تاثیر استرس گرمایی بر غلظت مالون دی آلدهید و فعالیت آنزیم های کاتالاز، گلوتاتیون پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز در سرم و کبد موش صحرایی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران

10.22034/aej.2021.135825

چکیده

این مطالعه با هدف بررسی ارتباط تنش گرمایی و پاسخ ­های فیزیولوژیکی ناشی از آن در میزان غلظت مالون دی آلدهید و آنزیم ­های آنتی اکسیدانی در سرم و کبد خون موش­ صحرایی صورت گرفت. به همین منظور 15عدد موش صحرایی جنس نر به صورت تصادفی به 3 تیمار ۵ تایی تقسیم شدند. موش­ ها در سه تیمار شاهد (در دمای اتاق 1±24 درجه سانتی گراد به مدت 21 روز)، استرس گرمایی مزمن (در دمای 1±38 درجه سانتی گراد به مدت 21 روز، و با در معرض ­ گیری هر روز به مدت یک ساعت از ساعت 8 صبح تا 9 صبح) و استرس گرمایی حاد (به مدت 20 روز در شرایط دمایی گروه شاهدو در روز 21 به مدت 4 ساعت از ساعت 8 صبح تا 12ظهر تحت استرس گرمایی حاد در دمای 1±38 درجه سانتی گراد)، قرار گرفتند. جهت سنجش فاکتورهای اکسیدانی و آنتی اکسیدانی سرمی شامل مالون دی آلدهید، گلوتاتیون پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز و کاتالاز از قلب 5 سی­ سی خون گرفته شد و سپس جهت سنجش این آنزیم­  ها در بافت، کبد جداسازی و  هموژن گردید. نتایج نشان داد میزان مالون دی آلدهید بافتی در تمامی گروه ­ها نسبت به میزان آن در سرم افزایش قابل ملاحظه ­ای داشته است. در میزان گلوتاتیون پراکسیداز سرمی نیز نسبت به گروه شاهد این افزایش معنی ­دار بود (0/05>p). میزان آنزیم ­های کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز بافتی در گروه استرس حاد نسبت به گروه شاهد افزایش معنی ­داری مشاهده شد. نتایج بیانگر تاثیر استرس گرمایی بر میزان غلظت آنزیم ­های آنتی ­اکسیدانی است که نشانگر القای استرس اکسیداتیو جهت سازش با شرایط جدید اتفاق افتاده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effects of heat stress on Malondialdehyde levels and catalase, Glutathione Peroxidase and Superoxide dismutase activity in Rattus

نویسندگان [English]

  • Atefe Shamuni
  • Nematollah Razmi
Department of Biology, Faculty of Science, Shiraz Branch, Islamic Azad University, Shiraz, Iran
چکیده [English]

The present study was performed to assess the effects of heat stress on on Malondialdehyde (MDA) levels and catalase (CAT), Glutathione Peroxidase (GPX) and Superoxide dismutase (SOD) activity of blood serum and liver in Rattus. In doing so, 15 specimens were assigned to 3 groups i.e. the control group (kept for 21 days at 24±1 C), the chronic stress group (kept for 21 days at 38±1 C), and the acute stress groups (kept for 20 days at 24±1 C+2 days at 38±1 C in four hr. intervals). At the end of the experiments 5cc cardiac blood was sampled from each specimen and oxidant/antioxidant factor levels (i.e. MDA, SOD, CAT, and GPX) were measured. Also, to measure these enzymes in liver tissue, this tissue was isolated and homogenized. The results showed that the amount of tissue malondialdehyde in all groups was significantly increased compared to its level in serum that in acute and chronic heat stress compared to the control group this increase was significant (p<0.05). This increase in serum glutathione peroxidase was also significant compared to the control group (p<0.05). There was a significant increase in the levels of catalase and superoxide dismutase enzymes in the acute stress group compared to the control group. In conclusion, heat stress seems to induce oxidative stress in Rattus.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Heat stress
  • Malondialdehyde
  • Catalase
  • Glutathione peroxidase
  • Superoxide dismutase
  1. Aebi, H., 1984. Catalase in vitro. Methods Enzymol. No. 105, pp: 121-126.
  2. Ando, M.; Shouji Yamamoto, K.; Kawahara, I.; Asanuma, M.U. and Sasaki, K., 1997. Age-related Effects of Heat Stress on Protective Enzymes for Peroxides and Microsomal Monooxygenase in Rat Liver. Environ Health Perspect. No.105, pp: 726-735.
  3. Baluchnejadmojarad, T. and Roghani, M., 2013. Coenzyme q10 ameliorates neurodegeneration, mossy fiber sprouting, and oxidative stress in intrahippocampal kainate model of temporal lobe epilepsy in rat. J Mol Neurosci. Vol. 49, No. 1, pp: 194-201.
  4. Bhat, S. and Rao, G., 2008.Seasonal variations in markers of stress and oxidative stress in rats. Indian Journal of Clinical Biochemistry. Vol. 23, No. 2, pp:191-194.
  5. Das, A., 2011. Heat stress-induced hepatotoxicity and its prevention by resveratrol in rats Asima. Toxicol Mech Methods. Vol. 21, No. 5, pp: 393-399.
  6. Das, N.; Sikder, K.; Ghosh, S.; Fromenty, B. and Dey, S., 2012. Moringa oleifera Lam. leaf extract prevents early liver injury and restores antioxidant status in mice fed with high fat diet. Indian J Exp Biol. Vol. 50, No. 6, pp: 404-412.
  7. Feng, J.; Zhang, M.; Zheng, S. and Xie, P., 2008. Effects of High Temperature on Multiple Parameters of Broilers in Vitro and in Vivo. Poul Sci. Vol. 87, No. 10, pp: 2133-2139.
  8. Gupta, M.; Kumar, S.; Dangi, S.S. and Jangir, B.L., 2013. Physiological, biochemical and molecular responses to thermal stress in goats. Int J Livest Res. Vol. 3, No. 2, pp: 27-38.
  9. Stine, J.G. and Chalasani, N., 2015. Chronic liver injury induced by drugs: A systematic review. Liver Int. Vol. 35, No. 11, pp: 2343-2353.
  10. Paglia, D.E. and Valentine, W.N., 1967. Studies on the quantitative and qualitative characterization of erythrocyte glutathione peroxidase. J Lab Clin Med. 70, No. 1, pp: 158-169.
  11. Qian, L.; Song, X.; Ren, H.; Gong, J. and Cheng, S., 2004. Mitochondrial mechanism of heat stress-induced injury in rat cardiomyocyte. Cell Stress Chaperone. Vol. 9, No. 3, pp: 281-293.
  12. Sharma, H.S., 2006. Hyperthermia induced brain oedema: Current status & future perspectives. Indian. Journal Medician Research. Vol. 123, No. 5, pp: 629-652.
  13. Sinha, R.K. and Ray, A.K., 2007. Sleep-wake study in an animal model of acute and chronic heat stress. Physiology Behaviour. Vol. 89, No. 3, pp: 364-372.
  14. Singal, A.K.; Jampana, S.C. and Weinman, S.A., 2011. Antioxidants as therapeutic agents for liver disease. liver inter. Vol. 31, No. 10, pp: 1432-1448.
  15. Valko, M.; Rhodes, C.J.; Moncol, J.; Izakivic, M. and Mazur, M., 2006. Free radicals, metals and antioxidants in oxidative stress-induced cancer. Chem.-Biol. Interact. Vol. 160, No. 1, pp: 1-40.
  16. Winterbourn, C.; Hawkins, R.; Brian, M. and Carrell, R., 1975. The Estimation of red cell superoxide dismutase activity. J Lab Clin Med. 85, pp: 337.
  17. Zuo, L.; Christofi, F.L.; Wright, V.P.; Liu, C.Y.; Merola, A.J.; Berliner, L.J. and Clanton, T.L., 2000. Intra and extracellular measurement of reactive oxygen species produced during heat stress in diaphragm muscle. Cell Physiol. Vol. 279, No. 4, pp: C1058-C1066.
  18. Zhang, H.J.; Doctrow, S.R.; Xu L.; Oberley, LW.; Beecher, B.; Morrison, J.; Oberley, T.D. and Kregel, K.C., 2004. Redox modulation of the liver with chronic antioxidant enzyme mimetic treatment prevents age-elated oxidative damage associated with environmental stress. FASEB J. Vol. 18, No. 13, pp: 1547-1549.
  19. Zulkifli, I.; Dass, T. and Norma, C., 1999. Acute heat-stress effects on physiology and fear-related behaviour in red jungle fowl and domestic fowl. Animal Sci. Vol. 79, No. 2, pp: 165-170.