Vliv alfa-zearalenolu na hyperaktivaci a akrosomální reakci kančích spermií

Kateřina Doleželová

Master's thesis

Effects of alpha-zearalenol on hyperactivation and acrosomal reaction of the boar sperms

Abstract:

Alfa zearalenol je derivátem mykotoxinu zearalenonu, který se běžně vyskytuje v zemědělských plodinách i v komerčních krmivech. Jedná se o sekundární metabolit vláknitých hub rodu Fusarium. Samotný alfa zearalenol vzniká biotransformací zearalenonu v játrech a střevní tkáni. Takto zmetabolizovaný zearalenon je schopen soutěžit o vazebná místa estrogenních receptorů, jelikož se strukturou velmi podobá 17 beta estradiolu.Toxicita alfa zearalenolu tedy spočívá v estrogenní stimulaci, což vyvolává morfologické a funkční změny na reprodukčních orgánech i pohlavních buňkách. Na samčích pohlavních buňkách se toxicita projevuje snížením viability, motility i podílu spermií schopných podstoupit akrozomální reakci.Cílem práce bylo zhodnotit vliv alfa zearalenolu na hyperaktivaci a akrozomální reakci kančích spermií v závislosti na koncentraci a době expozice mykotoxinu.Pro účely této práce byly využity 2 metodiky a používaly se krátkodobě chlazené komerční inseminační dávky uchovávané při 17 stupních Celsia. Metodiky se vzájemně lišily počtem použitých koncentrací alfa zearalenolu a dobou expozice. Akrozomální reakce spermií byla hodnocena v obou metodikách, zatímco podíl hyperaktivních spermií pouze v druhé metodice.První metodika neprokázala vliv alfa zearalenolu na akrozomální reakci, ale ve druhé metodice se projevil pozitivní efekt koncentrací 5, 10 a 20 uM alfa zearalenolu na akrozomální reakci kančích spermií. Hodnoty jednotlivých parametrů CASA analýzy (VCL, ALH, LIN a WOB), které byly použity pro hodnocení hyperaktivace kančích spermií, nebyly ovlivněny žádnou z námi použitých koncentrací alfa zearalenolu.

Abstract:

Alpha zearalenol is a derivative of the mycotoxin zearalenone, which is commonly found in agricultural crops and commercial feed. It is a secondary metabolite of filamentous fungi of the genus Fusarium. The alpha zearalenol is the result of a biotransformation of zearalenone in the liver and intestinal tissue. When the zearalenone is metobolised this way, it is able to compete for the binding sites of estrogen receptors because the structure is very similar to 17 beta estradiol.Toxicity of alpha zearalenol therefore lies in an estrogenic stimulation, which induces morphological and functional changes in the reproductive organs and gametes. Toxicity is manifested on the male gamete by reducing viability, motility and the portion of sperms capable of undergoing acrosome reaction.The aim of this study was to evaluate the effect of alpha zearalenol on the hyperactivation and acrosome reaction of boar sperm depending on the concentration and duration of exposure to mycotoxins.For the purposes of this study we used two methodologies and the short term chilled commercial insemination doses which were kept in a box with the temperature of 17 degrees of Celsius. The two methodologies had a different count of used concentrations of alpha zearalenol and exposure time. Acrosome reaction of sperms was assessed in both methodologies, while the share of hyperactive sperm was assessed only in the second methodology.The first methodology did not prove any effect of alpha zearalenol on acrosome reaction, but the second methodology has proven a positive effect of concentrations 5, 10 and 20 uM alpha zearalenol on acrosome reaction of boar sperm. Individual values of parameters from CASA analysis (VCL, ALH, LIN and WOB), which were used for evaluation of hyperactivation of boar sperm, were not affected by any used concentrations of alpha zearalenol.

Keywords

Zearalenon, Spermie, Kanec, Mykotoxin, Hyperaktivace

Keywords

Sperm, Boar, Zearalenon, Mycotoxin, Hyperactivation

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 4. 4. 2016

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:
Genetic Technologies and Breeding / Biotechnology of Reproduction