the effect of acrylamide on sperm oxidative stress, total antioxidant levels, tyrosine phosphorylation, and carboxymethyl-lysine expression: a laboratory study

Background: acrylamide (aa) is a reactive molecule produced during food processing at temperatures above 120°c. objective: to evaluate the impact of different concentrations of aa on human sperm parameters, oxidative stress and total antioxidant capacity (tac). materials and methods: in this laboratory study, semen samples were obtained from healthy donors referred to the taleghani hospital, tehran, iran between june and july 2019. samples were divided into four groups (n = 10/each): one control and three treatment groups (0.5, 1, and 2 mm of aa). after 2 hr of exposure to aa, the superoxide dismutase and malondialdehyde levels were measured based on colorimetric methods. the tac was determined by the ferric-reducing antioxidant power assay. flow cytometry was performed to measure the intracellular reactive oxygen species generation. also, immunohistochemistry was done to determine the effect of aa on tyrosine phosphorylation and carboxymethyl-lysine expression. results: results of the study demonstrated that the motility and viability of spermatozoa were significantly decreased after aa exposure (p < 0.001). this decrease was also seen in the tac and superoxide dismutase activity as well as in the phosphotyrosine percentage compared with the control (p < 0.01). however, the carboxymethyl-lysine and prooxidant activity including reactive oxygen species generation and lipid peroxidation level increased (p < 0.001). conclusion: overall, the results confirmed the detrimental effect of aa on human spermatozoa which may be due to oxidative stress and decreased total antioxidant levels. aa may reduce fertility by reducing sperm capacitation and motility.

اثر آکریل آمید بر روی استرس اکسیداتیو، سطح تام آنتی اکسیدانت، فسفوریلاسیون تیروزین و بیان کربوکسی متیل لیزین اسپرم: یک مطالعه آزمایشگاهی

مقدمه: آکریل آمید یک مولکول واکنشی است که طی فرآوری غذا در دماهای بالا تولید می شود. انسان از طریق محصولات آزمایشگاهی و یا کارخانه ای و اغلب از طریق فست فودها و آب آشامیدنی در معرض آن قرار می گیرد.هدف: در این مطالعه تصادفی کنترل شده، اثر آکریل آمید بر روی کیفیت اسپرم انسان از طریق بررسی سطوح گونه های واکنشی اکسیژن (ROS)، ظرفیت تام آنتی اکسیدانی (TAC)، و پراکسیداسیون لیپید انجام شد.مواد و روش ها: نمونه های مایع منی (40 n =) از اهدا کنندگان سالم مراجعه کننده به بیمارستان طالقانی تهران بدست آمد. نمونه ها به چهار گروه شامل کنترل و گروه های تیمار (5/0، 1 و 2 میلی مول آکریل آمید) تقسیم شدند. پس از 2 ساعت مجاورت با آکریل آمید سطوح سوپر اکسید دیس میوتاز (SOD) و مالون دی آلدئید (MDA) بر اساس روش رنگ سنجی اندازه گیری شد. ظرفیت کل آنتی اکسیدانی با آزمایش FRAP تعیین شد. برای اندازه گیری تولید ROS داخل سلولی فلوسایتومتری انجام شد. همچنین ایمونوهیستوشیمی به منظور فهمیدن اثر آکریل آمید بر فسفوریلاسیون تیروزین و بیان کربوکسی متیل لیزین انجام شد. داده ها با روش آنوای یک طرفه تجزیه و تحلیل شدند.نتایج: داده ها نشان داد که حرکت و زنده مانی اسپرم ها پس از مجاورت با آکریل آمید به طور معنی داری کاهش یافت. همچنین این کاهش در میزان TAC و SOD و درصد فسفوتیروزین در مقایسه با کنترل مشاهده شد. برعکس فعالیت کربوکسی متیل لیزین و فعالیت پیش اکسیدانی شامل تولید ROS و LPO افزایش داشت.نتیجه گیری: در مجموع، نتایج اثر سوء آکریل آمید بر اسپرم انسانی را تأیید کرد که می تواند در اثر ایجاد استرس اکسیداتیو و کاهش سطح کلی آنتی اکسیدانی باشد. احتمالا آکریل آمید باروری را از طریق کاهش ظرفیت پذیری و تحرک اسپرم کاهش می دهد.