Journal of Reproduction & Infertility

Journal of Reproduction & Infertility

Effects of Crude Onion Extract on Murine Testis

Authors
Department of Anatomy and Cell Biology, Faculty of Medicine, Mashad University of Medical Sciences, Mashad, Iran
Abstract
Introduction: Ancestral beliefs have tied onion consumption and its medicinal properties to increases in sexual desire. The present study tries to put this old belief to test. Therefore, this study has explored the effects of oral consumption of onion extract on the reproductive activity and testicular structure of adult male mice.Materials & Methods: In this study, twenty-four 40-day old male Balb/C mice were randomly divided into two experimental and control groups. The experimental group received daily doses of onion (Allium cepa) extract (1ml/100gr/B.W.) for 10 days. The controls received the same volume of normal saline. At the end of the study, all the animals were anesthetized and scarified by cervical dislocation and their testes were harvested for histological study. For statistical analysis, t-tests were used to compare the means of the two groups while the significance level was set at p < 0.05.Results: The mean internal diameter of seminiferous tubules showed a significant increase in the experimental (56.321.42μm, p < 0.005) relative to the control group (31.273.16), whereas their mean external diameters did not show any significant difference. In addition, proliferation of spermatogonial cells and spermatocytes I and II increased significantly in the experimental group (264±14.11, p < 0.0005).Conclusion: It seems that administration of onion extract affects both structure and proliferation of cells in tubules and enhances spermatogenesis in the murine.
Keywords

زمینه و هدف

پیاز با نام علمی Allium cepa از تیره سوسنیان که با سیر هم خانواده است (1) و یکی از گیاهانی است که به‌طور مستقیم در آیات قرآنی از جمله در سوره بقره آیه 61 مورد اشاره قرار گرفته است. پیاز گیاهی است دو ساله، دارای برگ‌های توخالی و استوانه‌ای شکل. ساقه پیاز تا ارتفاع m1 می‌رسد. گل‌های این گیاه کروی شکل و به رنگ‌های سفید و بنفش است (2). پیاز دارای ترکیبات مختلف از جمله پروستاگلندینها ، پکتین ، آدنوزین ، کوئرستین ، ویتامین‌های B1، B2، B6، C و E، بیوتین، اسیدهای چرب و اسیدهای آمینه ضروری است (3). اگرچه در حال حاضر در مناطق مختلف دنیا کشت می‌شود ولی گفته می‌شود منشأ آن آسیای مرکزی بوده و از آنجا به سایر نقاط راه یافته است (4). این گیاه در مصر قدیم، چین و ایران باستان مورد توجه بوده و علاوه بر آنکه بخشی از قوت و غذای مردم به حساب می‌آمده اثرات درمانی و خواص متعددی برای آن بیان شده است؛ چنانکه از آن به عنوان ضدعفونی‌کننده دستگاه گوارش، گیاهی محرک، مدر، اشتها آور و خلط‌آور یاد شده است. استفاده از این گیاه برای رفع سردرد، تب، اختلالات روده و بیماری وبا توصیه شده و عصاره خام آن در ضد عفونی نمودن و ترمیم زخمها و نوع پخته آن به‌صورت ضماد و مرهم نیز مورد توجه قرار گرفته است (5،6).

تحقیقات نشان داده است پیاز در کاهش فشار و چربی خون، پیشگیری و درمان تصلب شرایین، کاهش عفونت‌های سیستمیک، درمان اختلالات روده، رفع مسمومیت و کاهش احتمال سقط جنین مؤثر است (7-5). مطالعه Taylor و همکاران نشان می‌دهد که تجویز عصاره پیاز با کاهش استرس اکسیداتیو، جلوگیری از عمل کارسینوژنها و حمایت از سیستم دفاع آنتی‌اکسیدانی بدن در بهبود سرطان پروستات مؤثر است (8). همچنین نتایج مطالعه Kikelomo و همکاران نشان داده است که تجویز عصاره پیاز خوراکی باعث کاهش اثرات سمی کادمیوم بر بافت بیضه و بهبود فرآیند اسپرماتوژنز می‌شود (9). در این رابطه Izawa و همکاران نیز اعلام کرده‌اند که عصاره پیاز باعث کاهش اثرات سمی بعضی از عوامل آلوده‌کننده زیست محیطی بر بافت بیضه و اپیدیدیم و بهبود روند اسپرماتوژنز می‌شود (10).

با توجه به مطالعات فوق و تأکید طب سنتی بر مؤثر بودن پیاز در درمان ناتوانی جنسی و از آنجایی که سودمندی داروهای گیاهی باید با ارزیابی‌های آزمایشگاهی و بالینی اثبات شود، در پژوهش حاضر اثر عصاره پیازبه صورت تجویز خوراکی بر بافت بیضه مورد بررسی قرار گرفت.

روش بررسی

1- حیـوان آزمایشگاهی و روش تجویـز: در این پژوهش از 24 موش نر بالغ 40 روزه نژاد Balb/c استفاده شد که به صورت تصادفی در دو گروه تجربی و کنترل قرار گرفتند. گروه تجربی برای مدت 10 روز مورد تجویز عصاره پیاز خوراکی سفید بومی خراسان رضوی (منطقه تربیت حیدریه) قرار گرفتند که روزی یک نوبت و به مقدار g.BW100/ ml1 از طریق گاواژ انجام گرفت (9). مشابه این عمل در گروه کنترل فقط با حجم مشابهی از سرم فیزیولوژی صورت گرفت. در پایان دوره ابتدا نمونه‌های هر گروه با استفاده از کلروفرم بیهوش شدند و سپس برای نمونه‌برداری و ثابت کردن اولیه با استفاده از پرفیوژن بطنی که با بهره‌گیری از فرمالین 10% (Merck, Germany) انجام گرفت بیضه‌های آنان برداشته شد و به منظور ثابت کردن نهایی به شیشه‌های کدگذاری شده محتوی فیکساتور انتقال یافت. در مرحله بعد مطابق روش‌های معمول بافت‌شناسی از نمونه‌های مورد نظر بلوک‌های پارافینی تهیه گردید و از بلوک‌های بافتی به‌دست آمده با استفاده از میکروتوم (Leica, Germany) برش‌های سریال در جهت افقی و به ضخامت m7 تهیه شد. از مجموع برش‌های حاصل از هر نمونه، به‌طور تصادفی از هر 5 برش یک برش انتخاب گردید و در مرحله بعد با استفاده از رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین- ائوزین (Sigma, USA) مورد مطالعه قرار گرفت.

2- اندازه‌گیری عناصر بافتی: برای تعیین دانسیته حجمی اجزای مورد نظر در ساختمان بافتی بیضه براساس مطالعات مورفومتریک (11) قطر داخلی و خارجی توبول‌های بیضه مشخص شد و سلول‌های جداری و آزاد نیز با استفاده از تکنیک دایسکتور (12) شمارش گردید. برای این منظور از برش‌های سریال به‌دست آمده از بیضه نمونه‌های متعلق به هر یک از گروهها با استفاده از میکروسکوپ نوری (Olympus, Japan) مطالعه شد. روش مطالعه به این ترتیب بود که با قرار دادن یک مربع مدرج میلیمتری در پشت عدسی چشمی میکروسکوپ، واحد مشخصی برای اندازه‌گیری میدان‌های میکروسکوپی طراحی گردید. سپس با جابجا کردن نمونه در زیر میکروسکوپ به فاصله هر چهار میدان از یک میدان نمونه‌برداری گردید. نتایج به‌دست آمده از شمارش مقاطع مربوط به هر حیوان بالغ بر 200 میدان بود که ضمن تعیین میانگین هر یک از پارامترهای مورد نظر در نهایت میانگین کلی مربوط به هر گروه نیز محاسبه و با همدیگر مقایسه گردید. در این بررسی ضمن شمارش سلول‌های جنسی و ثبت آنها سعی گردید تا آن دسته از سلول‌هایی که بر روی حاشیه کادر نمونه‌برداری واقع شده‌اند هر دو سلول بجای یک سلول کامل مورد محاسبه قرار گیرد. علاوه بر این ضخامت مقاطع توبول‌های بیضه و قطر فضای داخلی آنها نیز به فاصله هر چهار توبول یک توبول اندازه‌گیری شد و نتایج به‌دست آمده از این مطالعه نیز ثبت گردید.

4- روش جمع‌آوری داده‌ها: پس از تعیین میانگین مجموع اندازه‌های به‌دست آمده از قطر توبولها و همچنین محاسبه میانگین ضخامت قطر لوله‌های شمارش شده و فضای داخلی آنها، میانگین تعداد سلول‌های جنسی حاصل از شمارش میدان‌های تصادفی مربوط به هر نمونه نیز تعیین گردید و در هر مورد پارامترهای به‌دست آمده با استفاده از نرم افزار SPSS و آزمون t مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. سطح معنی‌داری 05/0p< در نظر گرفته شد.

نتایج

مطالعه ناشی از مقایسه برش‌های به‌دست آمده در نمونه‌های مربوط به دو گروه مورد مطالعه نشان داد که در ارتباط با اندازه‌گیری قطر خارجی لوله‌های اسپرم‌ساز در این دو گروه تفاوت معنی‌داری در میانگین آنها مشاهده نمی‌شود؛ در حالیکه این تفاوت در تعیین میانگین ناشی از اندازه‌گیری قطر داخلی آنها در گروه تجربی نسبت به کنترل افزایش یافته و در مقایسه آماری معنی‌دار به نظر می‌رسد (05/0p<) (جدول 1). علاوه بر این مقایسه نمونه‌های بافتی مربوط به هر دو گروه نشان داد که از ضخامت اپی‌تلیوم توبول‌های سمینیفر در گروه تجربی نسبت به کنترل کاسته شده است (005/0p<) (شکل 1- الف) در حالی که تراکم سلول‌های مشتق شده از لایه ژرمینال و انباشته شدن بیش از حد آنها در جدار توبول‌های مربوط به نمونه‌های کنترل مشهود است (005/0p<) (شکل 1- ب). مقاطع بافتی به‌دست آمده از نمونه‌های کنترل با بزرگنمایی بیشتر نشان‌دهنده این واقعیت است که رده‌های سلولی تمایز نیافته‌ای با لایه‌های بیشتر و هسته‌های کوچکتر و متراکم‌تر در جدار توبول‌های این گروه وجود دارد که با تاخیر در تمایز مواجه گردیده است (شکل 2- ب). به همین نسبت رده‌های سلولی مختلف با هسته‌های درشت و پررنگ در نمونه‌های تجربی قابل مشاهده است که گذر از مراحل مختلف را از اسپرماتوسیت به اسپرماتید و اسپرم‌های بالغ نشان می‌دهد ( شکل 2- الف). علاوه بر این در نماهای بافتی گروه تجربی و مقایسه آنها با نمونه‌های مشابه از گروه کنترل می‌توان به افزایش قطر داخلی توبولها و تعداد سلول‌های جنسی بالغ نیز توجه نمود (05/0p<) (جدول 1).

بحث

در این مطالعه که با استفاده از روش‌های مورفولوژیک و مورفومتریک انجام گرفت، براساس برش‌های بافتی بدست آمده از گروه تجربی و کنترل، تعیین اندازه اقطار توبولها و شمارش رده‌های مختلف سلول‌های جنسی سعی گردید تا اثرات احتمالی عصاره پیاز بر فرایند اسپرم‌زایی مورد ارزیابی قرار گیرد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که اگرچه در میانگین اندازه قطر خارجی لوله‌های اسپرم‌ساز گروه تجربی نسبت به گروه کنترل تفاوت چشمگیری مشاهده نشد؛ ولی میانگین قطر داخلی این لوله‌ها در گروه تجربی نسبت کنترل افزایش چشمگیری یافته است. این ویژگی از آنجا ناشی می‌شود که سلول‌های جداری لوله‌های اسپرم‌ساز در گروه تجربی به سرعت تمایز یافته و از جدار لوله‌ها آزاد می‌شوند و باعث افزایش قطر داخلی لوله‌ها شده است که نتایج شمارش سلول‌های جنسی بالغ و افزایش معنی‌دار آنها در گروه تجربی این مطلب را تأئید می‌کند. این یافته‌ها با نتایج مطالعه بعضی دیگر از محققین نیز مطابقت نشان می‌دهد که این به علت نقش حمایتی آنتی‌اکسیدان‌های موجود در پیاز در برابر استرس اکسیداتیو و کاهش سطح پراکسیداسیون لیپیدها قلمداد شده است (9). افزایش روند اسپرماتوژنز در گروه تجربی می‌تواند به نوعی بیانگر نقش تحریک کنندگی توبول‌های سمینیفر در ارتباط با آزادسازی سریعتر اسپرمها نسبت به شرایط متعارف قلمداد شود. در این رابطه نیز در پژوهش مشابهی نشان داده شده است که پس از تجویز عصاره پیاز تعداد سلول‌های سرتولی، درصد اسپرم‌های با مورفولوژی طبیعی و وزن اپیدیدیم افزایش می‌یابد (10). از سوی دیگر بنابر این نظریه که درصد اسپرم‌های تولید شده معیار مناسبی برای درک وضعیت فعالیت‌های سلولی اپی‌تلیوم لوله منی‌ساز تلقی می‌شود (13)، افزایش روند اسپرماتوژنز در گروه تجربی که در این مطالعه مشاهده گردید می‌تواند نشانه وضعیت مطلوب اپی‌تلیوم لوله‌های سمینیفر در امر افزایش فعالیت‌های تولید مثلی به حساب آید، لذا با توجه به اینکه پیاز به عنوان آنتی‌اکسیدانی مؤثر عمل می‌کند، این مطالعه و مطالعات مشابهی از قبیل یافته‌های Abarikwu و همکاران می‌تواند توجیه‌کننده نقش آن در فعالیت‌های تولیدمثلی و همچنین حفاظت از فعالیت‌های بیولوژیک سیستم تولید مثلی قلمداد شود (14). لذا شایسته است که توجه محققین و داروسازان به این امر بیش از پیش معطوف گردد که استفاده از بسیاری از گیاهان دارویی می‌تواند در کنار سایر درمانها در افزایش باروری و رفع ناتوانی جنسی نیز مؤثر باشد (15،16). از آنجا که استفاده از پیاز به علت داشتن اثرات ضد باکتریایی، ضد قارچی، ضد آترواسکلروز، ضد کلسترول و لیپید، ضد سرطان و آنتی اکسیدانی در درمان بسیاری از بیماری‌های دیگر نیز توصیه شده است، این خاصیتها می‌تواند به اثرات آنتی‌اکسیدانی مربوط به فلاونوئید اصلی آن یعنی کوئرستین مربوط باشد که موجب غیر فعال کردن رادیکال‌های آزاد اکسیژن می‌شود (9). مطالعات انجام شده نشان می‌دهد که زیاد شدن رادیکال‌های آزاد بر تکثیر، فعالیت و باروری اسپرمها اثرات نامطلوب می‌گذارد و چنانچه سطع این رادیکالها به‌طور مرتب تعدیل نشود عملکرد طبیعی سلولها را مختل می‌نماید (19-17).

براساس مطالعات انجام شده روند پیچیده اسپرماتوژنز و گذر از سلول‌های ژرمینال تا رسیدن به مرحله بلوغ سلول‌های جنسی در گروی مصون ماندن از ضایعات پاتولوژیک و سیتوتوکسیکی است که این پدیده را مورد تهدید قرار می‌دهد (18). بنابراین می‌توان نتیجه گرفت با توجه به اینکه فلاونوئیدهای موجود در پیاز قادر به کاهش تولید رادیکال‌های آزاد اکسیژن است، از روند تولید اسپرم و سلامت آنها در برابر استرس‌های اکسیداتیو جلوگیری می‌کند (20). به همین خاطر شاید بتوان گفت که تغییر در تعداد سلول‌های جداری توبول‌های سمینیفر و افزایش قطر داخلی توبولها در گروه تجربی و همچنین تغییر در رده‌های سلولی مختلف و افزایش آزادسازی سلول‌های جنسی بالغ در این گروه نسبت به گروه کنترل از پیامدهای بارز تاثیر عصاره پیاز بر فعالیت‌های تولیدمثلی است که به فعالیت و توانمندسازی دستگاه تولیدمثلی جنس نر کمک می‌نماید.

نتیجه‌گیری

نتایج مورفومتری حاصل از این مطالعه نشان داد که تجویز عصاره خام پیاز ضمن تأثیرگذاری بر ساختار مجاری اسپرم‌ساز، بر تکثیر سلولی توبول‌های بیضه نیز اثر می‌گذارد و روند اسپرماتوژنز را در گروه تجربی نسبت به کنترل بهبود می‌بخشد. در عین حال با توجه به محدود بودن زمان این مطالعه می‌طلبد که اثرات دراز مدت چنین تجویزی نیز مورد ارزیابی قرار گیرد و چنانچه بازهم نتیجه مثبت باشد ممکن است گنجانیدن این گیاه سرشاراز ترکیبات مفید در برنامه غذایی کسانی که از ناتوانی جنسی رنج می‌برند به نوعی در رفع این ناتوانی موثر واقع شود.

تشکر و قدردانی

نویسندگان مقاله بر خود لازم می‌دانند از همکاری بی‌دریغ سرکار خانم فاطمه متجدد، در آزمایشگاه تخصصی بافت‌شناسی دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی‌ـ درمانی مشهد تشکر و قدردانی نمایند.

  1. Shaath NA, Flores FB. Egyptian onion oil. Dev Food Sci. 1998;40:443-53.
  2. Zargari A. Medicinal plants. 5th ed. Vol. 4, Tehran: Tehran University; 1993. 623 p.
  3. Corzo-Martinez M, Corzo N, Villamiel M. Biological properties of onions and garlic. Trends Food Sci Technol. 2007;18(12):609-25.
  4. Ali M, Thomson M, Afzal M. Garlic and onions: their effect on eicosanoid metabolism and its clinical relevance. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids. 2000;62(2):55-73.
  5. Jakubowski H. On the health benefits of Allium sp. Nutrition. 2003;19(2):167-8.
  6. Lanzotti V. The analysis of onion and garlic. J Chromatogr A. 2006;1112(1-2):3-22.
  7. Nuutila AM, Puupponen-Pimia R, Aarni M, Oksman-Caldentey KM. Comparison of antioxidant activities of onion and garlic extracts by inhibition of lipid peroxidation and radical scavenging activity. Food Chem. 2003;81(4):485-93.
  8. Taylor PR, Parnes HL, Lippman SM. Science peels the onion of selenium effects on prostate carcinogenesis. J Natl Cancer Inst. 2004;96(9):645-7. Review.
  9. Ola-Mudathir KF, Suru SM, Fafunso MA, Obioha UE, Faremi TY. Protective roles of onion and garlic extracts on cadmium-induced changes in sperm characteristics and testicular oxidative damage in rats. Food Chem Toxicol. 2008;46(12):3604-11.
  10. Izawa H, Kohara M, Aizawa K, Suganuma H, Inakuma T, Watanabe G, et al. Alleviative effects of quercetin and onion on male reproductive toxicity induced by diesel exhaust pjri_articles. Biosci Biotechnol Biochem. 2008;72(5):1235-41.
  11. Wing TY, Christensen AK. Morphometric studies on rat seminiferous tubules. Am J Anat. 1982; 165(1):13-25.
  12. Behnam-Rasouli M, Nikravesh MR, Mahdavi-Shahri N, Tehranipour M. Post-Operative Time Effects after Sciatic Nerve Crush on the Number of Alpha Motoneurons, Using a Stereological Count-ing Method (Disector). IBJ. 2000;4(1):41-49.
  13. Kidd SA, Eskenazi B, Wyrobex AJ. Effects of male age on semen quality and fertility: a review of the literature. Fertil Steril. 2001;75(2):237-48.
  14. Khaki A, Fathiazad F, Nouri M, Khaki AA, Khamenehi HJ, Hamadeh M. Evaluation of androgenic activity of allium cepa on spermatogen-esis in the rat. Folia Morphol (Warsz). 2009;68(1): 45-51.
  15. World Health Organization. WHO monographs on selected medicinal plants. 1st ed. Geneva: WHO; 1999. p. 77-85.
  16. Amin A, Hamza AA. Effects of Roselle and Ginger on cisplatin-induced reproductive toxicity in rats. Asian J Androl. 2006;8(5):607-12.
  17. Kaur R, Kaur K. Effects of dietary selenium (SE) on morphology of testis and cauda epididymis in rats. Indian J Physiol Pharmacol. 2000;44(3):265-72.
  18. Agarwal A, Nallella KP, Allamaneni SS, Said TM. Role of antioxidants in treatment of male infertil-ity: an overview of the literature. Reprod Biomed Online. 2004;8(6):616-27.
  19. Agarwal A, Prabakaran SA, Said TM. Prevention of oxidative stress injury to sperm. J Androl. 2005; 26(6):654-60.
  20. Osinubi AA, Noronha CC, Okanlawon AO. Mor-phometric and stereological assessment of the effects of long-term administration of quinine on the morphology of rat testis. West Afr J Med. 2005;24(3):200-5.