Uticaj teških metala iz hrane i vode na kvalitet duboko zamrznutog semena bika

Abstract

Mineralne materije su neophodne za odvijanje bioloških funkcija i izgradnju tkiva biljaka, životinja i ljudi. Do sada je u živoj prirodi otkriveno ukupno 89 hemijskih elemenata, od koji su 27 esencijalni, a 16 ima značajnu ulogu u normalnim fiziološkim funkcijama organizma. Prirodni faktori životne sredine kao i različiti antropogeni zagađivači, utiču na funkcije reproduktivnog trakta i na kvalitet sperme životinja i ljudi. Termin „metali u tragovima“ podrazumeva koncentraciju u tkivima nižu od koncentracije gvozđa. Toksično dejstvo teških metala se zasniva na stimulaciji formiranja slobodnih radikala i reaktivnih kiseoničnih vrsta u organizmu što uzrokuje oksidativni stres i dovodi do lipidne peroksidacije membrane. Na taj način, oni mogu da izazovu oštećenja ćelija, poremećaje funkcija enzima ili genetskog materjala (DNK). U organizam se unose hranom, vodom ili dospevaju preko vazduha. Teški metali koji su toksični za spermu su Pb, Cd, Hg i Ni. Najmanje količine ovih elemenata oštećuju spermatozoide i dovode do smanjenja njihove pokretljivosti i broja. Oni negativno utiču na proces kapacitacije i akrozomsku reakciju, smanjuju aktivnost enzima koji učestvuju u odbrani od oksidativnog stresa i dovode do promena u tkivu testisa. Cilj naših istraživanja je bio određivanje koncentracija cinka, olova, žive i kadmijuma u hrani i vodi za priplodne bikove, vodi korišćenoj za izradu razređivača kao i u sadržaju otopljenih pajeta i analiza njihovog mogućeg uticaja na parametre kvaliteta sperme. Koncentracija spermatozoida i broj spermatozoida po dozi su bili u zadovoljavajućem opsegu kao i prosečne vrednosti procenta ukupno pokretljivih spermatozoida, ukupnog broja pokretljivih spermatozoida u dozi, procenta i broja progresivno pokretljivih spermatozoida i između grupa bikova nisu dokazane statistički značajne razlike u srednjim vrednostima. Prosečan broj brzih spermatozoida u dozi je bio manji u odnosu na standardne vrednosti u svim grupama bikova. Srednje prosečne vrednosti procenta živih spermatozoida u dozi, živih spermatozida sa inaktnim akrozomom, ukupnog broja oštećenih ćelija u dozi, spermatozoida sa protoplazmatskom kapljicom, primarno i sekundarno abnormalnih formi ćelija i ukupno patološki promenjenih spermatozoida su bile u prihatljivim granicama. Između grupa bikova nisu dokazane statistički značajne razlike u srednjim vrednostima. Prosečne vrednosti procenta živih spermatozoida sa oštećenim akrozomom su takođe bile u prihvatljivom opsegu, ali su između pojednih grupa bikova utvrđene statistički značajne razlike u srednjim vrednostima. Srednje vrednosti procenta spermatozoida sa neoštećenim hromatinom su bile nešto niže, a sa oštećenim hromatinom nešto više u odnosu na utvrđene standardne vrednosti. Između pojedinih grupa su utvrđene statistički značajne razlike u srednjim vrednostima. Prosečne vrednosti procenta živih spermatozoida u dozi i procenta živih spermatozoida sa intaktnim akrozomom su bile zadovoljavajuće u grupama B i D, a značajno manje u grupama A i C...

Minerals are necessary for maintaining biological functions and also are incorporated in plants, animals and human tissues. So far, presence of 89 chemical elements is documented in live organisms, and out of it, 27 are essential, while 16 plays significant role in normal physiological functions. Environmental factors and also antropogenic pollutants influence functions of the reproductive tract and quality of the human and animals semen. Term „trace elements“ is used for those with lower concentration than the iron has. Toxic effects of so called „heavy metals“, are based on their ability to stimulate free radicals and reactive oxygen species formation in the body. This leads to oxidative stress and membrane lipid peroxidation. By this mechanism, they can cause cells damage, enzyme dysfunction and DNK damage. These elements may reach live organisms by food, water and air. Toxic heavy metals are: Pb, Cd, Hg and Ni. Vary small amounts of theese metals in ejaculates can damage sperm cells lower their number and motility. They also exert negative effects on the capacitation process and acrosomal reaction, decrease activity of enzymes involved in antioxidative defense causing changes in testicular tissue. The aim of our investigations was to determine concentrations of zinc, lead, mercury and cadmium in feed and water for breeding bulls, water used for extender preparation and in the content of thawed straws and to analyse their possible influence on the semen quality parametrs. In the all examined samples of feed and water, concentrations of heavy metals were below the acceptable levels, as regulated by appropriate adapted roles and regulations. Sperm concentration and number of sperm cells in a dose were in the satisfactory range as were mean values of the total motile sperm cells, total number of motile cells in a dose and percent and number of cells showing progressive motility. Between groups no statistically significant differences were noted. Mean number of the fast sperm cells was lower in comparison with standard values in all tested groups. Mean values of the percentage of live sperm cells, live cells with intact acrosome, total number of damaged cells per dose, sperm cells with protoplasmic droplet, cells with primary and secondary abnormal forms and total number of pathologically changed spermatozoa were within the acceptable limits. Between groups no statistically significant differences were noted. Mean values of live sperm cells with damaged acrosomes were also in acceptable range but between groups we were able to note statistically significant differences. Mean percentage of the sperm cells with intact chromatin were lower and, with damaged chromatin, were higher in comparison to standard values. We were able to note statistically significant differences between groups...