تبلیغات
سایت تخصصی علوم دامی ایران
  • تازه ترین مطالب:
آخرین مطالب
اثر آنتی اکسیدان های آنزیمی و غیرآنزیمی در تولید مثل

اثر آنتی اکسیدان­های آنزیمی و غیرآنزیمی در تولید مثل

چکیده

آنتی اكسیدان های طبیعی مانند ویتامینE  ، بتاكاروتن و ویتامین C استرس اكسیداتیو ناشی از شرایط فیزیولوژیك و پاتولوژیك را كاهش می دهند. استرس اكسیداتیو ممكن است در بافت ها و زمان های مختلف و نیز با مكانیسم های متفاوتی در موجود زنده روی دهد. مقادیر پایین ویتامین های آنتی اكسیدان با مشكلات تولید و تولیدمثل در نشخواركنندگان همراه می باشد. بنابراین لازم است كه در زمان های معینی این آنتی اكسیدان ها، جایگزین شده یا به صورت مكمل به حیوان داده شوند تا سلامت و عملكرد تولید و تولیدمثلی حیوان بهبود یابد.

مقدمه

اصطلاح استرس اکسیداتیو ، رادیکالهای آزاد و آنتی اکسیدانها به بخش جدانشدنی از مباحث علمی در مسائل مربوط به علم شیمی ، زیست شناسی و سایر پژوهشهای زیستی تبدیل شده است . واکنش رادیکالهای آزاد بخش جدایی ناپذیر سوخت و ساز طبیعی بدن است . داشتن رژیم غذایی و بافت متعادل در مقاومت بافتها در برابر آسیبهای رادیکالهای آزاد مهم است. عملکرد آنتی اکسیدانی حداقل میتواند به وسیله حفظ یکپارچگی ساختار و عملکرد سلولهای ایمنی مهم  سبب افزایش ایمنی شود . این در حالیست که اگر سیستم ایمنی بدن به خطر بیفتد سبب کاهش راندمان فراورده های دامی از طریق افزایش حساسیت به بیماریها شده و در نتیجه سبب افزایش بیماری و تلفات حیوان میشود . در چند سال اخیر ، شناسایی آسیبهای رادیکالهای آزاد و محافظت در برابر آنها در مطالعات تولیدی و تولید مثلی نشخوارکنندگان که به عنوان سطح پراکسیداسیون لیپیدی و وضعیت آنتی اکسیدانی اطلاعات مهمی از وضعیت متابولیکی حیوانات را به دست میدهد، به مسئله بسیارمهمی تبدیل شده است .  نیاز به آنتی اکسیدانها یا دخالت داشتن آنها در مراحل مختلف زندگی حیوان در نتایج مطالعات بسیار آشکار است ، از جمله : اثر محافظتی رتینول ( یکی از دو شکل ویتامین A ) در تخمدان در طی استرس گرمایی ، تنظیم سوخت و ساز سلولی ، تکامل جنین گاو  بوسیله اکسیژن و تامین میزان کافی ویتامین E برای گوساله های تازه متولد شده در آغوزگاوهایی که در طی دوران خشکی مکمل این ویتامین را دریافت نکرده اند .

رادیکالهای آزاد

رادیکالهای آزاد مولکولهایی بسیار فعال شامل یک یا چند الکترون آزاد هستند و در بدن  از راه متابولیسم سلولی ، آلودگیهای محیطی و مواد رادیواکتیو تولید میشوند و میتوانند به طور مستقل موجود باشند ( مانند سوپر اکسید و هیدروکسیل ). فعالیت بالای مشاهده شده بدلیل تلاش آنها برای از دست دادن یا بدست آوردن یک الکترون جهت رسیدن به ثبات است . در داخل سلول پر اکسید هیدروژن میتواند با آسانی در حضور یونهای بی ثبات مثلا آهن دو ظرفیتی تجزیه شده تولید رادیکالهای هیدروکسیل کند که زیانبارترین و فعالترین رادیکال آزاد است .

رادیکالهای آزاد ضمن متابولیسم سلولی تشکیل شده و بدلیل توانایی وارد آوردن آسیب در غشاهای سلولی ،آنزیم ها و مواد هسته ای سلول برای تداوم حیات حیوان باید به ترکیباتی با فعالیت کمتر تبدیل شوند . از طرفی این رادیکالها با تخریب مواد مغذی مورد نیاز حیوان دسترسی به این مواد را هم کاهش میدهند. این محافظت بخصوص در جلوگیری از اکسیداسیون اسیدهای چرب با چند پیوند دوگانه که به عنوان اجزاء اصلی غشاهای اندامکهای سلولی و پیش ساز پروستاگلاندین عمل میکنند ، دارای اهمیت است . اکسیداسیون اسیدهای چرب غیر اشباع منجر به تولید هیوپراکسیدهای مضر برای بافتهای سلولی و نیز میزان بیشتری رادیکالهای آزاد لیپیدی میشود ، بطوریکه ممانعت از چنین اکسیداسیونی در حفظ سلامتی حیوان زنده دارای اهمیت حیاتی است. رادیکالهای آزاد در متابولیسم طبیعی سلول به دلیل بازدهی ناقص زنجیره انتقال الکترون در میتوکندری و اتلاف در پراکسیداسیون اسیدهای چرب با چند پیوند دوگانه در مسیر تبدیل اسید آراشیدونیک به پروستاگلاندین و ترکیبات مربوطه ایجاد میگردند. همچنین سوپراکسید  نقش ضروری در نابود سازی خارج سلولی میکرواورگانیسمها بوسیله فعالسازی فاگوسیتها داشته و فعالسازی این سیستم میتواند منجربه اتلاف بیشتری گردد. تمام انواع مولکولهای زیستی بویژه لیپیدها ، پروتئینها و DNA در برابر رادیکالهای آزاد آسیب پذیر میباشند . غشاهای سلولی به دلیل دارا بودن سیستم آنزیمی یک هدف مهم برای این منظورند . لیپیدها بیشترین حساسیت را در برابر اکسیداسیون داشته و تخریب اکسیداتیو اسیدهای چرب با چند پیوند دوگانه میتواند مخرب باشد ، زیرا در نتیجه یک واکنش زنجیره ای خود بخود حاصل میشود . سلولهای فعالتر مانند سلولهای ماهیچه ای ، در معرض بیشترین خطر بوده زیرا به استفاده از لیپیدها به عنوان منابع انرژی وابسته اند. علاوه بر این در یک آزمایشی ارتباط بین متابولیسم و تولید رادیکالهای آزاد در گاوهای شیری مشخص شده است. در یک مطالعه مشخص شده است که گاوهای شیری پرتولید در داخل سرم خون خود دارای غلظت بالایی لیپید هیدرو پراکسید میباشند. تولید رادیکالهای آزاد همچنین در گاوهایی که قبل از زایمان دارای وضعیت بدنی بالایی بوده و بعد از زایمان وزن بالایی را از دست میدهند ، افزایش می­یابد. رادیکالهای آزاد همچنین در طی سنتز پروستاگلاندین تولید شده و بوسیله گویچه های سفید چند هسته ای ( مانند نوتروفیلها ) بلعیده میشوند . در نوتروفیل اکسیژن بوسیله NADPH اکسیداز تبدیل به سوپر اکسید میشود .

آنتی اکسیدانها

آنتی اکسیدانها به منظور حفظ سلول در برابر صدمات ناشی از حضور رادیکالهای آزاد مورد نیاز میباشند. آنتی اکسیدانها باعث توقف واکنشهای زنجیره ای بوسیله جذب رادیکالهای پروکسیل شده و در نتیجه در مراحل انتشار فرآیند پراکسیداسیون لیپیدی خلل وارد میکنند . آنتی اکسیدانها DNA را در برابر آسیبهای اکسیداتیوی که باعث بروز جهش میشود ، مصون میدارند. بعضی از آنتی اکسیدانها به عنوان چاهکهای رادیکالهای آزاد عمل مینمایند ، که از طریق دادن یک الکترون رادیکالهای آزاد اکسیژن را سست میکنند. در طول فسفاریلاسیون اکسیداتیو ، مولکول اکسیژن معمولا به وسیله اضافه شدن 4 الکترون تولید 2 مولکول آب میکند .

·    سوپر اکسید دیسموتاز : رادیکالهای سوپر اکسید تشکیل شده در سلول را حذف نموده و مانع واکنش رادیکال با غشاهای زیستی یا دخالت آنها در تولید رادیکالهای پر قدرت میشود.

·       گلوتاتیون پر اکسیداز : هیدروپراکسیدهای لیپیدی را که در غشاء طی پراکسیداسیون لیپیدی شکل میگیرند ، سمیت زدایی میکند.

·       کاتالاز : پراکسید هیدروژن را تجزیه میکند.

·       گلوتاتیون ردوکتاز : پراکسید هیدروژن را به آب و الکل احیا میکند .

درصورت تولید مقادیر بالا از رادیکالها ، سیستمهای آنزیمی جهت جلوگیری از صدمات ناکافی بوده و سیستم آنتی اکسیدانی ثانویه ای وارد عمل میشود که ویتامینها را نیز شامل میشود.

آنتی اکسیدانهای غیر آنزیمی شامل موارد زیر می­باشد:

·       تائورین ، هیپوتائورین ،گلوتاتیون و ...

·       گروهی از ویتامینها

ویتامین E و تولید مثل

ویتامین E در مقادیر بسیار زیاد برای هر مدت زمانی در بدن حیوان ذخیره نشده و در نتیجه وجود یک منبع جیره ای دائمی از آن دارای اهمیت است . در حیوانات این ویتامین بعنوان یک آنتی اکسیدان طبیعی عمل میکنند و همراه با آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز که حاوی سلنیوم است و سایر ویتامینها و آنزیمهای حاوی عناصر کم نیاز از سلولها در برابر صدمات اکسیداتیو ناشی از رادیکالهای آزاد محافظت میکند . حیوان به وسیله روشهای مکملی نظیر گرفتن رادیکالهای آزاد بوسیله ویتامین E و نابود ساختن تمام پراکسیدهای تشکیل شده بوسیله گلوتاتیون پراکسیداز به حفاظت از خود در برابر صدمات اکسیداتیو می پردازد .

این ویتامین در فرآیندهای تولید مثلی بسیاری از جمله موارد زیر تاثیر گذار است :

-        افزایش زنده مانی اسپرم

-         افزایش جنبایی اسپرم

-        افزایش سیالیت غشاء و سلامتی غشاء

-        بهبود باروری

-        کاهش اسپرم های نابهنجار

-        افزایش توان جنسی

-        افزایش تولید سلولهای لایدیگ در محیط آزمایشگاه

-        منظم نمودن سیکل فحلی

-   

ویتامین C و تولید مثل

دارای نقش مهمی در ساز و کارهای مختلف اکسیداسیون احیا در سلولهای زنده بوده و به عنوان یک آنتی اکسیدان همراه با ویتامین E در محافظت از سلولها در برابر صدمات اکسیداتیو ناشی از رادیکالهای آزاد نقش داردو برای حفظ متابولیسم طبیعی کلاژن ضروری است .

نتیجه گیری

   از آنجاییکه مکملهای آسکوروبات ، توکوفرول و بتا کاروتن ارزان قیمت میباشند این مهم و ضروری است که برای بهبود تولید / تولید مثل تمرکز بیشتر بر روی اجزای تغذیه ای باشد . وضعیت آنتی اکسیدانی نشخوار کنندگان در زمانهای مختلف ( در دوران رشد ، آبستنی ، هنگام کمبود یا تحت شرایط استرس ) باید به طرز مناسبی حفظ شود . علاوه بر تعادل انرژی ، تعادل مواد معدنی و پروتئینها نیز برای بهینه بودن تولید و تولید مثل نشخوارکنندگان ضروری است . از این رو بررسی وضعیت آنتی اکسیدانی و استرس اکسیداتیو از جمله سطح پراکسیداسیون و کل ظرفیت آنتی اکسیدانی ( آنزیمی یا غیر آنزیمی ) علاوه بر مشخصات متابولیکی ضروری است . در حالیکه مطالعات فیزیولوژیکی ، بیوشیمیایی و تغذیه ای در نشخوارکنندگان ادامه دارد .



 دوشنبه 19 آبان 1393  09:01 ب.ظ    افشین سیفی جمادی