Μελέτη της επίδρασης της ζεαραλενόνης και της α-ζεαραλενόλης στα ποιοτικά χαρακτηριστικά και στη γονιμοποιητική ικανότητα του σπέρματος του κάπρου
Creators: name: Τσακμακίδης, Ιωάννης Α.
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2007
Subjects: Μυκοτοξίνες
Χρωματίνη
Mycotoxins
Chromatin Integrity

description: Σκοπός αυτής της διατριβής ήταν να μελετηθεί η επίδραση της μυκοτοξίνης ζεαραλενόνης και του κύριου μεταβολίτη της, α ζεαραλενόλης (α-ΖΕΝ), στα ποιοτικά χαρακτηριστικά και στη γονιμοποιητική ικανότητα του σπέρματος του κάπρου με τη χρήση νέων και έγκυρων μεθόδων όπως είναι η δοκιμή των ημιζωνών και ο έλεγχος της ακεραιότητας της χρωματίνης του πυρηνικού DNA με φθορίζουσα χρώση, οι οποίες εφαρμόστηκαν στα πλαίσια αυτής της διατριβής για πρώτη φορά στην Ελλάδα. Το πειραματικό μέρος αυτής της διατριβής ολοκληρώθηκε σε τέσσερα στάδια που περιλάμβαναν πειραματισμούς ελέγχου της επίδρασης της ζεαραλενόνης και της α-ζεαραλενόλης στο σπέρμα του κάπρου σε ότ,ι αφορά: α)στα ποιοτικά χαρακτηριστικά του μετά από 4ωρη επώαση in vitro (38,5°C, 5% CO2, υγρασία 96%), β) στην πρόκληση αντίδρασης ακροσώματος, γ)στην ικανότητα προσκόλλησης των σπερματοζωαρίων στη διαφανή ζώνη του ωαρίου με την εφαρμογή της δοκιμής των ημιζωνών, και δ)στην ακεραιότητα της χρωματίνης (DNA) του πυρήνα των σπερματοζωαρίων. Στα τρία πρώτα στάδια τα εκσπερματίσματα προέρχονταν κάθε φορά από έναν κάπρο, σε αντίθεση με το τέταρτο στάδιο όπου χρησιμοποιήθηκαν τα εκσπερματίσματα τεσσάρων κάπρων, διότι ο κάπρος αποτελεί ανθεκτικό είδος ως προς την βλάβη του πυρηνικού DNA των σπερματοζωαρίων. Συμπερασματικά από τα αποτελέσματα της παρούσας διατριβής προέκυψε ότι η ζεαραλενόνη και ο κύριος μεταβολίτης της α-ζεαραλενόλη, σε συγκεντρώσεις μεγαλύτερες ή ίσες των 40μg/ml αραιωμένου σπέρματος, μειώνουν τη ζωτικότητα και την κινητικότητα των σπερματοζωαρίων του κάπρου κατά τρόπο ανάλογο της δόσης και του χρόνου επίδρασης. Ακόμη διαπιστώθηκε ότι σε συγκεντρώσεις μεγαλύτερες ή ίσες των 60μg/ml παρακωλύουν τη γονιμοποίηση διότι μειώνουν την ικανότητα των σπερματοζωαρίων του κάπρου να προσκολλώνται στη διαφανή ζώνη του ωαρίου ενώ, σε ακόμη μικρότερες συγκεντρώσεις (10 έως 30μg/ml) μπορούν να προκαλέσουν βλάβη της χρωματίνης του πυρηνικού DNA των σπερματοζωαρίων του κάπρου, εξαρτώμενη από τον ατομικό παράγοντα. Τέλος, από το σύνολο των ευρημάτων προκύπτει το συμπέρασμα ότι η συμμετοχή των κάπρων στα αναπαραγωγικά προβλήματα των χοιροτροφικών εκμεταλλεύσεων, σε περιπτώσεις μυκοτοξίκωσης από ζεαραλενόνη, θα πρέπει να αποσυνδεθεί από την εκδήλωση ή όχι κλινικών συμπτωμάτων και να επανεξεταστεί σε νέες βάσεις
description: The aim of the present study was to investigate the effect of zearalenone and its major metabolite α zearalenol (α ZEN) on boar semen characteristics and fertilizing ability by using modern methods like a modification of hemizona assay and a flourescence dye (acridine orange) for the evaluation of sperm nuclear DNA integrity. The experimental design included four different experiments: 1) Extended boar semen was exposed to three different concentrations of ZEN and α-ZEN (40, 60 and 80 μg/ml of semen) for 4 h, under in vitro conditions (38.5°C, 5% CO2 in 96% humidified air). Then, viability and motility of the spermatozoa were evaluated per 1 h. 2) Acrosome reaction was induced in boar spermatozoa by A23187, after 1 and 2 h incubation at the same concentrations of ZEN and α ZEN 3) Hemizona assay applied to evaluate the effect of ZEN and α-ZEN on boar spermatozoa binding capacity to the zona pellucida after 1 h incubation at the same concentrations of ZEN and α-ZEN 4) Extended boar semen was exposed to three lower concentrations of ZEN and α-ZEN (10, 20 and 30 μg/ml of semen) for 4 h, under in vitro conditions (38.5°C, 5% CO2 in 96% humidified air). Then, sperm nuclear DNA integrity was evaluated by acridine orange fluorescence staining. One boar was selected, according to normal semen quality and proved fertility and used at each experiment. Nevertheless, in the fourth experiment, four boars were used with a view to avoid the pig species resistance to sperm nuclear DNA damage. In conclusion, the results of the present study revealed that ZEN and α-ZEN have a direct toxic effect on boar sperm and at concentrations equal or more than 40μg/ml cause a decrease in sperm viability and impaired forward motility in a dose and time dependent manner. This study also demonstrates that ZEN and α-ZEN affect sperm-oocyte interaction, because at concentrations equal or more than 60μg/ml decrease the ability of boar spermatozoa to bind to zona pellucida, whereas at lower concentrations like 10, 20 and 30μg/ml could impair sperm nuclear DNA integrity in an individual boar susceptibility dependent manner. Consequently, these results indicate that if ΖΕΝ and α-ΖΕΝ reach, under in vivo condition, the tested concentrations in sperm could reduce the fertilizing ability of boar sperm. Therefore, the contribution of boars in the reproductive disorders of farm livestock, in ZEN mycotoxicoses cases, should be re examined in new bases