ERKEK SIÇANLARDA YÜKSEK FRUKTOZLU MISIR ŞURUBU TÜKETİMİNİN PUBERTEYE GEÇİŞ VE CİNSEL DAVRANIŞ ÜZERİNDEKİ ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Abstract

Yüksek fruktozlu mısır şurubu (YFMŞ) tatlandırıcı olarak sıvı ve katı gıdalarda kullanımı gıda sanayisinde son yıllarda önemli ölçüde artmıştır. Bu artışla beraber metabolik hastalıkların yüksek insidansından sorumlu olabileceğine dair birçok çalışma yapılmıştır. Doğum sonrası gelişim sırasındaki yaşam tarzı, metabolik programlamanın puberte, cinsel davranış ve üreme sistemi üzerindeki etkileri önemli bir çalışma alanı oluşturmaktadır. Bu tez çalışmasınin amacı, YFMŞ tüketiminin pubertal olgunlaşma, cinsel davranış ve üreme sistemi üzerindeki etkinliğinin araştırılmasıdır. Tez çalışmasındade deneysel çalışmalar 3 aşamadan oluşmaktadır; İlk aşamada YFMŞ'nin puberteye geçiş üzerindeki etkilerinin anlaşılmasına yönelik çalışmalar yapılmıştır (YFMŞ-1). Çalışmanın bu aşamasında kullanılacak olan erkek hayvanlar 21 günlük (hayvanların sütten kesildiği dönem) iken seçilmiş kontrol ve YFMŞ-55 (%15 seyreltik, ortalama 30 gün uygulandı) gruplarına (n=10) ayrılarak hayvanların puberteye geçiş parametreleri ölçülmüştür. Ayrıca serum ve beyin doku örneklerinde; Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay ( ELİSA) ile üreme hormon (Testosteron, Östrojen, Luteinleştirici hormon (LH), Follicle Stimulating Hormone (FSH) ) seviyeleri ve polymerase chain reaction (PCR) ile de gen analizleri (Kiss1, KiSS1R, RFRP3) yapıldı. Deneysel çalışmaların ikinci aşamasında ise; cinsel davranış gösteren erişkin erkek sıçanlarda YFMŞ tüketiminin üreme sistemine etkisine yönelik çalışmalar yapılmıştır (YFMŞ-2). Bu aşamada 20 adet erkek sıçan; kontrol ve YFMŞ-55 (%15 seyreltik, 56 gün uygulanan) grupları olmak üzere 2 gruba (n=10) ayrılmıştır. Deneysel çalışmanın üçüncü aşamasında hayvanlar 21. günlük (hayvanların sütten kesildiği dönem) hayvanlar cinsel olgunluğa erişene kadar YFMŞ ile beslenmiştir (YFMŞ-3). Bu aşamada 20 adet erkek sıçan; kontrol ve YFMŞ-55 (%15 seyreltik, ortalama 86 gün) grupları olmak üzere 2 gruba (n=10) ayrılmıştır. Bu deneysel çalışmanın hem ikinci hem de üçüncü aşamasının sonunda tüm hayvanlara cinsel davranış testi (CDT) ve cinsel motivasyon testi (CMT) yapılmıştır. Ardından hayvanlar dekapite edilerek serum ve beyin doku örneklerinde; PCR gen analizleri, ELİSA ile üreme hormon seviyeleri belirlendi. YFMŞ-1 protokolünde YFMŞ tüketiminin puberteye geçişi kontrol hayvanlarıyla karşılaştırıldığında puberteye girişi geciktirdiği görülmüştür. Aynı zamanda YFMŞ uygulamasının serum östrojen, LH ve FSH seviyelerini kontrol grubuna göre anlamlı bir şekilde arttırdığı belirlenmiştir. Arkuat nükleus (ARC) bölgesinde Kiss, KiSS1R gen ekspresyonu kontrol grubuna kıyasla anlamlı ölçüde artmıştır. YFMŞ-2 protokolünde YFMŞ uygulaması sonrası CMT ile dişinin bitişiğindeki uç odanın tamamında (end zone) ve dişi yaklaşma bölgelerinde (approach zone) bölgelerinde kontrola kıyasla daha az zaman harcadığı görülmüştür. CDT de ise YFMŞ tüketimi mount latensi (ML) ve ejekülasyon lantensini (EL) anlamlı olarak arttırdığı, çifleşme oranı (ÇO) ve cinsel aktivite indeksi (CAİ) ise anlamlı şekilde azalttığı tespit edilmiştir. Serum östrojen, LH ve FSH seviyelerinin anlamlı bir şekilde arttığı bulunmuştur. ARC bölgesinde Kiss, KiSS1R gen ekspresyonu kontrol grubuna kıyasla anlamlı ölçüde artmıştır. YFMŞ 3 protokolünde YFMŞ uygulamasının, ilk cinsel davranış gösterme gününü uzattığı ve ilk cinsel davranış gösterdiği ağırlığı anlamlı bir şekilde arttırdığı görülmüştür. CMT ile dişi test hayvanın Approach zone ve End Zone bölgesinde harcadığı süreyi anlamlı şekilde azalttığı tespit edilmiştir. CDT de ise YFMŞ tüketimi EL anlamlı olarak arttırdığı, ejekülasyon frekansı (EF), ÇO ve CAİ ise anlamlı şekilde azalttığı belirlenmiştir. Sonuç olarak YFMŞ'nin hipogonadizme ve serum hormon seviyelerinde değiştirerek puberteye geçişi ve cinsel olgunlaşmayı geciktirdiği, cinsel motivasyon ve davranışı olumsuz yönde etkilediği görülmüştür. Bulgularımız, hayvan modellerinde YFMŞ tüketimi ile erkek üreme sistemi bozuklukları arasındaki bağlantıların daha fazla araştırılmasını gerektirmektedir.In recent years, the use of High-Fructose Corn Syrup (HFCS) as a sweetener in the food industry has increased significantly. Along with this increase, many studies have been conducted arguing that it may be responsible for the high incidence of metabolic diseases. However, the effects of HFCS consumption on pubertal maturation, sexual behavior, and the reproductive system are not fully known. The purpose of the present thesis was to investigate the effects of HFCS consumption on pubertal maturation, sexual behavior, and the reproductive system. The experimental work of the thesis consisted of 3 stages; In the first stage, efforts were made to understand the effects of HFCS on the transition to puberty (HFCS-1). The male animals to be used in this stage of the study were selected when they were 21 days old (weaning period). They were divided into Control and HFCS-55 (15% diluted, 55% fructose content administered for an average of 30 days) Groups (n=10 each group). Enzyme Linked ImmunoSorbent Assay (ELISA) was used for reproductive hormone levels (Testosterone, Estrogen, Luteinizing Hormone (LH), Follicle-Stimulating Hormone(FSH) ) in the parameters of the transition of animals to puberty, serum, and brain tissue samples, and gene analyzes (Kiss1, KiSS1R, RFRP3) were performed by PCR. In the second stage of experimental work, the effects of HFCS consumption on the reproductive system in adult male rats with sexual behavior (HFCS-2) were examined. At this stage, 20 male rats were divided into 2 groups Control and HFCS-55 (15% diluted, 55% fructose content applied daily for an average of 56 days) groups (n=10 each group). In the third stage of the experimental study, the animals were taken at 21 days of age (weaning period) and fed with HFCS until they reached sexual maturity (HFCS-3). At this stage, 20 male rats were divided into 2 groups Control and HFCS-55 (15% diluted, 55% fructose content applied daily for an average of 86 days) Groups (n=10 in each group). At the end of the second and third stages of this experimental study, all animals underwent a Sexual Behavior Test (SBT) and a Sexual Incentive Motivation Test (SIMT). The animals were then decapitated and RT-PCR gene analyses were made in serum and brain tissue samples and reproductive hormone levels were determined by ELISA. In the HFCS-1 protocol, it was observed that the consumption of HFCS delayed puberty when compared to control animals. It was also found that HFCS application increased serum estrogen, LH, and FSH levels at significant levels compared to the Control Group. Kiss and KiSS1R gene expression was significantly increased in the Arcuate Nucleus (ARC) region when compared to the Control Group. In the HFCS-2 protocol, it was found that the female spent less time in the entire end zone adjacent to the female (end zone) and the female approach zones with SIMT when compared to the control after the application of the YFCS-2 protocol. On the other hand, it was found in CDT that consumption of HFCS significantly increased the Mount Latency (ML) and Ejaculation Latency (EL) and significantly decreased the Mating Rate (MR) and Sexual Activity Index (SAI). It was also found that serum estrogen, LH, and FSH levels increased significantly. Kiss and KiSS1R gene expression was significantly increased in the ARC region compared to the control group. In the HFCS-3 protocol, it wasobserved that the application of HFCS prolonged the first sexual behavior day and increased the weight of the first sexual behavior at significant levels. It was found with SIMT that the female test animal significantly reduced the time spent in the Approach Zone and End Zone. In SBT, on the other hand, it was also found that HFCS consumption increased EL and decreased Ejaculation Frequency (EF), DO, and CAI at significant levels. As a result, it was observed that HFCS delayed the transition to puberty and sexual maturation by causing hypogonadism and altering serum hormone levels, affecting sexual motivation and behaviors negatively. Our findings require further investigation of the links between HFCS consumption and male reproductive system disorders in animal models.