In Vitro Effects of Fenugreek, Sunflower, Green Cardamom and Seed Extracts on Motility Parameters and Oxidative Stress of Common Carp (Cyprinus carpio L.) spermatozoa

Turkish Journal of Agriculture - Food Science and Technology, 8(1): 214-219, 2020 DOI: https://doi.org/10.24925/turjaf.v8i1.214-219.2974 Turkish Journal of Agriculture - Food Science and Technology Available online, ISSN: 2148-127X | www.agrifoodscience.com | Turkish Science and Technology In Vitro Effects of Fenugreek, Sunflower, Green Cardamom and Seed Extracts on Motility Parameters and Oxidative Stress of Common Carp (Cyprinus carpio L.) spermatozoa Burak Evren İnanan1,a,*,Mahir Kanyılmaz2,3,b 1 Department of Veterinary Science, Eskil Vocational School, Aksaray University, 68800 Aksaray, Turkey Mediterranean Fisheries Research, Production and Training Institute, 07192 Antalya, Turkey 3 Department of Resource Management and Fisheries Structures, General Directorate of Fisheries and Aquaculture, 06800 Ankara, Turkey * Corresponding author 2 ARTICLE INFO Research Article Received : 18/09/2019 Accepted : 17/10/2019 Keywords: Common carp Sperm motility Oxidative stress Sunflower Green cardamom ABSTRACT The aim of the present study is to assess the effects Fenugreek (Trigonella foenum-graecum, Fabaceae), sunflower (Helianthus annuus, Asteraceae), green cardamom (Elettaria cardamomum, Zingiberaceae) and seed extracts, which they belonged to three different plant families, on common carp (Cyprinus carpio L.) spermatozoa motility parameters and oxidative stress conditions. For this reason, sperm samples treated with seed extracts at the ratios of 0.1%, %0.5, 1%, and 2%, were incubated at 4°C and sampled at 2nd and 48th hours. Among sperm motility parameters, curvilinear velocity (VCL), average path velocity (VAP), straight-line velocity (VSL), straightness STR), linearity (LIN), and wobble (WOB) were determined by computer-assisted sperm analysis (CASA). According to the results, sunflower and green cardamom seed extracts have attenuated motility parameters at all tested concentrations. However, motility parameters measured in %0.5 of fenugreek seed extract were higher than all other groups including the control at 48th hour. Also, TBARS values as an oxidative stress indicator in this group were decreased. 2% of all seed extracts had negative effects on the sperm samples. Particularly, 2% sunflower seed extract caused the higher oxidative stress. These results indicate that fenugreek seed extract is more proper for the maintenance of common carp spermatozoa at 4°C, comparing to those of sunflower and green cardamom. Türk Tarım – Gıda Bilim ve Teknoloji Dergisi 8(1): 214-219, 2020 Kakule, Ayçiçeği ve Çemen Otu Tohumları Ekstraktlarının Sazan Balığı (Cyprinus carpio L.) Sperm Motilitesine ve Oksidatif Strese In Vitro Etkileri MAKALE BİLGİSİ Araştırma Makalesi Geliş Kabul : 18/09/2019 : 17/10/2019 Anahtar Kelimeler: Sazan balığı Sperm motilitesi Oksidatif stres Ayçiçeği Çemen Otu a ÖZ Bu çalışmanın amacı, üç farklı bitki familyasına ait olan kakule (Trigonella foenum-graecum, Fabaceae), Ayçiçeği (Helianthus annuus, Asteraceae) ve çemen otu (Elettaria cardamomum, Zingiberaceae) tohumu ekstraktlarının in vitro koşullar altında, sazan balığı (Cyprinus carpio L.) sperm hücrelerinin motilite parametrelerine ve oksidatif stres durumlarına etkilerini belirlemektir. Bu amaçla, %0,1, %0,5, %1 ve %2 oranlarındaki tohum ekstratları ile muamele edilen sperm örnekleri 4°C’de muhafaza edilerek, 2. ve 48. saatte ölçümleri yapılmıştır. Sperm motilite parametrelerinden kavisli hareket hızı (VCL), ortalama hızı (VAP), ileri doğru doğrusal hareket hızı (VSL), doğruluk (STR), doğrusallık (LIN), sperm başı titreşim hareketi (WOB) tayinleri bilgisayar yardımlı sperm analizi (CASA) sistemi ile gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, Ayçiçeği ve çemen otu tohum ekstraktları, test edilen oranların tamamında motilite parametrelerini azaltıcı yönde tesir etmiştir. Buna karşın, 48. saatte %0,5 kakule tohumu ekstraktı kontrol grubu dâhil tüm gruplara kıyasla motilite parametrelerini yükseltmiştir. Ayrıca bu grupta, oksidatif stres göstergesi olarak ölçülen TBARS değerleri azalmıştır. %2 tohum ekstraktlarının tümü negatif olarak sperm örneklerini etkilemiştir. Özellikle, %2 Ayçiçeği tohum ekstratı grubu yüksek oksidatif strese neden olmuştur. Bu çalışmanın sonuçları, 4°C’de sazan balığı sperm muhafazasında, ayçiçeği ve çemen otuna göre kakule tohum ekstraktının kullanımının daha uygun olduğunu göstermiştir. https://orcid.org/0000-0002-2888-8457 b https://orcid.org/0000-0003-0261-1422 This work is licensed under Creative Commons Attribution 4.0 International License İnanan and Kanyılmaz / Turkish Journal of Agriculture - Food Science and Technology, 8(1): 214-219, 2020 Giriş Memeli hayvanların aksine, birçok balık türünde sperm hücreleri testislerde hareketsizdir, sucul ortama salındıklarında hareket etmeye başlarlar, diğer bir ifade ile motilite kazanırlar. Uygun koşullarda alınan sperm örneği, seminal plazma içeriğine benzer solüsyonlarda hareket kazanmadan muhafaza edilebilmektedir. Bu solüsyon ortamının özellikleri, tatlı su balık türlerinde birkaç dakikadan 15-20 dakikaya kadar sürebilen sperm motilite süresini ve diğer parametrelerini etkilemektedir (Alavi ve Cosson, 2005). Sonuçta, sperm hücrelerinin yumurtayı dölleme kabiliyeti azalmakta ve oluşacak yavru oranı azalmaktadır. Saklama solüsyonları, gametlerin kısa ve uzun süreli saklama koşullarının geliştirilmesine katkı sunduğu gibi, gamet biyolojisinin anlaşılmasına da imkân sağlamaktadır. Optimum saklama koşullarının belirlenmesinde, sıcaklık, pH, iyonik bileşim gibi faktörlerin yanında, antioksidan ve antibakteriyel özellikleri barındıran maddelerin eklenmesi de önemli olmaktadır (Ubilla ve Valdebenito, 2011). Bitki ekstraktlarının, yeme karıştırılarak balıklara verilmesi veya et saklama ortamına eklenmesi yaygınca uygulanmaktadır. Yerfıstığı, şeker portakalı kabuğu, tarçın, sarımsak, çörek otu gibi bitkilerin yağları, sulu ekstraktları veya direk kendileri, balıklarda büyüme arttırıcı, kan parametrelerine olumlu etki edici, hastalıklara direnç kazandırıcı, et saklama koşullarını iyileştirici olmaları gibi niteliklere sahip oldukları bildirilmiştir (Dikel, 2015; Kesbiç ve ark., 2015; Acar ve ark., 2015; Öz ve ark., 2017; Öz, 2018; Kesbiç, 2019). Sperm parametreleri de besin kompozisyonundan direk olarak etkilenmektedir (Tizkar ve ark., 2015). Bununla beraber, bu tip ekstraktların gamet kalitesine in vivo veya in vitro etkisini gösteren çalışmalara ihtiyaç vardır. Kakule, Ayçiçeği ve çemen otu tohumları, popüler olarak günümüzde geleneksel alternatif ve tamamlayıcı tıpta kullanılmaktadırlar. Her üç bitkinin tohumları, antioksidan özellikleri ile öne çıkmaktadır. Dünya çapında yaygın tarım bitkilerinden olan Ayçiçeği tohumu, içerdiği fenolik bileşikler, yağ asitleri ve vitaminler gibi etken maddeler sebebiyle, antioksidan, antimikrobiyal ve yara iyileştirici olarak kullanılmaktadır (Guo ve ark., 2017). Çemen otu, dünyada en yaygın kültürü yapılan aromatik bitkilerden olup, sindirim sistemi, hipertansiyon ve astım gi (...truncated)