دوره 17، شماره 1 - ( بهار 1405 )                   جلد 17 شماره 1 صفحات 172-162 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Alizadeh M, Aghaei A, Tabatabaei Vakili S, Nazari M. (2026). Nutritional Effect of Serine Amino acid and Choline Supplementation on the Expression of Choline Phosphotransferase 1 (CHPT1) and Phosphatidylserine Synthase 1 (PTDSS1) Genes in the Testicular Tissue of Old Broiler Breeder Roosters. Res Anim Prod. 17(1), 162-172. doi:10.61882/rap.2026.1557
URL: http://rap.sanru.ac.ir/article-1-1557-fa.html
علیزاده مه کام، آقائی علی، طباطبائی وکیلی صالح، نظری محمود.(1405). اثر تغذیه ای اسید آمینه سرین و مکمل کولین بر بیان ژن‌ های کولین فسفو ترانسفراز 1 و فسفاتیدیل سرین سنتاز 1 در بافت بیضه خروس‌ های مسن مادر گوشتی پژوهشهاي توليدات دامي 17 (1) :172-162 10.61882/rap.2026.1557

URL: http://rap.sanru.ac.ir/article-1-1557-fa.html


1- گروه علوم دامی، دانشکده علوم دامی و صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران
چکیده:   (476 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: کاهش باروری در انتهای چرخه تولید مثلی خروس ها با تغییرات ساختاری و ترکیبی فسفولیپید های غشای اسپرم و کاهش اسید های چرب غیر اشباع بلند زنجیره، به‎ ویژه در فسفاتیدیل اتانول آمین، ارتباط مستقیم دارد. در انتهای دوره تولید مثلی، نسبت فسفاتیدیل کولین افزایش و فسفاتیدیل اتانول آمین و فسفاتیدیل سرین کاهش می‌ یابند. از این رو، در بهبود کیفیت اسپرم در خروس‌ های مسن‌ تر، تغذیه تأثیر زیادی بر کیفیت و کمیت اسپرم دارد. بنابر این، غنی‌ سازی رژیم غذایی با ترکیبات چند منظوره که این امر را برای مدت طولانی‌ تری حفظ می‌ کنند، برای به حداکثر رساندن مزایای اقتصادی مفید است. افزودن اسید امینه سرین و مکمل کولین در جیره خروس های مسن می تواند یکی از راهکار های موثر برای افزایش کیفیت اسپرم باشد. سرین به طور سنتی به عنوان یک آمینو اسید غیر ضروری شناخته می‌ شود، اما نقش‌ های حیاتی از جمله شرکت در سنتز پروتئین و انتقال سیگنال‌ های سلولی در بدن ایفا می‌ کند. افزودن سرین می‌ تواند استرس اکسیداتیو را کاهش و فعالیت آنزیم‌ های آنتی‌ اکسیدانی را افزایش دهد. افزایش استرس اکسیداتیو باعث آسیب به سلول‌ های بیضه پرندگان و در نتیجه کاهش وزن بیضه و تولید اسپرم می‌ شود. مکمل کولین نیز ماده مغذی دارای عملکرد متابولیک ضروری و جزء فسفولیپید های غشایی است. همچنین، کولین با باروری مرتبط است. مکمل کولین می‌ تواند بیان ژن‌ های دخیل در اسپرم‌ زایی را افزایش دهد. کولین برای سنتز فسفولیپید های غشای سلولی به ‎‌ویژه در سلول های اسپرم مهم است. از ژن های مهم و مؤثر در مسیر بیوسنتز فسفاتیدیل کولین و سرین ژن‌ های کولین فسفوتر انسفراز 1 (CHPT1) و فسفاتیدیل سرین سنتاز 1 (PTDSS1) هستند. آنزیم کولین فسفوتر انسفراز 1 واکنش انتقال گروه فسفوکولین از - CDPکولین به دی‌ آسیل‌ گلیسرول را کاتالیز می‌ کند و در نتیجه فسفاتیدیل کولین تولید می‌ شود، که یکی از مهم‌ ترین فسفولیپید های غشای سلولی است و نقش حیاتی در حفظ ساختار و عملکرد سلول‌ها دارد. فسفاتیدیل کولین علاوه بر این که بخش عمده‌ای از غشای سلولی را تشکیل می‌ دهد، پیش‌ ساز استیل کولین نیز است و در عملکرد های متابولیک و سیگنالینگ سلولی نقش دارد. ژن PTDSS1 کد کننده آنزیم فسفاتیدیل سرین سنتاز 1 است که نقش کلیدی در سنتز فسفاتیدیل سرین، یکی از فسفولیپید های مهم غشای سلولی، ایفا می‌ کند. این آنزیم در غشای شبکه آندوپلاسمی قرار دارد و واکنش تبدیل فسفاتیدیل کولین یا فسفاتیدیل اتانول آمین به فسفاتیدیل سرین را کاتالیز می‌ کند. مطالعات نشان داده‌ اند که افزایش سن با افزایش فسفاتیدیل کولین و کاهش فسفاتیدیل سرین همراه است که می‌ تواند منجر به کاهش باروری شود. بر این اساس، مطالعه حاضر به منظور بررسی اثر افزودن اسیدآمینه سرین و مکمل کولین در جیره خروس‌ های مسن گله‌ های مادر گوشتی بر بیان نسبی ژن‌های کولین فسفوترانسفراز 1 (CHPT1) و فسفاتیدیل سرین سنتاز 1 (PTDSS1) از ژن های مهم و مؤثر در مسیر بیوسنتز فسفاتیدیل کولین و سرین انجام شد.
مواد و روش: این پژوهش بر روی 36 قطعه خروس مسن مادر گوشتی راس 308 با سن حدود 45 هفته بهصورت آزمایش فاکتوریل 2×3 در قالب طرح کاملاً تصادفی با شش تیمار و شش تکرار و به مدت 10 هفته انجام شد. تیمار های پژوهش شامل 1) جیره پایه (بدون سرین و کولین)، 2) تامین 470 میلی‎ گرم بر کیلوگرم کولین در جیره، 3) 0/15 درصد اسید آمینه سرین در جیره، 4) 0/15 درصد اسید آمینه سرین + تامین 470 میلی گرم بر کیلوگرم کولین در جیره، 5) 0/3 درصد اسید آمینه سرین در جیره، و 6 ) 0/3 درصد اسید آمینه سرین در جیره + تامین 470 میلی گرم کولین در جیره بودند. در انتهای پژوهش برای بررسی ژن، چهار پرنده از هر تیمار کشتار و قسمتی از بافت بیضه سریعا جدا شد و در ازت مایع به آزمایشگاه منتقل و در دمای 80- ذخیره شدند. پس از استخراج  RNAکل، کیفیت و کمیت RNA با الکتروفورز و دستگاه نانودراپ تعیین شدند. سپس، واکنش سنتز cDNA انجام گرفت. به منظور تأیید تکثیر اختصاصی ژن‌ های مورد نظر، واکنش زنجیره ای پلیمراز با استفاده از آغازگر های طراحی شده ابتدا در دستگاه ترمال سایکلر انجام شد. پس از آن، واکنش زنجیره ای پلیمراز در زمان واقعی (Real-time PCR) نمونه‌ ها با دو تکرار آزمایشی برای ژن‌ های CHPT1، PTDSS1 و ژن بتا اکتین به عنوان ژن مرجع اجرا شد.
یافته‌ ها: الکتروفورز محصولات واکنش زنجیره‌ای پلیمراز به ترتیب قطعات ۱۲۷، ۱۰۹ و ۱۴۵ جفت باز را برای CHPT1، PTDSS1 و β-actin نشان داد. مشاهده تنها یک قله در منحنی‌های ذوب، تایید کننده اختصاصی بودن پرایمر های طراحی شده بود. نتایج تجزیه واریانس نشان دادند که افزودن اسید آمینه سرین در دو سطح 0/15 و 0/3 درصد منجر به کاهش معنی‎ دار بیان نسبی ژن CHTP1 شد (P < 0.05)، در صورتی که با افزودن 1400 میلی گرم بر کیلوگرم کولین اثر معنی‌ داری بر بیان نسبی این ژن مشاهده نشد (P > 0.05). همچنین، نتایج ریل تایم نشان داد که افزودن 0/3 درصد اسیدآمینه سرین و افزودن 470 میلی گرم بر کیلوگرم کولین به تنهایی منجر به افزایش معنی دار بیان نسبی ژن PTDSS1 شدند (P < 0.05)، اما افزودن 0/15 درصد اسید آمینه سرین روی بیان این ژن تغییر معنی داری ایجاد نکرد (P > 0.05). افزودن همزمان 0/3 درصد اسیدآمینه سرین به همراه 470 میلی‎ گرم بر کیلوگرم کولین منجر به افزایش بیان نسبی ژن PTDSS1 شد (P < 0.05)، اما با افزودن 0/15 درصد اسید آمینه سرین همراه با کولین اثر معنی داری مشاهده نشد (P > 0.05). علاوه بر این، افزودن دو سطح 0/15 و 0/3 درصد سرین با وجود کولین سبب کاهش بیان نسبی ژن CHTP1 شد و حضور کولین نتوانست از این کاهش جلوگیری کند.
نتیجه‌ گیری: افزودن همزمان 0/3 درصد اسیدآمینه سرین به همراه 470 میلی گرم بر کیلوگرم کولین به جیره خروس های مسن گله گوشتی منجر به کاهش بیان ژن CHPT1 و  افزایش بیان نسبی ژن PTDSS1 می­ شود. کاهش بیان نسبی ژن CHPT1 و افزایش بیان نسبی ژن PTDDS1 می توانند به ترتیب سبب کاهش فسفاتیدیل کولین و افزایش فسفاتیدیل سرین در بیضه خروس شوند. پس، می توان نتیجه گرفت که احتمالا افزودن سرین و کولین جیره می تواند با افزایش فسفاتیدیل سرین و کاهش فسفاتیدیل کولین منجر به افزایش کیفیت اسپرم شود.
متن کامل [PDF 1634 kb]   (18 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: تغذیه طیور
دریافت: 1404/4/25 | پذیرش: 1404/9/29

فهرست منابع
1. Ahsan, U., Kamran, Z., Raza, I., Ahmad, S., Babar, W., Riaz, M. H., & Iqbal, Z. (2014). Role of selenium in male reproduction-A review. Animal Reproduction Science, 146(1-2), 55-62. https://doi.org/10.1016/j.anireprosci.2014.01.009 [DOI:10.1016/j.anireprosci.2014.01.009.]
2. Alavi, M. H., Allymehr, M., Talebi, A., & Najafi, G. (2020, June). Comparative effects of nano-selenium and sodium selenite supplementations on fertility in aged broiler breeder males. In Veterinary Research Forum (Vol. 11, No. 2, p. 135). [DOI:10.30466/vrf.2018.83172.2093.]
3. Alizadeh, M., Aghaei, A., Tabatabaei Vakili, S., & Nazari, M. (2025). Effect of L-serine amino acid and choline supplementation on sperm quality of aged broiler breeder roosters. Iranian Journal of Animal Science Research. In press. [DOI:10.22067/ijasr.2025.94457.1260 [In Persian]]
4. Bernhard, W., Raith, M., Shunova, A., Lorenz, S., Böckmann, K., Minarski, M., & Franz, A. R. (2022). Choline kinetics in neonatal liver, brain and lung-lessons from a rodent model for neonatal care. Nutrients, 14(3), 720. https://doi.org/10.3390/nu14030720 [DOI:10.3390/nu14030720.]
5. Cerolini, S., Kelso, K. A., Noble, R. C., Speake, B. K., Pizzi, F., & Cavalchini, L. G. (1997). Relationship between spermatozoan lipid composition and fertility during aging of chickens. Biology of Reproduction, 57(5), 976-980. https://doi.org/10.1095/biolreprod57.5.976 [DOI:10.1095/biolreprod57.5.976.]
6. Cole, L. K., Vance, J. E., & Vance, D. E. (2012). Phosphatidylcholine biosynthesis and lipoprotein metabolism. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Molecular and Cell Biology of Lipids, 1821(5), 754-761. https://doi.org/10.1016/j.bbalip.2011.09.009 [DOI:10.1016/j.bbalip.2011.09.009.]
7. Cui, Z., & Houweling, M. (2002). Phosphatidylcholine and cell death. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Molecular and Cell Biology of Lipids, 1585(2-3), 87-96. https://doi.org/10.1016/S1388-1981(02)00328-1 [DOI:10.1016/S1388-1981(02)00328-1.]
8. Ducker, G. S., & Rabinowitz, J. D. (2017). One-carbon metabolism in health and disease. Cell Metabolism, 25(1), 27-42. http://dx.doi.org/10.1016/j.cmet.2016.08.009. [DOI:10.1016/j.cmet.2016.08.009]
9. Esmaeili, V., Shahverdi, A. H., Moghadasian, M. H., & Alizadeh, A. R. (2015). Dietary fatty acids affect semen quality: a review. Andrology, 3(3), 450-461. https://doi.org/10.1111/andr.12024 [DOI:10.1111/andr.12024.]
10. Ferland, G., Tuchweber, B., Perea, A., & Yousef, I. M. (1989). Effect of aging and dietary restriction on bile acid metabolism in rats. Lipids, 24(10), 842-848. https://doi.org/10.1007/BF02535757 [DOI:10.1007/BF02535757.]
11. Fragoso, J. S., Dıaz, M. P., Moreno, J. C. A. Infesta, P. C., Rodriguez-Berto, A., & Barger, K. 2013. Relationships between fertility and some parameters in male broiler breeders (body and testicular weight, histology and immunohistochemistry of testes, spermatogenesis and hormonal levels). Reproductio in Domestic Animals, 48, 345-352. https://doi.org/10.1111/j.1439-0531.2012.02161.x [DOI:10.1111/j.1439-0531.2012.02161.x.]
12. Kelso, K. A., Cerolini, S., Noble, R. C., Sparks, N. C., & Speake, B. K. (1996). Lipid and antioxidant changes in semen of broiler fowl from 25 to 60 weeks of age. Reproduction, 106(2), 201-206. https://doi.org/10.1530/jrf.0.1060201 [DOI:10.1530/jrf.0.1060201.]
13. Korbecki, J., Bosiacki, M., Kupnicka, P., Barczak, K., Ziętek, P., Chlubek, D., & Baranowska-Bosiacka, I. (2024). Biochemistry and Diseases Related to the Interconversion of Phosphatidylcholine, Phosphatidylethanolamine, and Phosphatidylserine. International Journal of Molecular Sciences, 25(19), 10745. https://doi.org/10.3390/ijms251910745 [DOI:10.3390/ijms251910745.]
14. Li, Z., & Vance, D. E. (2008). Thematic review series: glycerolipids. Phosphatidylcholine and choline homeostasis. Journal of Lipid Research, 49(6), 1187-1194. [DOI:10.1194/jlr.R700019-JLR200]
15. Li, Z., Agellon, L. B., & Vance, D. E. (2005). Phosphatidylcholine homeostasis and liver failure. Journal of Biological Chemistry, 280(45), 37798-37802. https://doi.org/10.1074/jbc.M508575200 [DOI:10.1074/jbc.M508575200.]
16. Li, Z., Agellon, L. B., & Vance, D. E. (2007). Choline redistribution during adaptation to choline deprivation. Journal of Biological Chemistry, 282(14), 10283-10289. https://doi.org/10.1074/jbc.M611726200 [DOI:10.1074/jbc.M611726200.]
17. McMaster, C. R. (2018). From yeast to humans-roles of the Kennedy pathway for phosphatidylcholine synthesis. Federation of European Biochemical Societies. 592, 1256-1272. https://doi.org/10.1002/1873-3468.12919 [DOI:10.1002/1873-3468.12919.]
18. Mečionytė, I., Palubinskas, G., Anskienė, L., Japertienė, R., Juodžentytė, R., & Žilaitis, V. (2022). The effect of supplementation of rumen-protected choline on reproductive and productive performances of dairy cows. Animals, 12(14), 1807. https://doi.org/10.3390/ani12141807 [DOI:10.3390/ani12141807.]
19. Meiser, J., Delcambre, S., Wegner, A., Jäger, C., Ghelfi, J., d'Herouel, A. F., & Hiller, K. (2016). Loss of DJ-1 impairs antioxidant response by altered glutamine and serine metabolism. Neurobiology of disease, 89, 112-125. https://doi.org/10.1016/j.nbd.2016.01.019 [DOI:10.1016/j.nbd.2016.01.019.]
20. Osipova, D., Kokoreva, K., Lazebnik, L., Golovanova, E., Pavlov, C., Dukhanin, A., & Starostin, K. (2022). Regression of liver steatosis following phosphatidylcholine administration: a review of molecular and metabolic pathways involved. Frontiers in Pharmacology, 13, 797923. https://doi.org/10.3389/fphar.2022.797923 [DOI:10.3389/fphar.2022.797923.]
21. Pfaffl, M. W., Horgan, G. W., & Dempfle, L. (2002). Relative expression software tool (REST©) for group-wise comparison and statistical analysis of relative expression results in real-time PCR. Nucleic Acids Research, 30(9), e36-e36. https://doi.org/10.1093/nar/30.9.e36 [DOI:10.1093/nar/30.9.e36.]
22. Plattner, F., & Bibb, J. A. (2012). Serine and threonine phosphorylation. In Basic Neurochemistry (pp. 467-492). Academic Press. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-374947-5.00025-0 [DOI:10.1016/B978-0-12-374947-5.00025-0.]
23. Qazi, I. H., Angel, C., Yang, H., Zoidis, E., Pan, B., Wu, Z., & Zhou, G. (2019). Role of selenium and selenoproteins in male reproductive function: a review of past and present evidences. Antioxidants, 8(8), 268. https://doi.org/10.3390/antiox8080268 [DOI:10.3390/antiox8080268.]
24. Rabieh, M.H., Rooshanfekr, M., Nazari, M., & Ghorbani, M.R. (2020) Gene expression of antioxidant enzymes fed wild pistachio (Pistachio atlantica), purslane (portulaca oleracea) extract and vitamin E under in broiler chickens under heat stress condition. Iranian Veterinary Journal, 17(2), 51-60. https://doi.org/ 10.22055/ivj.2019.154392.2084 [In Persian] [DOI:10.22055/ivj.2019.154392.2084 [In Persian]]
25. Sekar, D., Dillmann, C., Sirait-Fischer, E., Fink, A. F., Zivkovic, A., Baum, N., & Weigert, A. (2022). Phosphatidylserine synthase PTDSS1 shapes the tumor lipidome to maintain tumor-promoting inflammation. Cancer Research, 82(8), 1617-1632. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-20-3870 [DOI:10.1158/0008-5472.CAN-20-3870.]
26. Tuchweber, B., Perea, A., Ferland, G., & Yousef, I. M. (1987). Dietary restriction influences bile formation in aging rats. Life Sciences, 41(18), 2091-2099. https://doi.org/10.1016/0024-3205(87)90526-1 [DOI:10.1016/0024-3205(87)90526-1.]
27. Tuchweber, B., Perea, A., Ferland, G., & Yousef, I. M. (1987). Dietary restriction influences bile formation in aging rats. Life Sciences, 41(18), 2091-2099. https://doi.org/10.1016/0024-3205(87)90526-1 [DOI:10.1016/0024-3205(87)90526-1.]
28. Wang, L., & Zhou, M. (2023). Structure of a eukaryotic cholinephosphotransferase-1 reveals mechanisms of substrate recognition and catalysis. Nature Communications, 14(1), 2753. https://doi.org/10.1038/s41467-023-38003-9 [DOI:10.1038/s41467-023-38003-9.]
29. Wu, X., Liu, C., Yang, S., Shen, N., Wang, Y., Zhu, Y., & Xiang, H. (2021). Glycine‐Serine‐Threonine Metabolic Axis Delays Intervertebral Disc Degeneration Through Antioxidant Effects: An Imaging and Metabonomics Study. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2021(1), 5579736. https://doi.org/10.1038/s41467-023-38003-9 [DOI:10.1038/s41467-023-38003-9.]

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به پژوهشهای تولیدات دامی می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2026 CC BY-NC 4.0 | Research On Animal Production

Designed & Developed by : Yektaweb