Potencial antioxidante dos bioativos presentes no óleo essencial de syzygium aromaticum l. na maturação in vitro de oócitos bovinos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES O óleo essencial de Syzygium aromaticum (OESA) possui comprovada atividade antioxidante. Contudo, por seus bioativos serem de diferentes constituições, é necessária a aplicação de estudos bioguiados para denotar o maior potencial antioxidante do OESA, bem como determinar a concentração ideal. Assim, considerando que a produção in vitro de embriões (PIVE) em bovinos apresenta eficiência variável em virtude das condições de estresse oxidativo, a suplementação do meio com esses compostos pode ser uma alternativa para otimizar a técnica. Portanto, o objetivo foi avaliar o potencial antioxidante dos bioativos isolados do OESA em oócitos bovinos, sobre a maturação nuclear e citoplasmática, viabilidade das células do cumulus, níveis de espécies reativas de oxigênio (EROs), níveis de glutationa intracelular (GSH), potencial de membrana mitocondrial (ΔΨm), desenvolvimento embrionário partenogenético (Etapa 1); e diferentes concentrações do bioativo definido na primeira etapa sobre os mesmos parâmetros (Etapa 2). Para tanto, oócitos foram maturados nas seguintes suplementações: OESA20 (20 μg/mL OESA), EUG (83 μM eugenol), β-CA (19 μM β-cariofileno), ACT (12 μM acetato de eugenila), CIS (100 μM cisteamina) e controle (sem antioxidante) para a Etapa 1; e eugenol E83 (83 μM eugenol), E100 (100 μM eugenol), E120 (120 μM eugenol), controle positivo (100 μM cisteamina) e controle negativo (sem antioxidante) para Etapa 2. Na etapa 1, todos os antioxidantes foram superiores ao controle nas taxas de metáfase II (MII, P < 0,05). Contudo, EUG, OESA20 e CIS aumentaram as taxas de extrusão do primeiro corpúsculo polar (1CP, P < 0,05). Além disso, EUG apresentou taxas de expansão e viabilidade das células do cumulus superiores aos demais grupos (P < 0,05). As taxas de maturação citoplasmática por distribuição mitocondrial foram maiores nos grupos EUG e ACT, e para os padrões de agregação mitocondrial se destacaram EUG, ACT e CIS (P < 0,05). Os níveis de EROs foram reduzidos e os de GSH aumentaram com o EUG e CIS (P < 0,05). Ainda, todos os grupos mostraram menores níveis de ΔΨm comparado ao grupo controle e β-CA (P < 0,05). EUG, OESA20 e CIS promoveram maiores taxas de clivagem e qualidade embrionária, mas o EUG promoveu uma maior taxa de blastocistos e estruturas com ≥ 8 células (P < 0,05). Apesar da ação dos demais bioativos serem positivas, o eugenol promoveu a maior atividade e foi usado na etapa seguinte. Na etapa 2, as taxas de MII foram superiores para E83 quando comparados aos demais grupos (P < 0,05). E83, E120 e o controle positivo aumentaram as taxas de 1CP (P < 0,05). E83 e controle positivo resultaram em expansão e viabilidade de células cumulus superiores (P < 0,05). A maturação citoplasmática não diferiu entre os grupos com antioxidantes, mas, a agregação mitocondrial se destacou em E83 e controle positivo (P < 0,05). Um ΔΨm menor foi mostrado nos grupos suplementados com antioxidantes (P < 0,05). Os níveis de EROs reduziram com os grupos E83 e controle positivo, e os de GSH aumentaram com esses e o E120 (P < 0,05). A taxa de clivagem e o número de blastocistos eclodidos foi maior em E83, assim como a qualidade embrionária (P < 0,05). Em conclusão, apesar do β-CA e ACT terem efeitos antioxidantes, 83 μM de eugenol adicionado aos meios de MIV foi a mais interessante alternativa entre os bioativos para a manutenção da qualidade de oócitos bovinos, bem como promover o aumento do subsequente desenvolvimento embrionário The Syzygium aromaticum essential oil (EOSA) has proven antioxidant activity. Nevertheless, because its bioactive substances are of different constitutions, it is necessary to apply bioguided studies to denote the greater antioxidant potential of EOSA, as well as to determine the ideal concentration. Thus, considering that the in vitro embryo production (IVEP) in cattle has variable efficiency, due to oxidative stress conditions, medium supplementation with these compounds may be an alternative to optimize the technique. Therefore, the aim was to evaluate the antioxidant potential of EOSA bioactives in bovine oocytes on nuclear and cytoplasmic maturation, viability of cumulus cells, levels of reactive oxygen species (ROS), levels of intracellular glutathione (GSH), mitochondrial membrane potential (ΔΨm), parthenogenetic embryonic development (Step 1); and different concentrations of the bioactive defined in the first step on the same parameters (Step 2). Oocytes were matured in the following supplements: EOSA20 (20 μg/mL EOSA), EUG (83 μM eugenol), β-CA (19 μM β-caryophyllene), ACT (12 μM acetyl acetate), CYS (100 μM cysteamine) and control (without antioxidant) for step 1; and E83 (83 μM eugenol), E100 (100 μM eugenol), E120 (120 μM eugenol), positive control (100 μM cysteamine) and negative control (without antioxidant) for step 2. In the step 1, all antioxidants were superior to the control for metaphase II (MII) rates (P < 0.05). Nevertheless, EUG, EOSA20 and CYS increased the extrusion rates of the first polar body (1PB, P < 0.05). Moreover, EUG showed a superior expansion and viability of the cumulus cells rates (P < 0.05). The rates of cytoplasmic maturation by mitochondrial distribution were higher in the EUG and ACT, and for the patterns of mitochondrial aggregation EUG, ACT and CYS stood out (P < 0.05). ROS levels were reduced and GSH levels were increased with EUG and CYS (P < 0.05). All groups showed lower levels of ΔΨm compared to the control and β-CA (P < 0.05). EUG, EOSA20 and CYS promoted higher rates of cleavage and embryonic quality, but EUG promoted a higher rate of blastocysts and structures with ≥ 8 cells in the cleavage (P < 0.05). Although the action of the other bioactive agents was positive, eugenol promoted the greatest activity and was used in the next step. In the step 2, the MII rates were higher in the E83 when compared other groups (P < 0.05). E83, E120 and the positive control increased the rates of 1PB (P < 0.05). E83 and positive control resulted in higher expansion and viability of cumulus cells (P < 0.05). Cytoplasmic maturation did not differ among groups with antioxidants, but mitochondrial aggregation stood out in E83 and positive control (P < 0.05). A lower ΔΨm was shown in the groups supplemented with antioxidants (P < 0.05). The ROS levels decreased with E83 and positive control, and the GSH levels increased with these and the E120 (P < 0.05). The cleavage rate and the number of hatched blastocysts was higher in the E83, as well as the embryonic quality (P < 0.05). In conclusion, although β-CA and ACT have positive antioxidant effects, 83 μM of eugenol added to IVM medium was the most interesting alternative among bioactive agents for maintaining the quality of bovine oocytes, as well as promoting the increase of subsequent embryonic development