Активність ензиматичної системи антиоксидантного захисту кнурів зі зниженням репродуктивної здатності за оксидативного стресу

Ключові слова: прооксидантно-антиоксидантна система; супероксиддисмутаза; каталаза; глутатіонпероксидаза; глутатіонредуктаза

Анотація

Встановлено, що активність ензиматичної системи антиоксидантного захисту організму кнурів-плідників зі зниженням репродуктивної здатності за оксидативного стресу вірогідно зменшується, що позначається зниженням антиоксидантного потенціалу. У самців дослідної групи виявлено вірогідне зниження супероксиддисмутазної активності на 30,2 % (p ˂ 0,01). При цьому в еритроцитах кнурів-плідників каталазна активність була зниженою на 33,9% (p ˂ 0,001) порівняно з показниками контрольної групи тварин, що зумовлено високою чутливістю до оксиду нітрогену, вміст якого за оксидативному стресу значно зростає; у взаємодії з оксидом нітрогену утворюється пригнічена форма каталази – ферикаталаза-NO. Зниження активності цих ензимів характерне для розвитку оксидативного стресу – це зумовлено високим рівнем процесів пероксидації в організмі кнурів-плідників. У разі зниження активності компонентів глутатіонової системи відмічають дисбаланс прооксидантно-антиоксидантної системи. За результатами досліджень відмічено зниження активності ензимів глутатіонового редокс-циклу – глутатіонпероксидази і глутатіонредуктази, що у самців зі зниженням репродуктивної здатності також були зниженими – це теж підтверджує стан оксидативного стресу. Так, кнури дослідної групи мали виражене зниження глутатіонпероксидазної активності на 28,4% (p ˂ 0,05), тоді як активність глутатіонредуктази в еритроцитах була вірогідно зниженою на 20,2% (p ˂ 0,05). Відсутність фізіологічної активності антиоксидантних ензимів буде чинити негативний вплив на запліднювальну здатність сперми, адже нестача компонентів ензиматичної системи антиоксидантного захисту впливає на активність ензимів у спермі, яку отримують від плідників. Спостерігали баланс між компонентами ензиматичного антиоксидантного захисту: співвідношення активності антиоксидантних ензимів у дослідній групі самців була нижчою за показники контролю, проте індекси супероксиддисмутаза / каталаза і глутатіонпероксидаза / глутатіонредуктаза мали однакові величини, що свідчить про збереження балансу в ензиматичній системі антиоксидантного захисту. Зменшення індексів ензимів у дослідній групі свідчить про зниження антиоксидантного потенціалу і підтверджує визначений стан оксидативного стресу організму кнурів-плідників.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

Agarwal, A., Rana, M., Qiu, E., AlBunni, H., Bui, A. D., & Henkel, R. (2018). Role of oxidative stress, infection and inflammation in male infertility. Andrologia, 50(11), e13126.

Ali, M. K., Azhar, A., Rehman, H. U., & Galani, S. (2016). Antioxidant defence system and oxidative damages in Rice seedlings under heat stress. Pure and Applied Biology, 5(4), 1131–1141.

Bachhawat, A.K. & Yadav, S. (2018). The gluthatione cycle: gluthatione metabolism beyond the γ-glutamil cycle. IUBMB Life, 70(7), 585–592.

Barbato, V. (2015). Oxidative stress and male infertility: role of antioxidants and their possible applications in assisted reproduction. Current Trends in Clinical Embriology.

Barik, G., Chaturvedula, L. & Bobby, Z. (2019). Role of oxidative stress and antioxidants in male infertility: An interventional study. Journal of Human Reproductive Sciences, 12(3), 204.

Bisht, S., Faiq, M., Tolahunase, M. & Dada, R. (2017). Oxidative stress and male infertility. Nature Reviews Urology, 14(8), 470–485.

Breininger, E., Descalzo, A., Rossetti, L., Abramovich, D. & Beconi, M.T. (2011). Boar sperm functionality is related to α-tocopherol content after freezing-thawing. Andrologia, 43(6), 409–415.

Carlberg, I. & Mannervik, B. (1985). Gluthatione reductase. Methods in Enzimology, 113, 484–490.

Dubinina, E. E., Babenko, G. A., Shcherbak, I. G., & Turkin, V. B. (1990). Characteristics of superoxide dismutase of human blood plasma. Free Radical Biology and Medicine, 9, 130.

El-Baky, A.E.A., & Hafez, M. M. (2017). NOS expression in oxidative stress, neurodegeneration and male infertility induced by the abuse of Tramadol. Biochemistry & Pharmacology, 6(1), 223.

Gadella, B. M. (2017). Reproductive tract modifications of the boar sperm surface. Molecular Reproduction and Development, 84(9), 822–831.

Honchar, O. O. & Mankovska, I. M. (2007). Adaptatsiya hlutationovoyi systemy sertsya shchuriv do diyi hostroho stresu pid vplyvom riznykh rezhymiv hipoksychnykh trenuvan [Adapting the glutathione system of rat hearts to action acute stress under various modes of hypoxic training]. Ukrainian Biochemical Journal, 79(3), 79–85 (in Ukrainian).

Jankowiak, D., Pilarczyk, R., Drozd, R., Pilarczyk, B., Tomza-Marciniak, A., Wysocka, G., Rząd, I., Drozd, A., & Kuba, J. (2015). Activity of antioxidant enzymes in the liver of wild boars (Sus scrofa) from a selenium-deficient area depending on sex, age, and season of the year. Turkish Journal of Biology, 39, 129–138.

Jezek, M., Stripek, K., Kusta, T., Cerveny, J. & Vicha, J. (2011). Reproductive and morphometric characteristics of wild boar (Sus scrofa) in the Czech Republic. Journal of Forest Science, 57(7), 285–292.

Kim, Y. S. & Han, S. (2000). Superoxide reactivates nitric oxide-inhibited catalase. Biological Chemistry, 381(12), 1269–1271.

Ko, E. Y., Sabanegh, E. S. & Agarwal, A. (2014). Male infertility testing: reactive oxygen species and antioxidant capacity. Fertility and Sterility, 102(6), 1518–1527.

Korolyuk, M. A., Ivanova, L. I., Mayorova, I. G. & Tokarev, V. Ye. (1988). Metod opredeleniya aktivnosti katalazy [The method for determining the activity of catalase]. Laboratory Work, 1, 16–18 (in Russian).

Koshevoy, V. I. & Naumenko S. V. (2020). The impact of oxidative stress in reducing the reproductive capacity of the boar-inseminators. Veterinary Science, Technologies of Animal Husbandry and Nature Management, 5, 246–249.

Koziorowska-Gilun, M., Koziorowski, M., Strzezek, J. & Fraser, L. (2011). Seasonal changes in antioxidant defence systems in seminal plasma and fluids of the boar reproductive tract. Reproductive Biology, 11(1), 37–47.

Moin, V. M. (1986). Prostoy i spetsificheskiy metod opredeleniya aktivnosti glutationperoksidazy v eritrotsitakh [A simple and specific method for determining the activity of glutathione peroxidase in erythrocyte]. Laboratory Work, 12, 724–727 (in Russian).

Mukherjee, S., More, K., Badade, Z., Narshetty, J., Joshi, D., Deepak, A. & Badade, V. (2014). Lipid peroxidation, sperm DNA fragmentation, total antioxidant capacity and semen quality in male infertility. MGM Journal of Medical Sciences, 1(1), 1–6.

Owoade, A. O., Adetutu, A. & Olorunnisola, O. S. (2019). The supportive role of dietary antioxidants in antioxidant defence system. Advanced in Life Science and Technology, 73, 53–59.

Ritchie, C. & Ko, E. Y. (2020). Oxidative stress in the pathophysiology of male infertility. Andrologia, e13581.

Rouchoudhury, S., Sharma, R., Sikka, S. & Agarwal, A. (2016). Diagnostic application of total antioxidant capacity in seminal plasma to assess oxidative stress in male factor infertility. Journal of Assisted Reproduction and Genetics, 33(5), 627–635.

Sharma, R. K., Pasqualotto, F. F., Nelson, D. R., Thomas, A. J. & Agarwal, A. (1999). The reactive oxygen species – total antioxidant capacity score is a new measure of oxidative stress to predict male infertility. Human Reproduction, 14(11), 2801–2807.

Shostya, M. A., Pavlova, I. V., Chukhlib, Ye. V., Bereznytskyi, V. I., Kuzmenko, L. M., Shaferivskyi, B. S. & Kodak, T. S. (2020). Vplyv humativ na prooksydantno-antyoksydantnyi homeostaz u knuriv-plidnykiv pid chas teplovoho stresu [The influence of humates on pro-oxidant-anrioxidant homeostasis in breeding boars during heat stress]. Bulletin of PSAA, 1, 114–120 (in Ukrainian).

Subramanian, V., Ravichandran, A., Thiagarajan, N., Govindarajan, M., Dhandayuthapani, S. & Suresh, S. (2018). Seminal reactive oxygen species and total antioxidant capacity: correlations with sperm parameters and impact of male infertility. Clinical and Experimental Reproductive Medicine, 45(2), 88–93.

Tang, W., Wu, J., Jin, S., He, L., Lin, Q., Luo, F., He, X., Feng, Y., He, B., Bing, P., Li, T., & Yin, Y. (2019). Glutamate and aspartate alleviate testicular/epididymal oxidative stress by supporting antioxidant enzymes and immune defence systems in boars. Science China Life Sciences, 63(1), 116–124.

Переглядів анотації: 20
Завантажень PDF: 17
Опубліковано
2020-08-28