DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2025.1553218
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40308695
تاريخ النشر: 2025-04-16
المؤلف: Isa Fusaro وآخرون
الموضوع الرئيسي: أبحاث الأحماض الدهنية والصحة
نظرة عامة
تستكشف هذه الدراسة آثار المكملات الغذائية مع الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة المستندة إلى القنب (PUFAs) على ملفات الدهون في الأغشية والأداء التناسلي للحمير من سلالة مارتينا فرانكا على مدى 90 يومًا. تم تخصيص اثني عشر حمارًا إما لمجموعة علاجية تتلقى زيت القنب أو مجموعة تحكم تتبع نظامًا غذائيًا قياسيًا. تضمنت النتائج الرئيسية زيادة كبيرة في حركة الحيوانات المنوية من 92.61% في مجموعة التحكم إلى 96.63% في مجموعة العلاج بحلول اليوم 60 (ص = 0.05)، وتحسن في شكل الحيوانات المنوية الطبيعية من 96.58% إلى 98.85% (ص = 0.04). ومع ذلك، أظهرت مجموعة العلاج انخفاضًا ملحوظًا في حجم السائل المنوي الخالي من الجل، حيث انخفض من 64.17 مل في مجموعة التحكم إلى 28.20 مل في اليوم 60 (ص < 0.0001). كشفت التحليلات الدهنية عن زيادة في الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة أوميغا-3، وخاصة حمض الإيكوسابنتاينويك (EPA)، الذي ارتفع من 0.08% في مجموعة التحكم إلى 0.20% بحلول اليوم 60 (ص < 0.0001). بالإضافة إلى ذلك، تحسن مؤشر التأكسد بشكل كبير، حيث انخفض من 264.11 في مجموعة التحكم إلى 86.53 في مجموعة العلاج (ص < 0.0001). تشير هذه النتائج إلى زيادة في سيولة الأغشية واستقرار الأكسدة، مما يوحي بأن مكملات زيت القنب يمكن أن تؤثر بشكل إيجابي على النتائج التناسلية في الحمير. تستنتج الدراسة أن دمج زيت القنب في حميات الحمير قد يحسن الكفاءة التناسلية، مما يستدعي مزيدًا من التحقيق في الآثار طويلة الأجل ومستويات المكملات المثلى لتطبيقات أوسع في التكاثر في الخيول والماشية.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على الطلب المتزايد من المستهلكين على المنتجات الحيوانية المستدامة، مما يدفع قطاع الماشية إلى اعتماد استراتيجيات إدارة موارد أكثر كفاءة، لا سيما في استخدام التربة والمياه. من بين الأساليب المختلفة للتخفيف من الأثر البيئي لإنتاج الحيوانات، حظيت إضافة مكونات علفية مستدامة، مثل القنب (Cannabis sativa)، باهتمام كبير. يُزرع القنب بشكل أساسي لأغراض صناعية وطهي، ويقدم مجموعة من التطبيقات، بما في ذلك استخدامه في حميات الحيوانات. تعترف الهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية (EFSA) بإمكانية بذور القنب ودقيق بذور القنب في حميات الحيوانات المختلفة، مع معدلات إدراج محددة مصممة لتلبية احتياجات الأيض لمختلف الأنواع.
على الرغم من الفوائد الموثقة لمكملات القنب على صحة وإنتاجية الماشية، لا تزال الأبحاث التي تركز بشكل خاص على الخيول، وخاصة الفحول الحمير، محدودة. تشكل الحميات الحالية للخيول، التي غالبًا ما تكون غنية بالحبوب، مخاطر من الاضطرابات الأيضية، مما يثير الاهتمام في مكملات الدهون كمصدر بديل للطاقة. تفضل الزيوت النباتية، بما في ذلك زيت القنب، بشكل متزايد لفوائدها الصحية وتأثيراتها الإيجابية على قابلية العلف. يبرز الاهتمام المتزايد في تربية الحمير، المدفوع بفوائد حليب الحمير والسياسات التي تدعم الحفاظ على السلالات المحلية، الحاجة إلى استراتيجيات لتعزيز الأداء التناسلي في الحمير. تهدف هذه الدراسة إلى التحقيق في آثار مكملات الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة المستندة إلى القنب على ملفات الدهون في الأغشية والأداء التناسلي للحمير من سلالة مارتينا فرانكا، مما يمثل استكشافًا جديدًا في هذا المجال.
طرق البحث
تم إجراء الدراسة في الإسطبلات التجريبية لجامعة تيرامو في بيلانتي، إيطاليا، على مدى 90 يومًا. تم الحصول على الموافقة الأخلاقية للإجراءات التجريبية من لجنة رعاية واستخدام الحيوانات الأخلاقية بجامعة تيرامو، بموجب البروتوكول رقم 18532 بتاريخ 28/06/2022. التزمت جميع الأنشطة بالإرشادات المنصوص عليها في التوجيه 2010/63/EU، مما يضمن الامتثال للمعايير الأخلاقية في أبحاث الحيوانات.
النتائج
تشير نتائج الدراسة إلى تغييرات كبيرة في معايير السائل المنوي بعد مكملات زيت القنب. انخفض حجم السائل المنوي الخالي من الجل بشكل ملحوظ من 64.17 مل في مجموعة التحكم إلى 28.20 مل بحلول اليوم 60 (ص < 0.0001). كما انخفض تركيز الحيوانات المنوية من 632.89 مليون/مل إلى 343.10 مليون/مل في اليوم 45، مع تعافي طفيف إلى 407.28 مليون/مل بحلول اليوم 60، مما ظل أقل بكثير من مجموعة التحكم (ص < 0.0001). في المقابل، تحسنت حركة الحيوانات المنوية قليلاً، حيث زادت من 92.61% في مجموعة التحكم إلى 96.63% بحلول اليوم 60 (ص = 0.05)، بينما أظهر الشكل الطبيعي تحسنًا كبيرًا من 96.58% إلى 98.85% على مدار نفس الفترة (ص = 0.04). بالإضافة إلى ذلك، كشفت تحليلات ملف الدهون عن تغييرات كبيرة في تركيبة الأحماض الدهنية للحيوانات المنوية، مع انخفاض ملحوظ في C18:0 وزيادة في محتوى C18:2 وEPA (ص < 0.001). انخفضت نسبة ω3/(ω3 + ω6) ومؤشر عدم التشبع بشكل كبير، مما يشير إلى انخفاض القابلية للتأكسد الدهني (ص < 0.0001). أظهرت تحليلات الارتباط علاقات إيجابية قوية بين حجم السائل المنوي الخالي من الجل والحجم الكلي (ع = 0.82)، وبين الحركة والشكل الطبيعي (ع = 0.80). علاوة على ذلك، كانت ملفات الأحماض الدهنية الغذائية مرتبطة بشكل كبير مع الجليسرول فوسفوليبيدات أغشية الحيوانات المنوية، مما يبرز تأثير توازن الأحماض الدهنية على جودة السائل المنوي. بشكل عام، تشير هذه النتائج إلى أن مكملات زيت القنب تؤثر بشكل كبير على معايير السائل المنوي وملفات الدهون، مع آثار على الصحة التناسلية.
المناقشة
تستكشف الدراسة تأثير مكملات الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة المستندة إلى القنب (PUFA) على الأداء التناسلي وملفات الدهون في الأغشية للحمير من سلالة مارتينا فرانكا. تم تقسيم اثني عشر حمارًا صحيًا إلى مجموعتين: مجموعة علاجية (TRT) ومجموعة تحكم (CTR)، حيث تلقت مجموعة TRT نظامًا غذائيًا غنيًا بزيت القنب على مدى تجربة استمرت ثلاثة أشهر. تشير النتائج إلى أن مكملات PUFA الغذائية أثرت بشكل كبير على معايير جودة السائل المنوي، بما في ذلك الحركة والشكل، على الأرجح بسبب دمج PUFAs في أغشية الحيوانات المنوية، مما يعزز سيولة الأغشية ويحمي من الإجهاد التأكسدي. ومن الجدير بالذكر أن التحسينات في حيوية الحيوانات المنوية وحركتها لوحظت في وقت مبكر يصل إلى 15 يومًا بعد المكملات، مما يشير إلى استجابة سريعة للتغييرات الغذائية.
تؤكد النتائج على الدور الحاسم للأحماض الدهنية الغذائية في صحة الإنجاب لدى الذكور، مما يتماشى مع الأدبيات الحالية التي تسلط الضوء على أهمية التغذية في تنظيم وظيفة الحيوانات المنوية. كما تشير الدراسة إلى أنه بينما يمكن أن يؤثر تناول الأحماض الدهنية المشبعة (SFAs) بشكل سلبي على جودة الحيوانات المنوية، فإن مستويات PUFA الكافية يمكن أن تعزز القدرة المضادة للأكسدة وتخفف من الإجهاد التأكسدي. بشكل عام، يبدو أن دمج زيت القنب يعزز الكفاءة التناسلية في الحمير، مما يوفر طريقًا واعدًا للبحث المستقبلي في التدخلات الغذائية في التكاثر في الخيول والماشية. هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لاستكشاف مستويات المكملات المثلى وآثارها طويلة الأجل على النتائج التناسلية.
DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2025.1553218
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40308695
Publication Date: 2025-04-16
Author(s): Isa Fusaro et al.
Primary Topic: Fatty Acid Research and Health
Overview
This study investigates the effects of dietary supplementation with hemp-based polyunsaturated fatty acids (PUFAs) on the membrane lipid profiles and reproductive performance of Martina Franca jacks over a 90-day period. Twelve donkeys were assigned to either a treatment group receiving hemp oil or a control group on a standard diet. Key findings included a significant increase in sperm motility from 92.61% in the control group to 96.63% in the treatment group by Day 60 (p = 0.05), and an enhancement in normal sperm morphology from 96.58% to 98.85% (p = 0.04). However, the treatment group exhibited a notable decrease in gel-free semen volume, dropping from 64.17 mL in the control group to 28.20 mL at Day 60 (p < 0.0001). Lipidomic analyses revealed an increase in omega-3 PUFAs, particularly eicosapentaenoic acid (EPA), which rose from 0.08% in the control group to 0.20% by Day 60 (p < 0.0001). Additionally, the peroxidation index improved significantly, decreasing from 264.11 in the control group to 86.53 in the treatment group (p < 0.0001). These results indicate enhanced membrane fluidity and oxidative stability, suggesting that hemp oil supplementation can positively influence reproductive outcomes in donkeys. The study concludes that incorporating hemp oil into donkey diets may improve reproductive efficiency, warranting further investigation into long-term effects and optimal supplementation levels for broader applications in equine and livestock reproduction.
Introduction
The introduction highlights the growing consumer demand for sustainable animal products, prompting the livestock sector to adopt more efficient resource management strategies, particularly in soil and water use. Among various approaches to mitigate the environmental impact of animal production, the inclusion of sustainable feed ingredients, such as hemp (Cannabis sativa), has garnered significant attention. Hemp, cultivated primarily for industrial and culinary purposes, offers a range of applications, including its use in animal diets. The European Food Safety Authority (EFSA) recognizes the potential of hemp seeds and hempseed meal in various animal diets, with specific inclusion rates tailored to different species’ metabolic needs.
Despite the documented benefits of hemp supplementation on livestock health and productivity, research specifically focusing on equids, particularly donkey stallions, remains limited. Current equine diets, often high in grains, pose risks of metabolic disorders, prompting interest in lipid supplementation as an alternative energy source. Vegetable oils, including hemp oil, are increasingly favored for their health benefits and positive effects on diet palatability. The rising interest in donkey farming, driven by the health benefits of donkey milk and policies supporting local breed conservation, underscores the need for strategies to enhance reproductive performance in donkeys. This study aims to investigate the effects of hemp-based polyunsaturated fatty acid supplementation on the membrane lipid profiles and reproductive performance of Martina Franca jacks, marking a novel exploration in this area.
Methods
The study was performed at the experimental stables of the University of Teramo in Bellante, Italy, over a duration of 90 days. Ethical approval for the experimental procedures was secured from the Ethical Animal Care and Use Committee of the University of Teramo, under Protocol No. 18532 dated 28/06/2022. All activities adhered to the guidelines set forth in Directive 2010/63/EU, ensuring compliance with ethical standards in animal research.
Results
The results of the study indicate significant changes in semen parameters following hemp oil supplementation. The gel-free volume of semen decreased markedly from 64.17 mL in the control group to 28.20 mL by day 60 (p < 0.0001). Sperm concentration also declined from 632.89 million/mL to 343.10 million/mL at day 45, with a slight recovery to 407.28 million/mL by day 60, remaining significantly lower than the control (p < 0.0001). In contrast, sperm motility improved slightly, increasing from 92.61% in the control group to 96.63% by day 60 (p = 0.05), while normal morphology showed a significant enhancement from 96.58% to 98.85% over the same period (p = 0.04). Additionally, lipid profile analyses revealed significant alterations in the fatty acid composition of spermatozoa, with a notable decrease in C18:0 and an increase in C18:2 and EPA content (p < 0.001). The ω3/(ω3 + ω6) ratio and unsaturation index both decreased significantly, indicating reduced susceptibility to lipid peroxidation (p < 0.0001). Correlation analyses demonstrated strong positive relationships between gel-free volume and total volume (r = 0.82), and between motility and normal morphology (r = 0.80). Furthermore, dietary fatty acid profiles were significantly correlated with spermatozoa membrane glycerophospholipids, highlighting the impact of fatty acid balance on semen quality. Overall, these findings suggest that hemp oil supplementation significantly affects semen parameters and lipid profiles, with implications for reproductive health.
Discussion
The study investigates the impact of hemp-based polyunsaturated fatty acid (PUFA) supplementation on the reproductive performance and membrane lipid profiles of Martina Franca donkey jacks. Twelve healthy donkeys were divided into treatment (TRT) and control (CTR) groups, with the TRT group receiving a diet enriched with hemp oil over a three-month trial. The findings indicate that dietary PUFA supplementation significantly influenced semen quality parameters, including motility and morphology, likely due to the incorporation of PUFAs into sperm membranes, which enhances membrane fluidity and protects against oxidative stress. Notably, improvements in sperm viability and motility were observed as early as 15 days post-supplementation, suggesting a rapid response to dietary changes.
The results underscore the critical role of dietary fatty acids in male reproductive health, aligning with existing literature that highlights the importance of nutrition in regulating sperm function. The study also notes that while excessive intake of saturated fatty acids (SFAs) can negatively affect sperm quality, adequate PUFA levels can enhance antioxidant capacity and mitigate oxidative stress. Overall, the incorporation of hemp oil appears to enhance reproductive efficiency in donkeys, providing a promising avenue for future research into dietary interventions in equine and livestock reproduction. Further studies are warranted to explore optimal supplementation levels and long-term effects on reproductive outcomes.