Bromelain ve 3-4 dihydroxyphenylglycol antioksidanlarının, gümüş ve çinko oksit nanopartiküllerinin tuj koçu spermasının dondurulması üzerine etkileri
Tez Türü Doktora
Ülke Türkiye
Üniversite Kafkas Üniversitesi
Enstitü Sağlık Bilimleri Enstitüsü
Anabilim Dalı Dölerme ve Suni Tohumlama Anabilim Dalı​
Tez Onay Yılı 2026
Öğrenci Adı ve Soyadı Muhammet Can KILIÇ
Tez Danışmanı PROF. DR. SAVAŞ YILDIZ
Türkçe Özet Bu çalışmanın amacı, bromelain ve 3,4-dihydroxyphenylglycol (DHPG) antioksidanları ilegümüş (AgNP) ve çinko oksit nanopartiküllerinin (ZnO NP) farklı dozlarda koç spermasısulandırıcısına ilave edilmesinin, spermanın dondurulabilirliği ve eritme sonrası spermatolojiközellikler üzerine etkilerinin araştırılmasıdır. Araştırmada 5 baş Tuj ırkı koç kullanılmış, herkoçtan haftada iki kez olmak üzere toplam 10 ejekülat elektroejakülatör yöntemiyle alınmıştır.Spermatolojik muayeneleri yapılan ejekülatlar pooling yapıldıktan sonra dokuz eşit hacmeayrılmıştır. Her bir hacim, tris-sitrik asit-fruktoz-yumurta sarısı esaslı sulandırıcı ile kontrol (K)ve uygulama gruplarına [AgNP 0,125 mg/mL (G1), AgNP 0,250 mg/mL (G2), ZnO NP 0,10mg/mL (G3), ZnO NP 0,15 mg/mL (G4), bromelain 0,05 mg/mL (G5), bromelain 0,10 mg/mL(G6), DHPG 0,05 mg/mL (G7) ve DHPG 0,10 mg/mL (G8)] göre sulandırılmıştır. Sulandırılanspermalar sıvı azotta dondurularak muhafaza edilmiş ve eritme sonrasında motilite, ölü-canlıspermatozoa oranı, anormal spermatozoa oranı, hipoozmotik şişme testi (HOST), totalantioksidan kapasite (TAC), total oksidan kapasite (TOC), CASA kinematik parametreleri ileakrozom bütünlüğü ve mitokondriyal membran fonksiyonu flow sitometrik yöntemlerledeğerlendirilmiştir. Eritme sonrası yapılan değerlendirmelerde, total motilitenin G6 ve G7gruplarında kontrol grubuna göre istatistiksel olarak daha yüksek olduğu belirlenmiştir(p<0,05). HOST değerleri bakımından bromelain ve DHPG uygulanan gruplarda plazmamembran bütünlüğünün daha iyi korunduğu, en yüksek değerlerin G6 ve G7 gruplarında eldeedildiği saptanmıştır (p<0,05). Eritme sonrası ölü spermatozoa oranı ile anormal spermatozoaoranının G6 ve G7 gruplarında kontrol grubuna göre daha düşük olduğu belirlenmiştir (p<0,05).Flow sitometrik analizlerde değerlendirilen akrozom bütünlüğü ve mitokondriyal membranfonksiyonunun bromelain ve DHPG uygulamalarıyla önemli ölçüde korunduğu, özellikle G6ve G7 gruplarının kontrol ve nanopartikül uygulama gruplarına göre daha yüksek değerleresahip olduğu tespit edilmiştir (p<0,05). TAC düzeylerinin G6 ve G7 gruplarında arttığı, bunakarşılık TOC düzeylerinin aynı gruplarda kontrol grubuna göre daha düşük olduğubelirlenmiştir (p<0,05). CASA analizlerinde değerlendirilen total motilite, progresif motilite vediğer kinematik parametreler bakımından bromelainin 0,10 mg/mL dozunun uygulandığı G6grubunun en başarılı sonuçları verdiği, DHPG'nin 0,05 mg/mL'lik dozunun kullanıldığı G7grubunun ise G6 grubuna yakın sonuçlar gösterdiği saptanmıştır. Sulandırıcılara gümüş veçinko oksit nanopartikülü ilavesinin bazı spermatolojik özelliklerde kontrol grubuna göreiyileşme sağladığı, ancak bromelain ve DHPG kadar belirgin koruyucu etki oluşturmadığıbelirlenmiştir. Sonuç olarak, bromelain ve DHPG ilavesinin koç spermasınınkriyoprezervasyonu sırasında meydana gelen kriyo hasarın azaltılmasında ve eritme sonrasısperm fonksiyonlarının korunmasında gümüş ve çinko oksit nanopartiküllerine göre daha etkiliolduğu belirlenmiştir. Özellikle 0,10 mg/mL dozda kullanılan bromelainin (G6) spermmotilitesi, membran bütünlüğü, akrozom bütünlüğü, mitokondriyal membran fonksiyonu,oksidatif stres parametreleri ve CASA kinematik özelliklerinin korunmasında en başarılısonuçları sağladığı, bunu 0,05 mg/mL DHPG (G7) grubunun izlediği tespit edilmiştir. Eldeedilen bulgular, bromelainin koç spermasının kriyoprezervasyonunda etkili bir sulandırıcıkatkısı olarak kullanılabileceğini, yine DHPG'nin de sperm fonksiyonlarının korunmasınaönemli katkılar sağlayabileceğini ortaya koymaktadır.Anahtar Kelimeler: Koç sperması, kriyoprezervasyon, bromelain, 3,4-dihydroxyphenylglycol, gümüş nanopartikülü, çinko oksit nanopartikülü, antioksidan.
İlgilizce Özet The aim of this study was to investigate the effects of supplementing a ram semen extenderwith different concentrations of the antioxidants bromelain and 3,4-dihydroxyphenylglycol(DHPG), as well as silver nanoparticles (AgNPs) and zinc oxide nanoparticles (ZnO NPs), onsemen freezability and post-thaw spermatological characteristics. Five Tuj rams were used inthe study, and a total of 10 ejaculates were collected from each ram twice weekly using anelectroejaculator. Following spermatological evaluation, the ejaculates were pooled and dividedinto nine equal aliquots. Each aliquot was diluted with a Tris-citric acid-fructose-egg yolkbased extender and assigned to either the control (C) group or one of the treatment groups:AgNP 0.125 mg/mL (G1), AgNP 0.250 mg/mL (G2), ZnO NP 0.10 mg/mL (G3), ZnO NP 0.15mg/mL (G4), bromelain 0.05 mg/mL (G5), bromelain 0.10 mg/mL (G6), DHPG 0.05 mg/mL(G7), and DHPG 0.10 mg/mL (G8). The diluted semen samples were cryopreserved in liquidnitrogen, and after thawing, sperm motility, live/dead sperm ratio, abnormal sperm ratio, hypoosmotic swelling test (HOST), total antioxidant capacity (TAC), total oxidant capacity (TOC),CASA kinematic parameters, acrosome integrity, and mitochondrial membrane function wereevaluated using flow cytometric techniques. Post-thaw assessments demonstrated that totalmotility was significantly higher in the G6 and G7 groups than in the control group (p < 0.05).Regarding HOST results, plasma membrane integrity was better preserved in the bromelainand DHPG-treated groups, with the highest values observed in G6 and G7 (p < 0.05). Theproportions of dead and morphologically abnormal spermatozoa after thawing weresignificantly lower in the G6 and G7 groups compared with the control group (p < 0.05). Flowcytometric analyses revealed that acrosome integrity and mitochondrial membrane functionwere markedly preserved following bromelain and DHPG supplementation, with G6 and G7exhibiting significantly higher values than both the control and nanoparticle-treated groups (p< 0.05). TAC levels were significantly increased in G6 and G7, whereas TOC levels weresignificantly lower than those of the control group (p < 0.05). CASA analysis showed that theG6 group, supplemented with 0.10 mg/mL bromelain, produced the most favorable results interms of total motility, progressive motility, and other kinematic parameters, while the G7group, supplemented with 0.05 mg/mL DHPG, yielded results comparable to those of G6 (p <0.05). Although supplementation with silver and zinc oxide nanoparticles improved certainspermatological parameters compared with the control group, their protective effects were lesspronounced than those achieved with bromelain and DHPG. In conclusion, bromelain andDHPG supplementation were more effective than silver and zinc oxide nanoparticles inreducing cryodamage during ram semen cryopreservation and preserving post-thaw spermfunction. In particular, bromelain at a concentration of 0.10 mg/mL (G6) provided the greatestprotection of sperm motility, plasma membrane integrity, acrosome integrity, mitochondrialmembrane function, oxidative stress parameters, and CASA kinematic characteristics, followedby DHPG at 0.05 mg/mL (G7). These findings suggest that bromelain may serve as an effectiveextender supplement for ram semen cryopreservation, while DHPG may also providesubstantial protection of sperm function during the cryopreservation process.Keywords: Ram semen, cryopreservation, bromelain, 3,4-dihydroxyphenylglycol, silvernanoparticles, zinc oxide nanoparticles, antioxidant.

Paylaş