Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2024.

Bibliography: pages 35-40.

Purpose: Tartrazine is a yellow coloring agent that is commonly used in foods; however, high dosages of tartrazine affect fertility and create oxidative stress by generating free radicals. A plant species known as Stevia rebaudiana has natural antioxidants that show promise for protecting testicular tissue. Consequently, this study was intended to examine the ameliorative effect of the aqueous extract of Stevia rebaudiana (Stevia) on the fertility of male Wistar rats induced by the daily oral intake of Tartrazine.

Methods: Utilizing GC-Mass spectrometry, phytochemical identification was accomplished for Stevia extract. Study groups were separated into several groups: the first group (the control) got distilled water for up to 56 days; the Stevia group (1000 mg/kg), the Tartrazine group (300mg/Kg), and the stevia and Tartrazine group (the group was given Tartrazine after 1 hr of Stevia extract intake). Also, the oxidative damage in testicular tissues was assessed by measuring the levels of Malondialdehyde (MDA) and antioxidants [Catalase (CAT)], [Superoxide dismutase (SOD)], and [Glutathione reductase (GSH)]. Further, histological alterations were examined. In addition, cyclic AMP-responsive element modulator (Crem) gene expression levels and their relative proteins were measured in the testicular tissues using quantitative real-time polymerase chain reaction (QRT-PCR) and ELISA essays, respectively. Sperm analysis and testosterone concentration were also performed. SPSS version 25 was used for the analysis of results ; (P< 0.05) was regarded as significant.
Results: Compared to the control group, the results demonstrated that Tartrazine caused a significant reduction (P< 0.05) in the testosterone hormone level (0.70 ± 0.21) and the Crem protein quantity (1.21 ± 0.23) in the treated Tartrazine group. Also, it had a significant decrease (P>0.05) in sperm motility, viability, count, and antioxidant levels. Moreover, there was a significant increase (P>0.05) in sperm abnormalities, MDA level (7.40 ± 1.10), kidney and liver function parameters, and DNA degradation in the treated Tartrazine group compared to the control group. On the contrary, the Stevia extract intake enhanced the testosterone (2.50 ± 0.60), antioxidants, and Crem protein levels (2.33 ± 0.10) with an improvement in sperm quality in the Stevia and Tartrazine-treated group compared to the Tartrazine group. Stevia also caused a significant decrease (P>0.05) in the MDA level (3.20 ± 0.20), and sperm abnormalities with an enhancement of the liver and kidney function parameters in the Stevia and Tartrazine-treated group compared to the Tartrazine group.
Conclusions: Stevia administration has a protective effect on the testicular tissues and sperm quality against toxicity induced by tartrazine exposure, so it will be a good antioxidant drug to be administered daily before exposure to oxidants such as tartrazine.

الغرض: التارترازين هو عامل تلوين أصفر يستخدم عادة في الأطعمة؛ ومع ذلك، فإن الجرعات العالية من التارترازين تؤثر على الخصوبة وتخلق إجهادًا مؤكسدًا عن طريق توليد الجذور الحرة. تحتوي الأنواع النباتية المعروفة باسم ستيفيا ريبوديانا على مضادات أكسدة طبيعية تبشر بحماية أنسجة الخصية. وبالتالي، كان الهدف من هذه الدراسة هو دراسة التأثير التحسيني للمستخلص المائي لنبات ستيفيا ريبوديانا (ستيفيا) على خصوبة ذكور فئران ويستار الناجمة عن تناول التارترازين عن طريق الفم يوميًا.

الطرق: باستخدام قياس الطيف تم التعرف على المواد الكيميائية النباتية لمستخلص ستيفيا . تم تقسيم مجموعات الدراسة إلى عدة مجموعات: حصلت المجموعة الأولى (المجموعة الضابطة) على ماء مقطر لمدة تصل إلى 56 يومًا؛ مجموعة ستيفيا (1000 مجم / كجم)، مجموعة التارترازين (300 مجم / كجم)، ومجموعة ستيفيا وتارترازين (تم إعطاء المجموعة تارترازين بعد ساعة واحدة من تناول مستخلص ستيفيا). أيضًا، تم تقييم الضرر التأكسدي في أنسجة الخصية عن طريق قياس مستويات المالونديالدهيد ، ومضادات الأكسدة ( الكاتاليز والديسمويتيز الفائق اكسيد و الجلوتاثيون المختزل . علاوة على ذلك، تم فحص التغيرات النسيجية. بالإضافة إلى ذلك، تم قياس مستويات التعبير الجيني لمُعدِّل العنصر المستجيب لـلكريم جين والبروتينات النسبية الخاصة بها فى أنسجة الخصية باستخدام البوليميريز المتسلسل الكمي والايليزا بالترتيب.
كما تم إجراء تحليل الحيوانات المنوية وتركيز هرمون التستوستيرون. تم استخدام برنامج الاس بي اس اس الاصدار الخامس والعشرون لتحليل النتائج بينما اعتبرت نسبة (P< 0.05) ذات دلالة إحصائية .
النتائج: بالمقارنة مع مجموعة السيطرة، أظهرت النتائج أن التارترازين تسبب في انخفاض معنوي (P< 0.05) في مستوى هرمون التستوستيرون (0.21±0.70) وكمية الكريم بروتين (0.23±1.21) في مجموعة التارترازين المعالجة. كما لوحظ انخفاض معنوي (P< 0.05) في حركة الحيوانات المنوية وحيويتها وعددها ومستويات مضادات الأكسدة. علاوة علي ذلك ، كانت هناك زيادة معنوية (P< 0.05) في تشوهات الحيوانات المنوية، ومستوى المالنوالدهيد (1.10±7.40) ، ووظائف الكلى والكبد، وتدهور الحمض النووي في مجموعة التارترازين المعالجة مقارنة بمجموعة السيطرة. على العكس من ذلك، أدى تناول مستخلص ستيفيا إلى تعزيز مستويات هرمون التستوستيرون (0.60±2.50) ، ومضادات الأكسدة، ومستويات بروتين الكريم (0.10±2.33) مع تحسن في جودة الحيوانات المنوية في المجموعة المعالجة بالستيفيا والتارترازين مقارنة بمجموعة التارترازين. كما تسببت ستيفيا في انخفاض كبير (P< 0.05) في مستوى المالنوالدهيد( 0.20±3.20) ، وتشوهات الحيوانات المنوية مع تحسين معلمات وظائف الكبد والكلى في المجموعة المعالجة بالستيفيا والتارترازين مقارنة بمجموعة التارترازين.
الإستنتاجات: تناول ستيفيا له تأثير وقائي على أنسجة الخصية وجودة الحيوانات المنوية ضد التسمم الناجم عن التعرض للتارترازين، لذلك سيكون دواء مضاد للأكسدة جيد يتم تناوله يوميا قبل تناول التارترازين يوميا.

Issued also as CD

Text in English and abstract in Arabic & English.