اثر مکمل سازی محیط کشت با اسید فولیک بر بلوغ برون تنی تخمک های گاو

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری،گروه علوم دامی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران

2 دانشیار، گروه علوم دامی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، تخصص: فیزیولوژی دام

3 استاد، گروه علوم دامی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی کرج، دانشکده علوم زراعی و دامی، گروه علوم دامی

4 دانشیار، موسسه تحقیقات علوم دامی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

چکیده

اثر مکمل کردن محیط کشت با غلظت های مختلف اسید فولیک (ویتامین B9) بر بلوغ برون تنی تخمک های گاو در قالب دو آزمایش بررسی شد. بهینه سازی محیط کشت بلوغ تخمک گاوی از راهبردهایی است که با اثر بر کیفیت بلوغ و باروری، در نهایت منجر به افزایش کیفیت رویان تولیدی گاو می شود. در آزمایش اول برای تعیین غلظت اسید فولیک و هموسیستئین، فولیکول ها به دو دسته کمتر و بیشتر از هشت میلی متر تقسیم بندی شدند. سپس غلظت اسید فولیک و هموسیستئین در هر دو گروه فولیکولی و همچنین در محیط کشت تجاری اندازه گیری شد. در آزمایش دوم، بلافاصله پس از کشتار، تخمدان ها به آزمایشگاه منتقل و با آسپیره کردن کمپلکس های تخمک -کولوموس از فولیکول های دو تا هشت میلی متری استحصال شد. تخمک ها به طور تصادفی به چهار گروه تقسیم، و بر اساس نتایج آزمایش نخست، غلظت های مختلف اسید فولیک (صفر، 10، 100 و 1000 نانوگرم در میلی لیتر) به محیط کشت بلوغ اضافه شد. پس از گرم خانه گذاری تخمک ها، درصد تخمک های بالغ شده با استفاده از رنگ آمیزی هوخست تعیین شد. غلظت اسید فولیک و هموسیستئین در فولیکول های با قطر کمتر از هشت میلی متر، بیشتر از فولیکول های بزرگ تر از هشت میلی متر و همچنین بیشتر از غلظت آن ها در محیط بلوغ بود. مکمل کردن محیط بلوغ با 100 نانوگرم اسید فولیک/میلی لیتر نسبت به گروه شاهد، موجب افزایش درصد تخمک های مرحله متافاز دو شد (0/05 >P). نتایج نشان داد که افزودن اسید فولیک با توجه به غلظت اسید فولیک و هموسیستئین محیط کشت، بلوغ برون تنی تخمک های گاوی را بهبود می بخشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of folic acid addition to the medium on in vitro maturation of bovine oocytes

نویسندگان [English]

  • Hojjat Baghshahi 1
  • Saeed Zeinoaldini 2
  • Ahmad Zare Shahneh 3
  • Saeid Esmaeilkhanian 4
1 Department of Animal Sciences College of Agriculture & Natural Resources University of Tehran, Karaj, Iran
2 Department of Animal Sciences College of Agriculture & Natural Resources University of Tehran, Karaj, Iran
3 Department of Animal Sciences College of Agriculture & Natural Resources University of Tehran, Karaj, Iran
4 Animal Science Research Institute of Iran, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran
چکیده [English]

The effect of addition of different concentrations of folic acid (vitamin B9) to the culture medium on in vitro maturation of bovine oocytes was investigated in two experiments. Optimization of bovine oocyte maturation medium is one of the strategies affecting quality of maturity and fertility, ultimately resulting in increasing the quality of produced bovine embryos. In the 1st experiment, to specify the concentrations of folic acid and homocysteine, ovarian follicles were divided into two categories including follicles with more or less than eight mm of diameter. Then, the concentrations were measured in both follicle groups as well as a commercial culture medium. In the second experiment, bovine ovaries were transferred to the laboratory immediately after slaughter and the cumulus-oocyte complexes were collected by aspiration from 2-8 mm diameter follicles. Oocytes were randomly divided into four groups and different levels of folic acid (0, 10, 100 and 1000 ng/ml) were added to maturation medium based on the results of the first experiment. Following incubation of oocytes, the percentage of mature oocytes was determined by Hoechst staining. The concentrations of folic acid and homocysteine in follicles with diameter of less than eight mm was higher than those with diameter of greater than eight mm, as well as the culture medium Supplementation of maturation medium with 100 ng/ml folic acid increased the percentage of metaphase-II oocytes compared to the control (P <0.05). Considering the concentrations of folic acid and homocysteine in the medium, results showed that the addition of folic acid improves in vitro maturation of bovine oocytes.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cow
  • folic acid
  • Homocysteine
  • in vitro
  • Oocyte maturation
1. قجقی ش، صمدی ف و حسنی س (1392) مقایسه ترکیبات بیوشیمیایی سرم خون و مایع فولیکولی تخمدان در فولیکول های با اندازه های متفاوت در گاوهای شیری. پژوهش های تولیدات دامی. 4(7): 106-  123.
2. Balboula A, Yamanaka K, Sakatani M, Hegab A, Zaabel S and Takahashi M (2010) Intracellular cathepsin B activity is inversely correlated with the quality and developmental competence of bovine preimplantation embryos. Molecular Reproduction and Development 77(12): 1031-1039.
3. Balboula A, Yamanaka K, Sakatani M, Kawahara M, Hegab A, Zaabel S and Takahashi M (2013) Cathepsin B activity has a crucial role in the developmental competence of bovine COCs exposed to heat-shock during in vitro maturation. Reproduction: REP-13-0179.
4. Beaujean N (2015) Epigenetics, embryo quality and developmental potential. Reproduction, Fertility and Development 27(1): 53-62.
5. Bormann CL, Ongeri EM and Krisher RL (2003) The effect of vitamins during maturation of caprine oocytes on subsequent developmental potential in vitro. Theriogenology 59(5): 1373-1380.
6. Boxmeer JC, Brouns RM, Lindemans J, Steegers EA, Martini E, Macklon NS and Steegers- Theunissen RP (2008) Preconception folic acid treatment affects the microenvironment of the maturing oocyte in humans. Fertility and Sterility 89(6): 1766-1770.
7. Brouns R, Martini E, Lindemans J, Eijkemans R, De Jonge R, Macklon N and Steegers-Theunissen R (2003) Follicular folate and cobalamin status and fertilization rate and pregnancy after human ovarian hyperstimulation. TFO 2: 51-52.
8. Ebisch IMW, Thomas CMG, Peters WHM, Braat DDM and Steegers-Theunissen RPM (2006) The importance of folate, zinc and antioxidants in the pathogenesis and prevention of subfertility. Human reproduction update 13(2)163-174.
9. Farin P, Crosier A and Farin C (2001) Influence of in vitro systems on embryo survival and fetal development in cattle. Theriogenology 55(1): 151-170.
10. Gennari Verruma C, Mioranza A, Miranda Furtado CL, Vila RA, Ramos ES and Lõbo RB (2016) In vitro production of bovine embryos: partial replacement of fetal calf serum by bovine serum albumin on in vitro culture and addition of folic acid on oocytes maturation. Proceedings of the 30th Annual Meeting of the Brazilian Embryo Technology Society (SBTE). 480 (Abst.).
11. Graulet B, Matte J, Desrochers A, Doepel L, Palin MF and Girard C (2007) Effects of dietary supplements of folic acid and vitamin B12 on metabolism of dairy cows in early lactation. Journal of Dairy Science. 90(7): 3442-3455.
12. Guimarães ALS and Dode MAN (2016) Effect of various concentrations of folic acid on in vitro culture of bovine embryos. Proceedings of the 30th Annual Meeting of the Brazilian Embryo Technology Society (SBTE). 604 (Abst.)
13. Huang X, Gao S, Xia W, Hou S and Wu K (2013) Folic acid facilitates in vitro maturation of mouse and Xenopus laevis oocytes. British Journal of Nutrition 109(8): 1389-1395.
14. Joshi R, Adhikari S, Patro B, Chattopadhyay S and Mukherjee T (2001) Free radical scavenging behavior of folic acid: evidence for possible antioxidant activity. Free Radical Biology and Medicine 30(12): 1390-1399.
15. Kane MT, Carney EW and Bavister BD (1986) Vitamins and amino acids stimulate hamster blastocysts to hatch in vitro. Journal of Experimental Zoology Part A: Ecological Genetics and Physiology 239(3): 429-432.
16. Kim ES, Seo JS, Eum JH, Lim JE, Kim DH, Yoon TK and Lee DR (2009) The effect of folic acid on in vitro maturation and subsequent embryonic development of porcine immature oocytes. Molecular Reproduction and Development: Incorporating Gamete Research 76(2): 120-121.
17. Koyama H, Ikeda S, Sugimoto M and Kume S (2012) Effects of folic acid on the development and oxidative stress of mouse embryos exposed to heat stress. Reproduction in Domestic Animals 47(6): 921-927.
18. Lim KT, Jang G, Ko KH, Lee WW, Park HJ, Kim JJ, Lee SH, Hwang WS, Lee BC and Kang SK (2007) Improved in vitro bovine embryo development and increased efficiency in producing viable calves using defined media. Theriogenology 67(2): 293-302.
19. O'Neill C (1998) Endogenous folic acid is essential for normal development of preimplantation embryos. Human Reproduction (Oxford, England) 13(5): 1312-1316.
20. Pereira DC, Dode MAN and Rumpf R (2005) Evaluation of different culture systems on the in vitro production of bovine embryos. Theriogenology 63(4): 1131-1141.
21. Rizos D, Ward F, Duffy P, Boland MP and Lonergan P (2002). Consequences of bovine oocyte maturation, fertilization or early embryo development in vitro versus in vivo: implications for blastocyst yield and blastocyst quality. Molecular Reproduction and Development 61(2): 234-248.
22. Sung LY, Du F, Xu J, Chang W, Nedambale TL, Zhang J, Jiang S, Tian XC and Yang X (2004) The differential requirement of albumin and sodium citrate on the development of in vitro produced bovine embryos. Reproduction Nutrition Development 44(6): 551-564.
23. Tawatao KM, Manaois II FV, Ocampo LC and Ocampo MB (2015) Folic acid supplementation for bovine oocyte maturation and fertilization in vitro. Journal of Agricultural Technology 11(8): 2401-2409. 
24. Van den Veyver IB (2002) Genetic effects of methylation diets. Annual review of nutrition 22(1): 255-282.