Micronutrient supplements as antioxidants in improving sperm quality and reducing DNA fragmentation

• Published in: Basic and clinical andrology Vol. 33; no. 1; pp. 1 - 8
• Main Authors: Nguyen, Nguyen Dac, Le, Minh Tam, Tran, Nhu Quynh Thi, Nguyen, Quoc Huy Vu, Cao, Thanh Ngoc
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: London BioMed Central 14.09.2023; BMC
• Subjects: Anticoagulants; Antioxidants; Cholesterol; Fertility; Infections; Infertility; Male infertility; Morphology; Oxidative stress; Reactive oxygen species; Selenium; Sperm; Sperm DNA fragmentation; Spermatogenesis
• ISSN: 2051-4190; 2051-4190
• DOI: 10.1186/s12610-023-00197-9

Abstract Background Spermatogenesis and sperm quality may be negatively impacted by an increase in reactive oxygen species. This study investigates the efficacy of combined antioxidant therapy for treating male infertility, as measured by semen analyses and the sperm DNA fragmentation index (DFI). Infertile men with a high sperm DNA fragmentation index were instructed to take two oral micronutrient capsules daily for three months. Each antioxidant formulation contained 60 mg vitamin E, 400 µg folic acid, 30 mg selenium, 125 mg L-arginine, 220 mg L-carnitine, 7.5 mg coenzyme Q10, 40 mg L-glutathione, and 20 mg zinc citrate. At entry and post-treatment, the general characteristics, semen analysis, and sperm chromatin dispersion assays were recorded and compared. Results After three months of treatment with antioxidant compounds, the quality of spermatozoa improved significantly, as indicated by a decrease in the mean DNA fragmentation index from 45.6 ± 17.2% to 34.8 ± 20.3%; an increase in sperm concentration from 29.7 × 10 6 /mL to 35.7 × 10 6 /mL ( p  < 0.001), an increase in a total number of spermatozoa from 72.1 × 10 6 to 95.5 × 10 6 ( p  = 0.012), and an increase in the vitality from 75.5 ± 17.1 to 81.1 ± 14.4% viable forms ( p  < 0.001). Conclusions Micronutrient supplementation can improve sperm quality and DNA integrity in infertile men. Men with infertility and significant sperm DNA fragmentation who take antioxidants for three months experience a reduction in DNA fragmentation index and an increase in sperm quality as measured by the semen analysis. Trial registration NCT04509583 . Registered 12 August 2020, Hue University of Medicine and Pharmacy Ethics Committee—Retrospectively registered. Résumé Contexte La spermatogenèse et la qualité du sperme peuvent être affectées négativement par une augmentation des espèces réactives de l'oxygène. La présente étude évalue l'efficacité d’une thérapie antioxydante combinée pour traiter l'infertilité masculine, telle que mesurée par les analyses du sperme et l'indice de fragmentation de l'ADN des spermatozoïdes (DFI). Les hommes infertiles avec un indice de fragmentation de l'ADN des spermatozoïdes élevé ont été invités à prendre, par voie orale, deux capsules de micronutriments par jour pendant trois mois. Chaque formulation antioxydante contenait 60 mg de vitamine E, 400 μg d'acide folique, 30 mg de sélénium, 125 mg de L-arginine, 220 mg de L-carnitine, 7,5 mg de coenzyme Q10, 40 mg de L-glutathion et 20 mg de citrate de zinc. À l'entrée et après le traitement, les caractéristiques générales, l'analyse du sperme et les tests de dispersion de la chromatine spermatique ont été enregistrés et comparés. Résultats Après trois mois de traitement avec des composés antioxydants, la qualité des spermatozoïdes s'est considérablement améliorée, comme l'indique une diminution de l'indice moyen de fragmentation de l'ADN de 45,6±17,2% à 34,8±20,3%; une augmentation de la concentration de spermatozoïdes de 29,7×106/mL à 35,7×106/mL ( p <0,001), une augmentation du nombre total de spermatozoïdes de 72,1x106 à 95,5x106 ( p =0,012), et une augmentation de la vitalité de 75,5±17,1 à 81,1±14,4% des formes viables ( p <0,001). Conclusions La supplémentation en micronutriments peut améliorer la qualité du sperme et l'intégrité de l'ADN chez les hommes infertiles. Les hommes souffrant d'infertilité et d'une fragmentation importante de l'ADN des spermatozoïdes qui prennent des antioxydants pendant trois mois subissent une réduction de l'indice de fragmentation de l'ADN et une augmentation de la qualité du sperme, mesurée par l'analyse du sperme.