نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1
موسسه تحقیقات علوم دامی کشور، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.
2
گروه فیزیولوژی دام و طیور، دانشکده علوم دامی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان.
3
دانش آموخته دکتری فیزیولوژی دام، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
4
دانش آموخته دکتری فیزیولوژی دام، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.
5
استادیار موسسه تحقیقات علوم دامی کشور، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی
10.22069/ejrr.2024.22762.1977
چکیده
سابقه و هدف: بز از جمله اولین حیواناتی است که به دست انسان اهلی شده است و ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺷﻮاﻫﺪ ﻣﻮﺟﻮد ﻣﻨﺸﺄ اﻫﻠﻲ ﺷﺪن اﻳﻦ دام را ﻛﺸﻮر اﻳـﺮان می‌دانند. با توجه به اقلیم گرم و خشک در حال توسعه در ایران، مدیریت تولید مثل این دام ارزشمند می‌تواند موجب بهبود تولیدات دامی در کشور شود. یکی از فناوری‌های کمک‌کننده به مدیریت تولید‌مثل، تلقیح مصنوعی است. در این روش ژن‌های برتر دام‌های با ارزش ژنتیکی بالا به سرعت در گله توسعه می‌یابد. در مرحلۀ نخست برای انجام موفقیت آمیز تلقیح مصنوعی، به اسپرم مناسب برای تلقیح نیاز است. یکی از راه‌های نگهداری اسپرم، نگهداری طولانی مدت آن توسط پدیده انجماد است. استرس‌های اسمزی، شیمیایی و مکانیکی، طی فرآیندهای انجماد مهمترین دلایلی هستند که تغییرات فراساختاری، بیوشیمیایی و عملکردی را در اسپرم بوجود می‌آورند که موجب کاهش باروری اسپرم می‌شوند. پراکسیداسیون لیپیدهای غشا یکی از مهمترین استرس‌های شیمیایی در فرآیند انجماد-یخگشایی است. ال-کارنیتین برای بتا اکسیداسیون اسید‌های چرب با زنجیره بلند در میتوکندری ضروری است و با تامین انرژی مورد نیاز اسپرم، تاثیر مثبتی بر متابولیسم، بلوغ و تحرک اسپرم دارد. بنابراین هدف از اجرای این پژوهش بررسی اثر سطوح مختلف ال-کارنیتین در طول فرایند انجماد برای حفظ کیفیت منی بز بود.
مواد و روش ها: در این آزمایش از 5 راس بز نژاد سانن استفاده شد. پس از اسپرم‌گیری و ارزیابی اولیه، به منظور حذف اثرات فردی، نمونه‌های منی مخلوط شدند. سطوح مختلف ال-کارنیتین (1،0، 2، 5 و 10 میلی‌مولار) به رقیق‌کننده اسپرم افزوده شد و نمونه‌های منی رقیق‌سازی و منجمد شدند. ارزیابی میکروسکوپی اسپرم بعد از انجماد-یخگشایی انجام شد و فراسنجه‌های کیفی اسپرم شامل تحرک، تحرک پیش‌رونده، مورفولوژی، عملکرد غشا پلاسمایی، سلامت آکروزوم، فعالیت میتوکندری، میزان شکست DNA، آپوپتوز، میزان و پراکسیداسیون لیپیدهای غشایی مورد ارزیابی قرار گرفتند. داده های حاصل از آزمایش سطوح مختلف ال-کارنیتین در قالب طرح کاملاً تصادفی با استفاده از Proc GLM به‌وسیله نرم‌افزار آماری SAS آنالیز و سطح معنی‌داری 05/0>P در نظر گرفته شد. مقایسه میانگین‌ها با استفاده از روش توکی انجام شد.
یافته ها: بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش، استفاده از ال-کارنیتین در فرایند انجماد موجب بهبود فراسنجه‌های کیفی اسپرم بز شد، به طوری که در اسپرم یخگشایی شده بیشترین میزان تحرک کل، تحرک پیش‌رونده، سلامت غشا پلاسمایی، فعالیت میتوکندری، زنده‌مانی وکمترین میزان پراکسیداسیون لیپید و تغییرات شبه آپوپتوز در تیمار دریافت‌کننده 5 میلی‌مولار ال-کارنیتین مشاهده شد. استفاده از غلظت‌های غیربهینه (1 و 10 میلی‌مولار) ال-کارنیتین به اندازه دوز بهینه (5 میلی‌مولار) مؤثر نبود.
نتیجه گیری: بنابراین، مکمل‌سازی محیط انجماد منی بز با مقادیر بهینه ال-کارنیتین روشی عملی برای حفظ کیفیت منی بز در انتقال آن به مزارع برای اهداف تولیدمثلی و تلقیح مصنوعی گله‌های تجاری می‌باشد.
واژه های کلیدی: ال-کارنیتین، اسپرم، انجماد، بز
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Effect of L-carnithine addition to extender on buck’s sperm quality after freezing-thawing process
نویسندگان [English]
-
Reza Masoudi
1
-
Navid Dadashpour Davachi
1
-
Reihaneh Nateghi
2
-
Mohammad Heidari
3
-
Fatemeh Zarei
4
-
Shahrouz Khorrami
5
1
Animal Science Research Institute of Iran (ASRI), Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran.
2
Assistant Professor, Department of Animal and Poultry Physiology, Faculty of Animal Sciences, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran.
3
PhD graduated of Animal Physiology, Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran
4
PhD graduated of Animal Physiology, Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran
5
Assistant Professor of Animal Science Research Institute of Iran (ASRI), Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran
چکیده [English]
Abstract
Background and objectives: Goat is one of the first animals that was domesticated by humans, and according to the available evidence, the origin of domestication of this animal is considered to be in the country of Iran. Considering the hot and dry climate developing in Iran, the reproduction management of this valuable livestock can improve livestock production in the country. One of the technologies that help reproductive management is artificial insemination. In this method, superior genes of animals with high genetic value are rapidly developed in the herd. In the first stage, for successful artificial insemination, suitable sperm is needed for insemination. One of the ways to preserve sperm is its long-term preservation by freezing. Osmotic, chemical, and mechanical stresses during freezing processes are the most sources that include ultrastructural, biochemical, and functional changes that can reduce sperm fertility. Peroxidation of membrane lipids is one of the most important chemical factors in freezing-thawing process. L-carnithine is needed for the beta oxidation of long-chain fatty acids in the mitochondria, and by providing the energy required by the sperm, it has a positive effect on the metabolism, maturation and motility of the sperm. Therefore, the purpose of this research was to investigate the effect of different levels of L-carnitine during the freezing process to maintain the quality of goat semen.
Materials and methods: In this experiment, 5 Saanen goat were used. After semen collection and primary evaluation, semen samples were pooled in order to eliminate individual differences. Semen was added to the extenders containing 0, 1, 2, 5 and 10 mM L-carnitine and were frozen. Microscopic evaluation of spermatozoa was done after thawing and quality parameters including motility characteristics, lipid peroxidation, membrane functionality, abnormal morphology, mitochondrial activity, acrosome integrity, viability, apoptotic-like changes and DNA fragmentation were assessed.
Results: Samples supplemented with 5 mM L-carnitine showed higher (P ≤ 0.05) total motility, progressive motility, membrane functionality, mitochondrial activity, acrosome integrity, viability, and lower (P ≤ 0.05) apoptotic-like changes, DNA fragmentation and lipid peroxidation. Addition of L-carnitine to the cryopreservation extender had no effect (P > 0.05) on velocity parameters and abnormal morphology. The data obtained from testing different levels of L-carnitine in the form of a completely randomized design were analyzed using Proc GLM by SAS statistical software and the significance level was considered P<0.05. Comparison of means was done using Tukey's method.
Conclusion: The supplementation of buck’s freezing medium with L-carnitine significantly preserves the quality of buck sperm after cryopreservation process.
Keywords: L-carnithine, Sperm, Freezing, Goat
کلیدواژه‌ها [English]
-
L-carnithine
-
Sperm
-
Freezing
-
Goat
)