T.C. ADNAN MENDERES ÜNİVERSİTESİ SAĞLIK BİLİMLER ENSTİTÜSÜ DOĞUM VE JİNEKOLOJİ ANABİLİM DALI VDJ-D–2015–0001 SICAKLIK STRESİ ALTINDAKİ SÜTÇÜ İNEKLERE UYGULANAN VİTAMİN C’ NİN BAZI KAN PARAMETRELERİNE VE GEBELİK ORANINA ETKİSİ Doktora Tezi Armağan KİRDECİ DANIŞMAN Prof. Dr. Hayrettin ÇETİN AYDIN-2015 T.C. ADNAN MENDERES ÜNİVERSİTESİ SAĞLIK BİLİMLER ENSTİTÜSÜ DOĞUM VE JİNEKOLOJİ ANABİLİM DALI VDJ-D–2015–0001 SICAKLIK STRESİ ALTINDAKİ SÜTÇÜ İNEKLERE UYGULANAN VİTAMİN C’ NİN BAZI KAN PARAMETRELERİNE VE GEBELİK ORANINA ETKİSİ Doktora Tezi Armağan KİRDECİ DANIŞMAN Prof. Dr. Hayrettin ÇETİN AYDIN-2015 T.C. ADNAN MENDERES ÜNİVERSİTESİ SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MÜDÜRLÜĞÜNE AYDIN Doğum ve Jinekoloji Anabilim Dalı Doktora öğrencisi Armağan KİRDECİ tarafından hazırlanan ‘Sıcaklık Stresi Altındaki Sütçü İneklere Uygulanan Vitamin C’ nin Bazı Kan Parametrelerine ve Gebelik Oranına Etkisi’ başlıklı tez, 29/05/2015 tarihinde yapılan savunma sonucunda aşağıda isimleri bulunan jüri üyelerince kabul edilmiştir. Jüri üyeleri tarafından kabul edilen bu Doktora Tezi, Enstitü Yönetim Kurulunun ………………… Sayılı kararıyla …………..tarihinde onaylanmıştır. Prof. Dr. Ahmet CEYLAN Enstitü Müdürü i ÖNSÖZ Günümüz süt sığırı yetiştiriciliğinde finansal kaybın en önemli sebeplerinden biri reprodüktif faaliyetlerin azalmasıdır. Özellikle sıcak yaz aylarında bu durum daha da artmaktadır. İneklerin genetik olarak vücut sıcaklıklarında sürekli bir artışın olması, küresel ısınmanın da etkisi ile birleştiğinde yakın gelecekte sıcaklık stresi daha da önemli hale gelecektir. Yaz aylarında ortaya çıkan bu sorunu en aza indirmek ve işletmenin karlılığını artırmak için sıcaklık stresinin reprodükdif faaliyetlere olan etkisini azaltmak gerekmektedir. Sıcaklık stresinin bu etkilerini azaltmak veya ortadan kaldırmak, böylelikle sonraki kuşaklarda sıcaklık stresine daha dayanıklı ineklerin elde edilebilmesi için farklı araştırmalar yapılmaya devam edilmektedir. Ancak günümüzde büyük süt sığırı işletmeleri, sıcaklık stresi nedeniyle meydana gelen ekonomik kayıplarını en aza indirmek için yaz mevsiminde ineklerin östrus takiplerini bırakmayı dahi düşünmektedirler. Tüm bu yazılanlar göz önüne alındığında sunulan çalışmada, sıcaklık stresine maruz kalmış sütçü inekler, antioksidan özelliği bilinen vitamin C uygulamasının P4 hormonu düzeyi, oksidatif stres parametrelerinden olan MDA, 8-OHdG, GSH düzeyleri tespit edilip, gebelik oranlarına olan etkisi; böylelikle vitamin C’nin sıcaklık stresi altındaki ineklerin fertilizasyonlarına etkisi araştırıldı. _________________________________________________________________________ Bu Doktora Tezi, Adnan Menderes Üniversitesi Bilimsel Araştırmalar Projeleri Komisyonu tarafından proje (VTF-13012) olarak desteklenmiştir. ii İÇİNDEKİLER Sayfa i KABUL VE ONAY………………………………………………………………… ii ÖNSÖZ……………………………………………………………………………... iii İÇİNDEKİLER……………………………………………………………………... SİMGELER VE KISALTMALAR………………………………………………… v ŞEKİLLER DİZİNİ………………………………………………………………… vi vii ÇİZELGELER DİZİNİ……………………………………………………………... 1 1. GİRİŞ .................................................................................................... 1 1.1. İneklerde Seksüel Siklus……………………………………………… 3 1.1.2. Seksüel Senkronizasyon……………………………………………… 3 1.2 İneklerde İnfertilite Sorunu…………………………………………... 1.3 Stres…………………………………………………………………... 4 1.3.1 Sıcaklık Stresi………………………………………………………… 6 12 1.3.1.1 Sıcaklık Stresinin Hipotalamus-Hipofiz-Ovaryum Üzerine Etkisi…... 14 1.3.2 Oksidatif Stres………………………………………………………... 15 1.3.2.1 Oksidatif Stres Göstergeleri………………………………………….. 16 1.3.2.1.1 Lipid Peroksidasyonu………………………………………………… 16 1.3.2.1.1.1 Malondialdehit (MDA)……………………………………………….. 1.3.2.1.2 DNA Hasarı…………………………………………………………... 18 19 1.3.2.1.2.1 8-hidroksideoksiguanozin (8-OHdG)………………………………… 21 1.3.2.1.3 Proteinlerin Oksidatif Modifikasyonu………………………………... 22 1.3.3 Antioksidan savunma mekanizmaları………………………………… 22 1.3.3.1 Enzimatik Antioksidanlar…………………………………………….. 22 1.3.3.1.1 Süperoksit Dismutaz (SOD)………………………………………….. 1.3.3.1.2 Katalaz (KAT)………………………………………………………... 22 1.3.3.1.3 Glutatyon Redüktaz (GR)…………………………………………….. 23 23 1.3.3.1.4 Glutatyon Peroksidaz (GPx)…………………………………….…… 23 1.3.3.2 Nonenzimatik Antioksidanlar………………………………………… 23 1.3.3.2.1 Glutatyon (GSH)……………………………………………………... iii 24 1.3.3.2.2 Melatonin……………………………………………………….…….. 24 1.3.3.2.3 Hyaluronik Asit (Hyaluronan)………………………………….…….. 24 1.3.3.2.4 Karotenoidler…………………………………………………………. 24 1.3.3.2.5 Vitamin E……………………………………….…………………….. 1.3.3.2.6 Vitamin C……………………………………………………...……... 25 28 2 GEREÇ VE YÖNTEM……………………………………………….. 28 2.1 Gereç………………………………………………………………….. 28 2.1.1 Hayvan Materyali…………………………………………………….. 28 2.2 Yöntem……………………………………………………………….. 28 2.2.1 Hayvanların Senkronizasyonu…………………………………….….. 2.2.2 Hayvanların Gruplandırılması………………………………………... 28 2.2.3 Kan Serumu ve Plazma Elde Edilmesi……………………….………. 29 29 2.2.4 Gebelik Muayenesi…………………………………………………… 29 2.2.5 Sıcaklık Nem İndeksinin Belirlenmesi……………………………….. 30 2.2.6 Biyokimyasal Analizler………………………………………………. 2.2.7 İstatistiksel Analiz……………………………………………………. 30 3 BULGULAR…………………………………………………………. 31 3.1 Sıcaklık Nem İndeksinin Belirlenmesi……………………………….. 31 3.2 Postportum Süt Verimleri ve Gebelik Oranları………………………. 31 3.3 Progesteron Düzeyleri………………………………………………... 32 3.4 Glutatyon Düzeyleri………………….………………………………. 33 34 3.5 Malondialdehit Düzeyleri……………..……………………………… 35 3.6 8-Hidroksideoksiguanozin Düzeyi…………………………………… 37 4 TARTIŞMA…………………………………………………………... 5 SONUÇ……………………………………………………………….. 45 46 ÖZET………………………………….……………………………………………. SUMMARY……………………………..………………………………………….. 48 KAYNAKLAR…………………………...………………………………………… 50 ÖZGEÇMİŞ………………………………………………...………………………. 66 TEŞEKKÜR………………………………………………….…………………….. 67 iv KISALTMALAR VE SEMBOLLER 8-OHdG : 8-hidroksideoksiguanozin Cu2+ : Bakır DNA : Deoksiribonükleik asit FSH : Folikül uyarıcı hormon GSH : Glutatyon GPx : Glutatyon peroksidaz GnRH : Gonadotropin Salgılayıcı Hormon H O : Hidrojen peroksit 2 2 OH• : Hidroksil radikali KAT : Katalaz kg : kilogram CIDR : Kontrollü progesteron salan vaginal alet (Controlled Internal Drug Releasing,) CL : Korpus luteum LOO• : Lipid peroksil radikali l : Litre LH : Lüteinleştirici hormon MDA : Malondialdehit µmol/ml : Milimol/mililitre ng/ml : Nanogram/ mililitre NADPH : Nikotinamid adenin dinükleotit fosfat GSSG : Okside glutatyon pg/ml : Pikogram/mililitre P4 : Progesteron hormonu PGF : Prostaglandin F alfa 2α 2 RNA : Ribonükleik asit ̊C : Santigrat (Celsius) SR : Serbest radikaller SNİ : Sıcaklık-Nem İndeksi NaCl : Sodyum klorür SOD : Süperoksit dismutaz v ŞEKİLLER DİZİNİ Sayfa Şekil 1.1: Östrus siklusundaki foliküler dalgalanma 2 Şekil 1.2: İnfertilite nedenleri 4 Şekil 1.3: SNİ eşik değerleri 12 Şekil 1.4: Reaktif oksijen türlerinin bir takım hücresel komponentlerine olan etkisi 17 Şekil 1.5: Guanin bazının hidroksil radikali ile reaksiyonu 20 Şekil 1.6: Guaninin C8 Pozisyonuna OH Ataklarıyla C8-OH Ekleme Radikalinden 21 Oluşan Guanin Ürünleri Şekil 1.7: 8-OHdG Formulasyonu 21 Şekil 3.1: Gruplara ait serum P4 değerlerinin günlere göre dağılımı 33 Şekil 3.2 Gruplara ait serum GSH değerlerinin günlere göre dağılımı 34 Şekil 3.3 Gruplara ait serum MDA değerlerinin günlere göre dağılımı 35 Şekil 3.4 Gruplara ait serum 8-OHdG değerlerinin günlere göre dağılımı 36 vi ÇİZELGELER DİZİNİ Sayfa Çizelge 1.1: Farklı sıcaklık değerlerindeki kuru madde tüketimi 9 Çizelge 1.2: Farklı sıcaklık değerlerinde şekillenen su tüketimleri 10 Çizelge 3.1: Uygulama ve kontrol grubu ineklerin postpartum tohumlama günleri, 32 gebe kalma oranları ve verim düzeyleri Çizelge 3.2: Gruplara ait serum P4 düzeyleri 32 Çizelge 3.3: Gruplara ait serum GSH değerleri 33 Çizelge 3.4: Gruplara ait serum MDA değerleri 34 Çizelge 3.5: Gruplara ait serum 8-OHdG değerleri 35 vii 1. GİRİŞ 1.1. İneklerde Seksüel Siklus Süt sığırı işletmelerinde reprodüktif faaliyetler işletmenin kârlılığı açısından çok önemlidir. Sığırlarda üreme potansiyelini en yüksek seviyeye çıkarabilmek; bakım, besleme, genetik, fizyoloji, jinekoloji, zootekni gibi pek çok disiplinin ortak hareket etmesiyle sağlanabilmektedir (Stevenson 2007). Pubertas, dişilerde ilk kez ovulasyonlu kızgınlığın şekillendiği yaş olarak kabul edilmektedir. Pubertasa ulaşmış düveler ile gebe olmadığı dönemlerdeki inekler, mevsimlerden etkilenmeksizin belli zamanlarda tekrarlayan ve dış belirtileri ile kendini gösteren, erkeği kabul etme hareketleri yaparlar. Bu hayvanların belli fizyolojik ve psikolojik davranışlar göstererek erkeği kabul etmesine östrüs (kızgınlık) denilmektedir. İneklerde bir östrüs döneminden, diğer östrüs dönemine kadar geçen süre, östrüs siklusu ya da seksüel siklus olarak adlandırılır. Östrus siklusunun ineklerde ortalama 3 hafta sürmesi beklenirken, bu dönem 17-25 gün arasında değişebilmektedir. Kızgınlık süresi ise ortalama 12-18 saat olmaktadır (Stevenson 2007). İneklerin henüz fetal dönemlerinde folikül gelişmeye başlar ve gebeliğin son ayı hariç tüm hayatları boyunca devam eder (Kalkan ve Öcal 2012). Buzağı doğduğunda ortalama 150 000 primordial foliküle sahiptir. Ancak bu sayı 15-20. yaşlara gelindiğinde üç bine kadar düşebilmektedir. Folikül, ovule veya atreziye oluncaya kadar gelişmeye devam eder. Primordial bir folikül, yaklaşık 4-6 ay sonunda dominant bir folikül haline gelebilmektedir (Webb ve Armstrong 1998). Folikül, bazal membran, internal (granuloza) ve eksternal (theca) hücre tabakalarından oluşur (Deletang ve Hivorel 1997). Kumulus hücreleri vasıtasıyla oosit ile granuloza hücreleri arasındaki bağlantı gerçekleştirilir (İleri ve ark. 1998). Theca hücrelerine bağlanan lüteinleştirici hormon (LH), testosteron ve diğer steroid yapılı androjenlerin üretimini uyarırken, folikül uyarıcı hormon (FSH) granuloza hücrelerine bağlanarak theca hücrelerinde üretilen androjenlerin östradiole dönüşümünü sağlamaktadır (Gore-Langton ve Armstrong 1994). Folikül östradiol üretme yeteneği ile kendi sonunu belirlemektedir. LH, folikülün final olgunlaşmasında, ovulasyonunda veya atreziye olmasında önemli bir rol oynar. LH pulzasyonunun sık olmaması, düşük androjen üretimi 1