1- گروه علوم دامی، دانشکده علوم دامی و صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران
چکیده: (348 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، بهویژه 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 بهعنوان 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 سلولهای 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 بهمدت 10 هفته انجام شد. تیمار های پژوهش شامل 1) جیره پایه (بدون سرین و کولین)، 2) تامین 470 میلیگرم بر کیلوگرم کولین در جیره، 3) 0/15 درصد اسید آمینه سرین در جیره، 4) 0/15 درصد اسید آمینه سرین + تامین 470 میلیگرم 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 میلیگرم 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. بهمنظور 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 بهترتیب 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 معنیدار بیان نسبی ژن CHTP1 شد (P < 0.05)، در صورتیکه 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 میلیگرم بر کیلوگرم کولین بهتنهایی منجر به افزایش معنیدار بیان نسبی ژن PTDSS1 شدند (P < 0.05)، اما افزودن 0/15 درصد اسید آمینه سرین روی بیان این ژن تغییر معنیداری ایجاد نکرد (P > 0.05). افزودن همزمان 0/3 درصد اسیدآمینه سرین بههمراه 470 میلیگرم 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 بههمراه 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، میتوان 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.
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، بهویژه 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 بهعنوان 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 سلولهای 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 بهمدت 10 هفته انجام شد. تیمار های پژوهش شامل 1) جیره پایه (بدون سرین و کولین)، 2) تامین 470 میلیگرم بر کیلوگرم کولین در جیره، 3) 0/15 درصد اسید آمینه سرین در جیره، 4) 0/15 درصد اسید آمینه سرین + تامین 470 میلیگرم 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 میلیگرم 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. بهمنظور 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 بهترتیب 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 معنیدار بیان نسبی ژن CHTP1 شد (P < 0.05)، در صورتیکه 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 میلیگرم بر کیلوگرم کولین بهتنهایی منجر به افزایش معنیدار بیان نسبی ژن PTDSS1 شدند (P < 0.05)، اما افزودن 0/15 درصد اسید آمینه سرین روی بیان این ژن تغییر معنیداری ایجاد نکرد (P > 0.05). افزودن همزمان 0/3 درصد اسیدآمینه سرین بههمراه 470 میلیگرم 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 بههمراه 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، میتوان 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.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
