Spoločné účinky sójových izoflavónov genisteínu a daidzeínu na kvalitu spermií kancov

Bc. Linda Bedeová

Master's thesis

Common effects of soy isoflavones genistein and daidzein on quality of boar sperm

Abstract:

Genistein and daidzein are major representants of isoflavones, which occur by all plants, whereby mots of them are represented in soybeans. Today, soy is popular component in daily ration in livestock. Since nutrition is closely associated with reproduction and with the fact that the bond to the estrogen receptors is the main principle of the effect of these substances, there comes to raising concern, that they can affect the reproductive track of animals, including sex cells. The aim of this work was to verify their possible effect on boar sperm in vitro conditions when exposed to a near in vivo situation. The native boar ejaculate was used for the experiment. Single effect of genistein and daidzein at concentration of 1,7 μM was tested as well as three different concentrations (0,425, 0,85, 1,7) of mutual combination of isoflavones in 1 : 0,7 ratio on motility, mitochondrial membrane potencial, viability and capacitation. Genistein above, at concentration 1,7 μM show protective effects on sperm motility just after 1 hour of incubation, which persisted after 2 hours inkubation. Daidzein at the same concentration of 1,7 μM also exhibited protective effects in comparison, between 1 and 2 hours of incubation. The effect of these substances also manifested on mitochondrial membrane potential and sperm viability, which showed as in the motility stimulatory effect. In the case of capacitation, there was no significant effect found in genistein, on the other hand, daidzein showed stimulatory effects on sperm capacitation. In testing of combined effect of genistein and daidzein on sperm motility, there was not found any significant effect in all tested concentrations after 1 and 2 hours of incubation. The combined effect of isoflavones on the mitochondrial membrane potential and viability was manifested by a positive effect at all observed concentrations, while the higher concentration 1,7 μM exceeded the lower concentrations. In the last test, lower isoflanoves concentrations (0,425 and 0,85 μM) stimulated sperm capacitation, but higher concentration (1,7 μM) had no significant effect on sperm capacitation.Even at low concentrations of isoflavones there is a obvious effect on individual tested parameters of sperm, so we can suggest, that there is a possible effect of these substances in vivo.

Abstract:

Genisteín a daidzeín sú hlavnými zástupcami izoflavónov, vyskytujúci sa takmer vo všetkých rastlinách, no najviac sú zastúpené v sóji. Sója je dnes populárnou zložkou v kŕmnej dávke hospodárskych zvierat. Vzhľadom na to, že výživa je úzko spojená s reprodukciou a hlavným princípom účinku týchto látok je väzba na estrogénové receptory, dochádza k obave, že tieto látky môžu ovplyvniť reprodukčný trakt zvierat vrátane pohlavných buniek. Cieľom tejto práce bolo tak overiť ich možný vplyv na kančie spermie v in vitro podmienkach pri expozícii blízkej situácii in vivo. K pokusom bol použitý natívny kančí ejakulát. Bol testovaný samotný vplyv genisteínu a daidzeínu o koncentrácii 1,7 µM a tri rôzne koncentrácie (0,425, 0,85 a 1,7 µM) spoločnej kombinácie izoflavónov v pomere 1 : 0,7 na motilitu, mitochondriálny membránový potenciál, viabilitu a kapacitáciu spermií.V prípade samotného pôsobenia genisteínu o koncentrácii 1,7 µM boli pozorované protektívne účinky na motilitu spermií už po 1 hodine inkubácie, ktoré pretrvali aj po 2 hodinách. Daidzeín v rovnakej koncentrácii 1,7 µM vykazoval taktiež protektívne účinky v porovnaní medzi 1. a 2. hodinou inkubácie. Vplyv týchto látok sa prejavil aj na mitochondriálnom membránovom potenciály a viabilite spermií, kde rovnako ako pri motilite vykazovali stimulačný účinok. V prípade kapacitácie spermií u genisteínu nebol zistený žiadny významný vplyv, naopak daidzeín mal na kapacitáciu stimulačné účinky. Pri testovaní spoločného pôsobenia genisteínu a daidzeínu na motilitu spermií nebol zistený žiadny významný vplyv v jednotlivých koncentráciách po 1. a 2. hodine inkubácie. Spoločný vplyv izoflavónov na mitochondriálny membránový potenciál a viabilitu sa prejavil pozitívnym účinkom vo všetkých sledovaných koncentráciách, pričom najvyššia testovaná koncentrácia 1,7 µM prevyšovala nižšie testované koncentrácie. V poslednom teste nižšie koncentrácie izoflavónov (0,425 a 0,85 µM) stimulovali kapacitáciu spermií avšak pri vyššej koncentrácii (1,7 µM) nedošlo k významnému vplyvu na kapacitáciu spermií.Už pri nízkych koncentráciách izoflavónov je zrejmý vplyv na jednotlivé testované parametre spermií, čím tak môžeme poukázať na možný vplyv týchto látok in vivo.

Keywords

isoflavones, genistein, daidzein, sperm, boar

Keywords

izoflavóny, genisteín, daidzeín, spermie, kanec

Language used: Slovak

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 4. 2018

Thesis defence

• Supervisor: doc. MVDr. Radko Rajmon, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Biotechnology / Reproduction Biotechnology