اسم الباحث : ساره سعد عبد الامير مهدي
اسم المشرف : أ. د. نصير مرزا حمز: أ. د. رشا عبد الامير جواد
الكلمات المفتاحية :
الكلية : كلية التربية للعلوم الصرفة
الاختصاص : علوم الحياة/علم الحيوان
سنة نشر البحث : 2025
تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث
تهدف الدراسة الحالية الى معرفة التأثير الوقائي للمستخلص المائي والنانوي المخلق من جسيمات اوكسيد الزنك لنبات اكليل الجبل Rosmarinus officinalis ضد السمية التكاثرية المستحثة بالبراسيتامول لدى ذكور الجرذان البيضاء عن طريق دراسة بعض التغييرات في المعايير الفسيولوجية والنسجية.
اجريت هذه الدراسة في مختبر الدراسات العليا في قسم علوم الحياة / كلية التربية للعلوم الصرفة / جامعة كربلاء للمدة من 13/4/2024 الى 13/10/2024
اجريت الدراسة على 60 جرذا من الذكور البالغة اذ تضمنت الدراسة تجربتين تهدف الاولى الى تحديد التركيز الاكثر فعالية من بين ثلاث تراكيز امنة للمستخلص النانوي لنبا ت اكليل الجبل استعمل فيها (24) جرذ تراوحت اوزانهم بين (200-250) غم وكانت اعمارهم من (12-14) اسبوع ، قسمت الى اربع مجاميع بواقع (6) جرذان لكل مجموعة تركت المجموعة الاولى بدون معاملة و عدت مجموعة سيطرة ، في حين جرعت المجموعات الثلاث الاخرى فمويا بأحد تراكيز المستخلص النانوي (50، 100، 150) ملغم / كغم / يوم ولمدة 30 يوم ، بعدها تم سحب عينات الدم لتقدير نشاط انزيم السوبر اوكسيد الدسموتيز Superoxide dismutase الذي اعتمد كمعيار لتحديد فعالية المستخلص النانوي اذ اظهر التركيز (100) ملغم / كغم زيادة معنوية في نشاطية SODوعليه تم اختياره للتجربة الثانية .
التجربة الثانية شملت 36 من ذكور الجرذان البيضاء (بنفس الاعمار والاوزان اعلاه) قسمت عشوائيا الى ست مجاميع بواقع (6) حيوانات لكل مجموعة عدت المجموعة الاولى G1 مجموعة السيطرة السالبة ، المجموعة الثانية G2 سيطرة موجبة جرعت البراسيتامول بتركيز 25 ملغم / كغم ، المجموعة الثالثة G3 جرعت بالمستخلص المائي لنبات اكليل الجبل بتركيز 200 ملغم / كغم ، المجموعة الرابعة G4 المجموعة الوقائية جرعت بالمستخلص المائي بتركيز (200) ملغم / كغم وبعدها بساعتين جرعت بالبراسيتامول (25) ملغم / كغم ، المجموعة الخامسة G5 جرعت بالمستخلص النانوي لاكليل الجبل بتركيز (100) ملغم / كغم ، المجموعة السادسة G6 المجموعة الوقائية جرعت بالمستخلص النانوي (100) ملغم / كغم وبعد ساعتين جرعت بالبراسيتامول (25) ملغم / كغم ،المجاميع اعلاه جرعت فمويا ولمدة 60 يوم .
تم تسجيل اوزان الحيوانات عند بداية التجربة ونهايتها وجرت عملية التضحية بالحيوانات بعد مرور (24) ساعة من اخر تجريع . جمعت عينات الدم لغرض تحليل المعايير والتي تشمل قياس مستوى هرمون التستوستيرونTestosterone ،الهرمون المحفز للحيوانات المنوية Sperrmatogenic stimulating hormone والهرمون المحفز للخلايا البينيةInterstitial Cell – Stimulating Hormon ، مستوى المالون ثنائي ألدهايد Malondialdehyde و الكلوتاثيون Glotathione ونشاط أنزيم الكاتليز Catalase ، كما و تم استئصال الخصى والبرابخ واخذ اوزنها ومن ثم قياس معدل اقطار النبيبات الناقلة للمني ومعدل قطر التجويف ومعدل سمك الطبقة الجرثومية ومعدل كل من سليفات النطف والخلايا النطفية الاولية و ارومات النطف وخلايا سيرتولي ومعدل اقطار البرابخ وقطر التجويف البربخي ومعدل سمك الظهارة البربخية ومن ثم دراسة معايير الخصوبة الاخرى (معالم النطف والتي شملت تركيز النطف وحيويتها ، النسبة المئوية للنطف المتحركة والنطف اللاسوية ) والتغيرات النسجية.
اظهرت نتائج التشخيص لمستخلص اكليل الجبل المحمل على جسيمات اوكسيد الزنك النانوية مؤشرات واضحة على نجاح عملية التحميل والتفاعل بين المركبات الفعالة والمادة الحاملة
و اظهرت تقنية GC-MS عن وجود (48) مركب فعال في اوراق نبات اكليل الجبل وكان المركب الفعال Guaiol يمتلك اعلى مساحة في المستخلص اما المركب الفعال Neophytadiene كان يمتلك اقل مساحة في المستخلص.
اظهرت نتائج التجربة الاولى وجود ارتفاع معنوي P ≤ 0.05)) في مستوى نشاط انزيم SOD في مجموعة الوقائية (100) ملغم / كغم و (150) ملغم / كغم من المستخلص النانوي لاكليل الجبل مقارنة مع مجموعة السيطرة. بالمقابل، لم تكن هنالك فروق معنوية ( P ≥0.05) في مستوى نشاط انزيم SOD في مجموعة الوقاية عند تركيز (50) ملغم / كغم وعليه تم اختيار المجموعة الوقائية الثانية لوجود ارتفاع معنوي P ≤ 0.05)) في قيمتها احصائيا بالمقارنة مع المجموعة الوقائية الثالثة.
كما بينت نتائج التجربة الثانية وجود انخفاض معنوي (P ≤ 0.05) في معدل الوزن المطلق للجسم ، تركيز النطف ، حيوية النطاف، حركتها ، مستوى GSH، CAT ، مستويات هرمونات التكاثر (T،LH،FSH) ، معدل اقطار سليفات النطف ، الخلايا النطفية الاولية ، ارومات النطف ، خلايا سيرتولي في الخصى ، اقطار البربخ والظهارة البربخية ، وارتفاع معنوي (P ≤ 0.05) في النسبة المئوية للنطف اللاسوية ، مستوى MDA، وقطر تجويف النبيبات المنوية وقطر تجويف البربخ في حين لم يلاحظ فرق معنوي ( P ≥0.05) في معدل الكسب الوزني للخصى والبرابخ لدى مجموعة الحيوانات المعاملة بالبراسيتامول عند المقارنة مع مجموعة السيطرة.
اشارت النتائج ايضا الى وجود ارتفاع معنوي (P ≤ 0.05) في معدل الوزن المطلق للجسم والخصى والبرابخ ، تركيز النطف، حيوية النطاف، حركتها ، مستوى GSH، CAT ، مستويات هرمونات التكاثر (T،LH،FSH) ، معدل اقطار كل من النبيبات الناقلة للمني ، سليفات النطف ، الخلايا النطفية الاولية، ارومات النطف ، خلايا سيرتولي وسمك الطبقة الجرثومية في الخصى، و معدل اقطار البربخ ، والظهارة البربخية ، وانخفاض معنوي معنوي (P ≤ 0.05) في النسبة المئوية للنطف اللاسوية و مستوى MDA ومعدل قطر تجاويف النبيبات الناقلة للمني والبرابخ في مجموعة الحيوانات المعاملة بالمستخلص المائي ومجموعة الحيوانات المعاملة بالمستخلص النانوي بالمقارنة مع الحيوانات المعاملة بالباراسيتامول .
كما اشارت الدراسة النسجية للمقاطع وجود تغيرات مرضية لدى مجموعة الحيوانات المعاملة بالبراسيتامول تمثلت بتحطم الغشاء القاعدي للنبيب المنوي، تفكك النسيج البيني مع تنكس خلايا لايدك وتناقص اعدادها ، توسيع تجويف النبيب، قلة اعداد النطف، احتقان النسيج البيني، و تفجج في سليفات النطف، بالمقابل اظهرت المقاطع النسجية لحيوانات مجموعة الوقاية المعاملة بالمستخلص المائي والنانوي اختزالا كبيرا في التغيرات التي لوحظت في مجموعة الحيوانات المعاملة بالبراسيتامول .
اما بالنسبة للبرابخ فقد اظهرت المقاطع النسجية وجود تغيرات مرضية لدى مجموعة الحيوانات المعاملة بالبراسيتامول تمثلت بخلو او قلة تجاويف البربخ من النطف، كبر حجم الفراغات بين النبيبات، ارتشاح للخلايا الالتهابية، تحطم للاهداب، تنكس للخلايا المبطنة للنبيب، فرط تنسج داخلي و حدوث نزف. بالمقابل اظهرت المقاطع النسجية لحيوانات مجموعة الوقاية المعاملة بالمستخلص المائي والنانوي انحسارا كبيرا في التغيرات التي لوحظت في مجموعة الحيوانات المعاملة بالبراسيتامول .نستنتج من الدراسة الحالية ان المستخلص المائي لنبات اكليل الجبل بتركيز (200) ملغم/ كغم والمستخلص النانوي لنبات اكليل الجبل بتركيز (100) ملغم / كغم يمتلك القابلية على اختزال التأثيرات الضارة على الجهاز التناسلي الذكري والناجمة عن البراسيتامول بتركيز (25) ملغم / كغم وظهور تحسن واضح مما يدل على دوره الوقائي عن طريق فعاليته المضادة للاكسدة .
Protective Role of Zinc Oxide Nanoparticles of Rosmarinus officinalis Against Paracetamol – Induced Oxidative Stress in Male Rat
The aim of this study is to investigate the protective effect of an aqueous and biosynthesized zinc oxide nanoparticle extract of rosemary (Rosmarinus officinalis) against paracetamol-induced reproductive toxicity in male albino rats.This will be accomplished by examining changes in specific physiological and histological parameters. This study was conducted at the Postgraduate Laboratory in the Department of Biology Sciences, College of Education for Pure Sciences, University of Karbala, from April 13, 2024, to October 13, 2024. This study was conducted on 60 adult male rats and consisted of two experiments. The first experiment, using 24 rats (12-14 weeks old, weighing 200-250 g), aimed to determine the most effective concentration of the rosemary nano-extract among three safe doses. The rats were divided into four groups of six. Group 1 was the untreated control, while the other three groups were orally gavaged with the nano-extract at concentrations of 50, 100, and 150 mg/kg/day for 30 days. Blood samples were then collected to measure superoxide dismutase activity as a marker of effectiveness. The 100 mg/kg concentration showed a significant increase in SOD activity (P≤0.05), so it was selected for the second experiment.
The second experiment used 36 male albino rats of similar age and weight, randomly divided into six groups of six animals each: Group1:Negative control, Group2:Positive control, orally gavaged with paracetamol at 25 mg/kg ,Group3:Orally gavaged with rosemary aqueous extract at 200 mg/kg ,Group4:Protective group, orally gavaged with aqueous extract (200 mg/kg) followed by paracetamol (25 mg/kg) two hours later ,Group5:Orally gavaged with rosemary nano-extract at 100 mg/kg ,Group6:Protective group, orally gavaged with nano-extract (100 mg/kg) followed by paracetamol (25 mg/kg) two hours later. All groups were treated orally for 60 days. Animal weights were recorded at the beginning and end of the experiment. The animals were euthanized 24 hours after the last gavage. Parameters and Results :Blood samples were collected to measure the levels of testosterone Sperrmatogenic stimulating hormone, Interstitial Cell-Stimulating Hormone, malondialdehyde, glutathione, and the activity of the enzyme catalase. The testes and epididymis were also excised, weighed, and their parameters measured, including the diameter of the seminiferous tubules, lumen diameter, germinal layer thickness, and the number of spermatogonia, primary spermatocytes, spermatids, and Sertoli cells. Epididymal parameters such as diameter, lumen diameter, and epithelial thickness were also measured.
Furthermore, other fertility parameters were studied, including sperm concentration, viability, and motility, as well as the percentage of abnormal sperm. Histological changes were also analyzed.
The results of the first experiment revealed a significant increase in SOD activity (P≤0.05) in the groups treated with 100 and 150 mg/kg of the nano-extract compared to the control group. There was no significant difference (P≥0.05) in SOD activity for the 50 mg/kg concentration.
The results of the second experiment showed a significant decrease (P≤0.05) in body weight, sperm concentration, sperm viability, motility, GSH, CAT, reproductive hormone levels (T, LH, FSH), testicular cell counts (spermatogonia, primary spermatocytes, spermatids, Sertoli cells), and epididymal diameters in the paracetamol-treated group (G2) compared to the control group (G1). In contrast, there was a significant increase (P≤0.05) in the percentage of abnormal sperm, MDA levels, and the diameter of the seminiferous tubule and epididymal lumens. No significant difference (P≥0.05) was observed in the absolute weight gain of the testes and epididymis in the paracetamol-treated group.
The study’s results also indicated a significant increase (P≤0.05) in the absolute body, testicular, and epididymal weights, as well as in sperm concentration, viability, and motility, GSH, CAT, and reproductive hormone levels (T, LH, FSH) in the groups treated with the aqueous and nano-extracts (G4 and G6) compared to the paracetamol group (G2). There was also a significant increase in the diameters of the seminiferous tubules, spermatogonia, primary spermatocytes, spermatids, Sertoli cells, germinal layer thickness, and epididymal diameters and epithelial thickness. Conversely, there was a significant decrease (P≤0.05) in the percentage of abnormal sperm, MDA levels, and the lumen diameter of the seminiferous tubules and epididymis.
Histological analysis of the paracetamol-treated group showed pathological changes, including basal membrane damage of the seminiferous tubules, interstitial tissue degradation, degeneration of Leydig cells and a decrease in their number, widening of the tubule lumen, reduced sperm count, interstitial tissue congestion, and fragmentation of spermatogonia. Histological sections from the aqueous and nano-extract protective groups showed a significant reduction in these pathological changes. For the epididymis, the paracetamol group exhibited pathological changes such as a lack or scarcity of sperm in the epididymal lumens, large interstitial spaces, inflammatory cell infiltration, ciliary damage, degeneration of the epithelial lining, internal hyperplasia, and hemorrhage. The histological sections of the protective groups (G4 and G6) showed a significant reduction in these changes compared to the paracetamol-treated group.
Conclusion :Based on these findings, we conclude that both the rosemary aqueous extract at 200 mg/kg and the nano-extract at 100 mg/kg have the ability to reduce the harmful effects of paracetamol-induced reproductive toxicity in male rats. The observed improvement indicates their protective role, which is likely due to their antioxidant activity.
