اثرات مجزا و ترکیبی تمرینات هوازی و کورکومین بر تحرک پذیری و شکل اسپرم و هورمون های تولید مثلی در موش های آلوده به سرب

نوع مقاله: اصیل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد فیزیولوژی ورزش، دانشکده تربیت بدنی، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران

2 دانشیار گروه زیست شناسی سلولی و مولکولی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران

3 دانشیار گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده تربیت بدنی، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران.

چکیده

مقدمه: مطالعات متعددی تأثیر مثبت تمرینات مقاومتی بر دستگاه تولید مثلی را گزارش داده اند، اما تاکنون اثربخشی تمرینات هوازی با و بدون مکمل کورکومین، به ویژه در طی قرارگیری همزمان در معرض آلودگی مزمن با سرب مورد بررسی قرار نگرفته است، لذا مطالعه حاضر با هدف بررسی تأثیر همزمان و مجزای دویدن هوازی و مکمل آنتی اکسیدانی کورکومین بر تحرک پذیری و شکل اسپرم و هورمون های تولید مثلی در موش‌های آلوده به سرب انجام شد.
روش‌کار: این مطالعه تجربی آزمایشگاهی در سال 1389 بر روی 60 موش نر ویستار انجام شد. موش ها به صورت تصادفی به 6 گروه 10 تایی شامل گروه های: پایه، شم (حلال کورکومین)، تمرین- سرب، کورکومین- سرب، سرب و تمرین-کورکومین- سرب تقسیم شدند. برنامه تمرینی شامل دویدن پیشرونده روی نوار گردان بدون شیب به مدت 8 هفته، هر هفته 5 جلسه با سرعت 22-15 متر در دقیقه و به مدت 64-25 دقیقه انجام شد. مکمل کورکومین به مدت 8 هفته، هفته ای 3 روز به مقدار 30 میلی گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن و سرب نیز به مقدار 20 میلی گرم/کیلوگرم به صورت زیر صفاقی تزریق شد. پس از اندازه گیری هورمون های تولید مثل، تحرک پذیری و شکل اسپرم با استفاده از آنالیز واریانس یک طرفه و نرم افزار آماریSPSS (نسخه 13) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. میزان p کمتر از 05/0 معنی دار در نظر گرفته شد.
یافته‌ها: القای سرب باعث کاهش غیر معنی دار هورمون های تستوسترون (885/0=p)، محرک فولیکولی (126/0=p)، لوتئینی (981/0=p) و افزایش غیر معنی دار مقادیر مالوندی آلدهید در بافت های بیضه (095/0=p) و اپیدیدیم ها (150/0=p) در مقایسه با گروه های تیمار شد. تزریق سرب باعث کاهش غیر معنی دار تحرک پذیری و شمارش اسپرم های طبیعی در گروه سرب نسبت به گروه های دیگر شد (مقدار p به ترتیب برابر با 228/0 و 087/0). با این وجود، استفاده از تمرین هوازی و یا مکمل آنتی اکسیدانی گیاهی فقط باعث مهار اثرات زیان بار ناشی از قرارگیری در معرض سرب بر این شاخص ها شده است.
نتیجه‌گیری: قرارگیری در معرض آلودگی هوا اثرات مضری بر دستگاه تولید مثل دارد، اما انجام فعالیت های منظم هوازی و یا مکمل آنتی اکسیدانی گیاهی فقط باعث مهار اثرات زیان بار آلاینده ها شده و باعث بهبود بیشتر کیفیت و کمیت شاخص های تولید مثلی نمی شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effects of Endurance Training and Curcumin Supplementation on Sperm Count and Motility and Reproductive Hormones in Rats Exposed to Lead Acetate

نویسندگان [English]

  • Aghil Kosari 1
  • Abasalt Hosseinzadeh Colagar 2
  • Valiallah Dabidi Roshan 3
1 M.Sc. of Sport physiology, Faculty of Physical Education and Sport Sciences, University of Mazandaran, Babolsar, Iran.
2 Associate Professor of Molecular and Cell Biology, Faculty of Basic Sciences, University of Mazandaran, Babolsar, Iran.
3 Associate Professor of Sport physiology, Faculty of Physical Education and Sport Sciences, University of Mazandaran, Babolsar, Iran.
چکیده [English]

Introduction: Several studies have reported the positive effect of resistance exercise on reproductive tract, but the efficacy of aerobic training with and without curcumin supplementation, especially during simultaneous exposure to chronic contamination with lead, has not been studied. So this study was done aimed on investigating the effects of simultaneous and separate endurance training and curcumin antioxidant supplementation on normal sperm count, sperm motility and reproductive hormones in lead-exposed rats.
Methods: In this experimental study, 60 male Wistar rats were divided into six groups (10 rats/group): base, sham, lead, exercise-lead, curcumin-lead and exercise-curcumin-lead. Training protocol was performed for groups 3 and 6 include progressive running on a treadmill without incline for 8 weeks and 5 sessions in a week, with 15 to 22 meters per minute and duration 25 to 64 minutes. In addition, curcumin supplement was injected 30 mg per kg of body weight peritoneally 3 days per week and totally 8 weeks for groups 4 and 6, curcumin solvent for group 2 and 20 mg/kg lead for all groups (except groups 1 and 2). We assessed follicle stimulating, testosterone and LH hormones and also motility and morphological profile of sperm by standards methods. The testis and epididymal MDA were measured by TBARS method, respectively. After measurement of reproductive hormones, sperm motility and morphology were analyzed using ANOVA and SPSS software (version 13). P less than 0.05 was considered significant.
Results: Lead induction caused non-significant reduction of testosterone (p=0.885), follicle stimulating hormone (p=0.128), luteinizing hormone (p=0.981), and non-significant increase in MDA of testis (p=0.095) and epididymis (p=0.15) compared to treatment groups. Lead injection caused non-significant reduction of sperm motility and normal sperm count in lead treated group compared to other groups (p=0.228, p=0.087, respectively). However, doing aerobic exercises and curcumin antioxidant inhibit harmful effects of lead exposure on these parameters.
Conclusion: Air pollution exposure has unfavorable effects on reproductive system, but regular aerobic exercises and antioxidant supplement are suitable guidelines to inhibit negative effects of pollutants but do not improve the quality and quantity of reproductive indicators.
 
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Curcumin
  • Lead
  • Physical endurance
  • Reproduction
  • Running
1. Ahamed M, Siddiqui MK. Environmental lead toxicity and nutritional factors. Clin Nutr 2007
Aug;26(4):400-8.
2. 2. Ahamed M, Siddiqui MK. Low level lead exposure and oxidative stress: current opinions. Clin Chim
Acta 2007 Aug;383(1-2):57-64.
3. 3. Ait HN, Slimani M, Merad-Bodia B, Zaoui C. Reproductive toxicity of lead acetate in adult male rats.
Am J Sci Res 2009;1(3):38-50.
4. Wang C, Zhang Y, Liang J, Shan G, Wang Y, Shi Q. Impacts of ascorbic acid and thiamine supplementation
at different concentrations on lead toxicity in testis. Clin Chim Acta 2006 Aug;370(1-2):82-8.
5. Reglero MM, Taggart MA, Castellanos P, Mateo R. Reduced sperm quality in relation to oxidative stress in
red deer from a lead mining area. Environ Pollut 2009 Aug-Sep;157(8-9):2209-15.
6. Sö nmez M, Türk G, Yüce A.The effect of ascorbic acid supplementation on sperm quality, lipid
peroxidation and testosterone levels of male Wistar rats. Theriogenology 2005 Apr 15;63(7):2063-72.
7. El-Nekeety AA, El-Kady AA, Soliman MS, Hassan NS, Abdel-Wahhab MA. Protective effect of Aquilegia
vulgaris (L.) against lead acetate-induced oxidative stress in rats. Food Chem Toxicol 2009
Sep;47(9):2209-15.
8. Uzun FG, Kalender S, Durak D, Demir F, Kalender Y. Malathion-induced testicular toxicity in male rats
and the protective effect of vitamins C and E. Food Chem Toxicol 2009 Aug;47(8):1903-8.
9. Oliveira H, Spano M, Pereira Mede L. Lead chloride affects sperm motility and acrosome reaction. Cell
Biol Toxicol 2009 Aug;25(4):341-53.
10. Ronis MJ, Gandy J, Badger T. Endocrine mechanisms underlying reproductive toxicity in the developing
rat chronically exposed to dietary lead. J Toxicol Environ Health 1998 May 22;54(2): 77-99.
11. Chandra AK, Chatterjee A, Ghosh R, Sarkar M. Effect of curcumin on chromium-induced oxidative
damage in male reproductive system. Environ Toxicol Pharmacol 2007 Sep;24(2):160-6.
12. Daniel S, Limson JL, Dairam A, Watkins GM, Daya S. Through metal binding, curcumin protects against
lead- and cadmium–induced lipid peroxidation in rat brain homogenates and against lead-induced tissue
damage in rat brain. J Inorg Biochem 2004 Feb;98(2):266-75.
13. El-Demerdash FM, Yousef MI, Radwan FM. Ameliorating effect of curcumin on sodium arsenite-induced
oxidative damage and lipid peroxidation in different rat organs. Food Chem Toxicol 2008 Jan;47(1):249-54.
14. Maheshwari RK, Singh AK, Gaddipati J, Srimal RC. Multiple biological activities of curcumin: a short
review. Life Sci 2006 Mar 27;78(18):2081-7.
15. Kaczor JJ, Hall JE, Payne E, Tarnopolsky MA. Low intensity training decreases markers of oxidative stress
in skeletal muscle of mdx mice. Free Radic Biol Med 2007 Jul;43(1):145-54.
16. Gomez-Cabrera MC, Domenech E, Viñ a J. Moderate exercise is an antioxidant: upregulation of antioxidant
genes by training. Free Radic Biol Med 2008 Jan;44(2):126-31.
17. Chigurupati S, Son TG, Hyun DH, Lathia JD, Mughal MR, Savell J, et al. Lifelong running reduces
oxidative stress and degenerative changes in the testes of mice. J Endocrinol 2008 Nov;199(2):333-41.
18. West DW, Phillips SM. Associations of exercise-induced hormone profiles and gains in strength and
hypertrophy in a large cohort after weight training. Eur J Appl Physiol 2012 Jul;112(7): 2693-702.
19. De Souzam MJ, Arce JC, Pescatello lS, Scherzer HS, Luciano AA. Gonadal hormones and semen quality in
male runners. A volume threshold effect of endurance training. Int J Sports Med 1994 Oct;15(7): 383-91.
20. Gebreegziabher Y, Marcos E, McKinon W, Rogers G. Sperm characteristics of endurance trained cyclists.
Int J Sports Med 2004 May;25(4):247-51.
21. Rao B, Souflir JC, Martin M, David G. Lipid peroxidation in human spermatozoa as related to midpiece
abnormalities and motility. Gamete Res 1989 Oct;24(2):127-34.
22. Bradford MM. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein
utilizing the principle of protein-dye binding. Anali Biochem 1976 May 7;72:248-54.
 
23. Duclos M, Corcuff JB, Rashedi M, Fougere V, Manier G. Does functional alteration of the gonadotropic
axis occur in endurance trained athletes during and after exercise? A preliminary study. Eur J Appl Physiol
Occup Physiol 1996;73(5): 427-33.
24. Pinon-Lataillade G, Thoreux-Manlay A, Coffigny H, Masse R, Soufir JC. Reproductive toxicity of chronic
lead exposure in male and female mice. Hum Exp Toxicol 1995 Nov;14(11):872-8.
25. Shang YJ, Jin XJ, Shang XL, Tang JJ, Liu GY, Dai F, et al Antioxidant capacity of curcumin-directed
analogues: Structure–activity relationship and influence of microenvironment. Food Chem
2010;119(4):1435-42.
26. Agarwal A, Nallella KP, Allamaneni SS, Said TM. Role of antioxidants in treatment of male infertility: an
overview of the literature. Reprod Biomed Online 200 Jun4;8(6):616-27.
27. Maneesh M, Jayalekshmi H. Role of reactive oxygen species and antioxidants on pathophysiology of male
reproduction. India J Clin Biochem 2006;21(2):80-9.
28. Valko M, Morris H, Cronin MT. Metals, toxicity and oxidative stress. Curt Med Chem 2005;12(10):1161-208.
29. Aitken RJ. Free radicals, lipid peroxidation and sperm function. Reprod Fertil Dev 1995;7(4):659-68.
Review.
30. Agarwal A, Saleh RA. Role of oxidants in male infertility: rationale, significance, and treatment. Urol Clin
North Am 2002 Nov;29(4):817-27.
31. Cocuzza M, Sikka SC, Athayde KS, Agarwal A. Clinical relevance of oxidative stress and sperm
choramatin damage in male infertility: an evidence based analysis. Inter Braz J Urol 2007 SepOct;33(5):603-21.
32. Tremellen K. Oxidative stress and male infertility-a clinical perspective. Hum Reprod Update 2008 MayJun;14(3):243-58.
33. Agrwal A, Prabakaran SA. Mechanism, measurement and prevention of oxidative stress in male
reproductive physiology. India J Exp Biol 2005 Nov;43(11):963-74.