. Fertility sterility 78: 1215-1224.
45. Sanocka, D., and M. Kurpisz. 2004. Reactive oxygen species and sperm cells. Reproductive Biology Endocrinology 2: 1-7.
46. Shahverdi, A., M. Sharafi, H. Gourabi, A. A. Yekta, V. Esmaeili, M. Sharbatoghli, E. Janzamin, M. Hajnasrollahi, and F. Mostafayi. 2015. Fertility and flow cytometric evaluations of frozen-thawed rooster semen in cryopreservation medium containing low-density lipoprotein. Theriogenology 83: 78-85. https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2014.07.044
47. Silva, S. V., A. T. Soares, A. M. Batista, F. C. Almeida, J. F. Nunes, C. A. Peixoto, and M. M. P. Guerra. 2013. Vitamin E (Trolox) addition to Tris-egg yolk extender preserves ram spermatozoon structure and kinematics after cryopreservation. Animal Reproduction Science 137: 37-44.
48. Surai, P., E. Blesbois, I. Grasseau, T. Chalah, J.-P. Brillard, G. Wishart, S. Cerolini, and N. Sparks. 1998a. Fatty acid composition, glutathione peroxidase and superoxide dismutase activity and total antioxidant activity of avian semen. Comparative Biochemistry Physiology Part B: Biochemistry Molecular Biology 120: 527-533.
49. Surai, P., N. Fujihara, B. Speake, J. Brillard, G. Wishart, and N. Sparks. 2001. Polyunsaturated fatty acids, lipid peroxidation and antioxidant protection in avian semen-Review. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences 14: 1024-1050. https://doi.org/10.5713/ajas.2001.1024.
50. Surai, P., I. Ionov, I. Kostyuk, G. Wishart, B. Speake, R. Noble, A. Macpherson, and N. Sparks. 1997a. Effect of vitamin E and selenium in the cockerel's diet on lipid peroxidation in the spermatozoa. British Poultry Science 38: S54-S55.
51. Surai, P. F., S. Cerolini, G. J. Wishart, B. K. Speake, R. C. Noble, and N. H. Sparks. 1998b. Lipid and antioxidant composition of chicken semen and its susceptibility to peroxidation. Avian Poultry Biology Reviews 9: 11-23.
52. Surai, P. F., T. Gaal, R. C. Noble, and B. K. Speake. 1997b. The relationship between the a-tocopherol content of the yolk and its accumulation in the tissues of the newly hatched chick. Journal of the Science of Food and Agriculture 75: 212-216.
53. Surai, P. F., I. I. Kochish, M. N. Romanov, and D. K. Griffin. 2019. Nutritional modulation of the antioxidant capacities in poultry: the case of vitamin E. Poultry science 98: 4030-4041.
54. Tabatabaei, S., R. Batavani, and E. Ayen. 2011. Effects of vitamin E addition to chicken semen on sperm quality during in vitro storage of semen. In: Veterinary Research Forum. p 103-111.
55. Towhidi, A., and J. Parks. 2012. Effect of n-3 fatty acids and α-tocopherol on post-thaw parameters and fatty acid composition of bovine sperm. Journal of Assisted Reproduction and Genetics 29: 1051-1056.
56. Türk, G., M. Sönmez, M. Aydin, A. Yüce, S. Gür, M. Yüksel, E. H. Aksu, and H. Aksoy. 2008. Effects of pomegranate juice consumption on sperm quality, spermatogenic cell density, antioxidant activity and testosterone level in male rats. Clinical nutrition 27: 289-296. https://doi.org/10.1016/j.clnu.2007.12.006.
57. Virden, W., J. Thaxton, A. Corzo, W. Dozier III, and M. Kidd. 2007. Evaluation of models using corticosterone and adrenocorticotropin to induce conditions mimicking physiological stress in commercial broilers. Poultry Science 86: 2485-2491. https://doi.org/10.3382/ps.2006-00215.