اثر ذرات نانو هیدروکسی آپاتیت بر انجماد اسپرم قوچ

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد گروه علوم دامی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان

2 دانشیار گروه علوم دامی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان

چکیده

این مطالعه به منظور بررسی اثر حفاظتی ذرات نانو هیدروکسی ­آپاتیت بر اسپرم طی انجماد با استفاده از پنج راس قوچ انجام شد. انزال­ها (30=n) به صورت سه روز یک بار در شش نوبت جمع­آوری ­شد. در هر نوبت، انزال­ها تجمیع و به 12 قسمت مساوی تقسیم شدند. مقدار 01/0، 02/0، 05/0 یا 1/0 درصد هیدروکسی ­آپاتیت و 3، 5 یا 7 درصد گلیسرول به هر بخش اضافه شد. نمونه­ها منجمد شده و برای دو هفته ذخیره شدند. سپس تعداد دو پایوت از هر تکرار (جمعاً 144 پایوت)، یخ­گشایی شد و به مدت شش ساعت در 37 درجه سلسیوس نگهداری شدند. میزان تحرک، زنده­مانی، سلامت غشای اسپرم و سلامت آکروزوم طی ساعات صفر، 3 و 6 پس از یخ­گشایی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که اثر متقابل ذرات نانو هیدروکسی ­آپاتیت، گلیسرول و زمان بر فراسنجه­های اندازه­گیری شده معنی­دار نبود (05/0<p ). زنده­مانی اسپرم و سلامت آکروزوم تحت تاثیر سطوح مختلف ذرات نانو هیدروکسی ­آپاتیت قرار نگرفت (05/0<p ). تحرک کل و پیش­رونده اسپرم در سطح 01/0 (به ­ترتیب 8/21 و 8/17% ) و 1/0% (به ­ترتیب 5/21 و 7/17%) ذرات نانو هیدروکسی ­آپاتیت تفاوتی نشان نداد (05/0<p ). بیشترین تحرک کل (8/24%) و پیش­رونده (0/21%) در سطح  02/0 درصد ذرات نانو هیدروکسی ­آپاتیت مشاهده شد (05/0>p ). سلامت غشا در سطح 02/0 ذرات نانو هیدروکسی ­آپاتیت (7/52%) بیشتر از سایر سطوح بود (05/0>p ). بنابراین افزودن 02/0 درصد ذرات نانو هیدروکسی ­آپاتیت به رقیق­کننده منی قوچ سبب بهبود کیفیت اسپرم در روند انجماد می­شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effect of nano-hydroxyapatite on freezing ram spermatozoa

نویسندگان [English]

  • F. Besharati 1
  • M. Roostaei-Ali Mehr 2
1 MSc. Graduated, Department of Animal Science, Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan, Rasht, Iran
2 Associate Professor, Department of Animal Science, Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan, Rasht, Iran
چکیده [English]

This experiment was designed to evaluate the protective effect of nano-hydroxyapatite against freezing damages on spermatozoa using five rams. Ejaculates (N=30) were collected with three-day intervals between sessions for six times. Ejaculates were pooled and split into 12 parts at each session. The amount of 0.01, 0.02, 0.05 or 0.1% nano-hydroxyapatite and 3, 5 or 7% glycerol were added. Samples were frozen and stored for two weeks. After that two straws from each treatment for each replication (totally 144 straws) were thawed and incubated at 37 ° C for 6 h. Sperm motility, viability, membrane integrity and acrosome integrity were evaluated at 0, 3 and 6 h after thawing. Results showed that there was no interaction between nano-hydroxyapatite, glycerol and incubation time (p < /em>>0.05). Sperm viability and acrosome integrity were not affected by different levels of nano-hydroxyapatite particles (p < /em>>0.05). There was no difference between the level of 0.01 and 0.1% nano-hydroxyapatite particles on the total (21.8 and 21.5%, respectively) and progressive sperm motility (17.8 and 17.7 %, respectively; p < /em>>0.05). Total and progressive sperm motility was the highest (24.8 and 21.0%, respectively) in the level of 0.02% nano-hydroxyapatite particles (p < /em><0.05). Membrane integrity was higher in the level of 0.02% nano-hydroxyapatite particles (52.7%) than other levels (p < /em><0.05). Therefore, the addition of 0.02% nano-hydroxyapatite particles to the ram semen extender improved the quality of frozen spermatozoa.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Spermatozoa
  • Freezing
  • Ram
  • Nano-hydroxyapatite particles

مراجع

محمدی آ.، و روستائی ­علی مهر م. 1393. اثر افزودن زرده تخم مرغ به رقیق­کننده شیر پس­چرخ و شوک سرما بر ذخیره­سازی اسپرم پوشش­دار شده قوچ تالشی به  صورت مایع در سرما. تحقیقات تولیدات دامی، 3(4): 99-108.
Albrecht C., Scherbart A. M., Berlo D. V., Braunbarth C. M., Schins R. P. F. and Scheel J. 2009. Evaluation of cytotoxic eVects and oxidative stress with hydroxyapatite dispersions of diVerent physicochemical properties in rat NR8383 cells and primary macrophages. Toxicology in Vitro, 23: 520-530.
Chatterjee S., de Lamirande E. and Gagnon C. 2001. Cryopreservation alters membrane sulfhydryl status of bull spermatozoa: protection by oxidized glutathione. Molecular Reproduction & Development, 60: 498-506.
De Leeuw A. M., Den Daas G. H. E. and Woelders H. 1991. The fix vital stain method simultaneous determination of viability and acrosomal and status of bovine spermatozoa. Journal of Andrology, 12: 112-118.
Goddard W. A., Brenner D. W., Lyshevski S. E. and Lafrate G. J. 2002. Hand book of nanoscience engineering and technology. USA CRC Press. Pp 22-47.
Goyal A. K., Khatri K., Mishra N., Mehta A., Vaidya B., Tiwari S., Paliwal R., Paliwal S. and Vyas S. 2009. Development of self-assembled nanoceramic carrier constructs for vaccine delivery. Journal of Biomaterials Application, 24: 65-84.
Han X. Manoel H. B. Wilson C. and Critser J. K. 2008. Effect of nanoparticles on the nucleation and devitrification temperatures of polyol cryoprotectant solutions. Microfluid Nanofluid, 4: 357-361.
Hao B. and Liu B. 2011. Thermal properties of PVP cyroprotectants with nanoparticles. Journal of Nanotechnology in Engineering and Medicine, 2: 021015.
Hsin Y. H., Chen C. F., Huang S., Shih T. S., Lai P. S. and Chueh P. J. 2008. The apoptotic eVect of nanosilver is mediated by a ROS-and JNKdependent mechanism involving the mitochondrial pathway in NIHsTS cells. Toxicology Letters, 179: 130-139.
Karlsson J. O. M. and Toner M. 1996. Long-term storage of tissues by cryopreservation: critical issues. Biomaterials, 17: 243-256.
Klotz S., Bove L. E., Strässle T., Hansen T. C. and Saitta A. M. 2009. The preparation and structure of salty ice VII under pressure. Nature Materials, 8: 405-409.
Li W., Zhou X., Dai J., Zhang D., Liu B., Wang H. and Xu L. 2013. Effect of hydroxyapatite nanoparticles on MII- stage porcine oocytes vitrification and the study of its mechanism. Audiology, 30: 789-793.
Masciangioli T. and Zhang W. 2003. Environmental technologies at the nanoscale. Environmental Science and Technology, 37: 102.
Mazur P. 1984. Freezing of living cells—mechanisms and implications. American Journal of Physiology, 247: 125-142.
Motamedi-Mojdehi R., Roostaei-Ali Mehr M. and Rajabi-Toustani R. 2014. Effect of different levels of glycerol and cholesterol-loaded cyclodextrin on cryosurvival of ram spermatozoa. Reproduction in Domestic Animals, 49: 65-70.
Mui˜no-Blanco T., Pérez-Pé R. and Cebrián-Pérez J. A. 2008. Seminal plasmaproteins and sperm resistance to stress. Reproduction in Domestic Animals, 4: 18-31.
Nie L., Zhang H., Ren A., Li Y., Fu G., Cannon R. D., Ji P., Wu X. and Yang S. 2019. Nano-hydroxyapatite mineralized silk fibroin porous scaffold for tooth extraction site preservation. Dental Materials, 35: 1397-1407.
Roostaei-Ali Mehr M. and Noori H. 2013. Effect of different levels of L-Glutamine and glycerol on freezing of ram spermatozoa. Small Ruminant Research, 115: 103-107.
Roostaei-Ali Mehr M. and Parisoush P. 2016. Effect of different levels of silymarin and caproic acid on storage of ram semen in liquid form. Reproduction in Domestic Animals, 51: 569-574.
Roostaei-Ali Mehr M., Chambary B. and Ghavi Hossein-Zadeh N. 2013. Effect of different diluents and storage time on field fertility of cooled ram semen after vaginal insemination. Small Ruminant Research, 115: 82-85.
Salamon S. and Maxwell W. M. C. 2000. Storage of ram semen. Animal Reproduction Science, 62: 77-111.
Sudhakaran P. R., Prinz R. and Vonfigura K. 1982. Effect of temperature on endocytosis and degradation of sulfated proteoglycans by cultured skin fibroblasts. Journal of Biosciences, 4: 413-418.
Toner M. 1993. Nucleation of ice crystals inside biological cells. Advances in Low-Temperature Biology, JAI Press Ltd., London, UK.
Varisly O., Uguz C., Agca C. and Agca Y. 2009. Motility and acrosomal integrity comparision between electroejaculated and epididimal ram sperm after exposure to a range of anisosmotic solutions, cryoprotective agents and low temperatures. Animal Reproduction Science, 110: 256-268.
Windsor D. P. 1997. Variation between ejaculates in the fertility of frozen ram semen used for cervical insemination of Merino ewes. Animal Reproduction Science, 47: 21-29.
Yang G., Veres M., Szalai G., Zhang A. L., Xu L. X. and He X. M. 2011. Biotransport phenomena in freezing mammalian oocytes. Annals of Biomedical Engineering, 39: 580-591.
Yi J. and Zhao G. 2014. Effect of hydroxyapatite nanoparticles on biotransport phenomena in freezing HeLa Cells. Journal of Nanotechnology in Engineering and Medicine, 5: 041003-1- 041003.
Zhu S. H., Huang B. Y., Zhou K. C., Huang S. P., Liu F., Li Y. M., Xue G. and Long, Z. G. 2004. Hydroxyapatite nanoparticles as a novel gene carrier. Journal of Nanoparticle Research, 6: 307-311.
تحقیقات تولیدات دامی
دوره 8، شماره 4
اسفند 1398
صفحه 1-8

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار