DOI: https://doi.org/10.1186/s13071-025-06728-9
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40045409
تاريخ النشر: 2025-03-05
المؤلف: Lisa Kuehne وآخرون
الموضوع الرئيسي: عدوى الديدان الطفيلية والسيطرة عليها
نظرة عامة
تدرس الدراسة تأثير إيجابية الأجسام المضادة للطفيلي العشبي أوسترتاجيا أوسترتاجي على صفات إنتاج الأبقار الحلوب، مع التركيز بشكل خاص على الفروقات المعتمدة على السلالة بين أبقار هولشتاين الألمانية (GH) وأبقار سيمينتال الألمانية (SIM). باستخدام بيانات من 560 مزرعة عبر ألمانيا، تستخدم البحث تحليل الانحدار الكمي لتحليل العلاقات بين إيجابية الأجسام المضادة لـ O. ostertagi مع إنتاج الحليب، ودهون الحليب، وبروتين الحليب، مع التحكم في عوامل مثل الوصول إلى المراعي، ونوع الزراعة، وحجم القطيع، وسنة الدراسة.
تكشف النتائج أن إيجابية الأجسام المضادة لـ O. ostertagi في أبقار GH مرتبطة بشكل كبير بانخفاض الإنتاج، حيث تظهر انخفاضًا قدره 631.6 كجم في إنتاج الحليب (P < 0.001)، و20.0 كجم في دهون الحليب (P < 0.001)، و17.0 كجم في بروتين الحليب (P = 0.01). بالمقابل، لم تُلاحظ اختلافات كبيرة في صفات الإنتاج بين المزارع الإيجابية والسلبية لـ SIM. تشير هذه النتائج إلى أن سلالات الألبان عالية الأداء مثل GH تتأثر بشكل أكبر بالعدوى الطفيلية مقارنة بالسلالات متعددة الأغراض مثل SIM، ربما بسبب العوامل الوراثية التي تؤثر على القابلية والقدرة على التحمل للأعباء الطفيلية.
مقدمة
تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على التركيز العالمي المتزايد على رفاهية الحيوانات وممارسات الثروة الحيوانية المستدامة، خاصة في سياق الديدان الخيطية المعوية (GIN) التي تؤثر بشكل كبير على إنتاجية ورفاهية الثروة الحيوانية المجترة. من بين هذه الديدان، يتم تحديد *Ostertagia ostertagi* كأكثر الديدان الخيطية انتشارًا التي تؤثر على الماشية، حيث تشير الدراسات إلى أن معدلات انتشارها على مستوى الأبقار في قطعان الألبان تصل إلى 80-100% في مناطق مثل هولندا وبلجيكا. العواقب الاقتصادية لهذه العدوى هي في الأساس غير مباشرة، ناتجة عن التهاب المعدة والأمعاء الطفيلي المزمن، مع خسائر إنتاج ملحوظة مرتبطة بإيجابية الأجسام المضادة لـ *O. ostertagi*. على سبيل المثال، أفادت دراسة في المكسيك بانخفاض متوسط في إنتاج الحليب قدره 0.542 كجم/بقرة/يوم، بينما ربطت الأبحاث في بلجيكا بين الزيادات في نسب الكثافة الضوئية (ODR) للأجسام المضادة لـ *O. ostertagi* بخسائر إنتاجية كبيرة.
تناقش هذه الفقرة أيضًا انتشار مقاومة الأدوية الطفيلية بين GIN، حيث تكشف الدراسات عن معدلات مقاومة تصل إلى 91% ضد دورامكتين و80% ضد فينبندازول في المزارع الأسترالية. تؤكد هذه المقاومة على ضرورة وجود استراتيجيات بديلة للتخفيف من تأثير GIN على صحة الحيوان وإنتاجيته. أشارت الأبحاث السابقة إلى وجود اختلافات تعتمد على السلالة في القابلية لـ GIN، مع ملاحظات تأثيرات مختلفة على صفات الإنتاج في سلالات الماشية المختلفة. تهدف الدراسة الحالية إلى التحقيق في العلاقة المحتملة بين إيجابية الأجسام المضادة لـ *O. ostertagi* وصفات إنتاج الأبقار الحلوب، مع فرضية محددة بأن إيجابية الأجسام المضادة ستؤدي إلى خسائر إنتاج أكبر في أبقار هولشتاين الألمانية مقارنة بأبقار سيمينتال الألمانية، مما يتوازى مع النتائج المتعلقة بـ *Fasciola hepatica*.
الطرق
تحدد فقرة “الطرق” في ورقة البحث التصميم التجريبي والتقنيات التحليلية المستخدمة للتحقيق في سؤال البحث. استخدمت الدراسة نهجًا كميًا، يتضمن تحليلات إحصائية لتقييم البيانات المجمعة من تجارب مختلفة. تضمنت المنهجيات المحددة تجارب خاضعة للرقابة، حيث تم التلاعب بالمتغيرات بشكل منهجي لملاحظة تأثيراتها على النتائج المعنية.
شملت جمع البيانات استخدام أدوات وبروتوكولات موحدة لضمان الموثوقية والصلاحية. تم إجراء التحليل باستخدام برامج إحصائية متقدمة، وتطبيق تقنيات مثل تحليل الانحدار وANOVA لتفسير النتائج. تؤكد الفقرة على أهمية إمكانية التكرار والشفافية في عملية البحث، موضحة الخطوات المتخذة لتقليل التحيز وتعزيز قوة النتائج. بشكل عام، كانت الطرق المستخدمة مصممة لاختبار الفرضيات بدقة وتوفير أساس قوي للاستنتاجات المستخلصة في الدراسة.
النتائج
في هذه الفقرة، يتم تلخيص نتائج دراسة تشمل 765 مزرعة، مع تقديم إحصائيات وصفية مفصلة لـ 645 مزرعة تم جمع بيانات BTM منها. من بين هذه، لم يتم إدراج 49 مزرعة في نظام تسجيل الحليب الوطني، وتم تحديد 36 كمزارع مختلطة السلالات. في النهاية، ركز التحليل على 560 مزرعة تضم ما مجموعه 93,030 بقرة حلوب، معظمها من سلالة GH (68.3%)، بينما كانت 31.6% من مزارع سلالة SIM. كان متوسط حجم القطيع 167 بقرة، يتراوح من حد أدنى قدره خمسة إلى حد أقصى قدره 2821.
كان نظام الإيواء السائد هو مرافق الحظائر الحرة، التي استخدمتها 79.8% من المزارع، تليها الأنظمة المعتمدة على المراعي (10.7%) وحظائر الربط (9.6%). من الجدير بالذكر أن 52.7% من المزارع (295) وفرت الوصول إلى المراعي، و7.5% (42 مزرعة) التزمت بممارسات الزراعة العضوية. بالإضافة إلى ذلك، تم الكشف عن وجود أجسام مضادة لـ O. ostertagi بمستويات ≥ 0.5 ODR في 38.5% من المزارع (211). يتم تقديم نظرة شاملة على المتغيرات المستمرة في الجدول 1.
المناقشة
تستكشف فقرة المناقشة في الدراسة العلاقة بين إيجابية الأجسام المضادة لأوسترتاجيا أوسترتاجي وصفات الإنتاج الحلوب في سلالتين من الماشية: هولشتاين الألمانية (GH) وسيمينتال (SIM). تشير النتائج إلى أن أبقار GH تظهر انخفاضًا كبيرًا في إنتاج الحليب ودهون الحليب وبروتين الحليب المرتبط بإيجابية الأجسام المضادة لـ O. ostertagi، بينما لا تظهر أبقار SIM مثل هذه العلاقات، مما يشير إلى اختلافات تعتمد على السلالة في القابلية للعدوى بالديدان الخيطية المعوية (GIN). قد تنشأ هذه الفجوة من اختلافات في الاستجابة الأيضية والمناعية، حيث قد تقوم أبقار GH، التي تم اختيارها للإنتاج العالي، بتحويل الطاقة من الوظائف المناعية، مما يجعلها أكثر عرضة للعدوى. بالمقابل، يبدو أن أبقار SIM، كونها سلالة متعددة الأغراض، أكثر مقاومة لمثل هذه العدوى، مما يبرز الحاجة إلى استراتيجيات إدارة محددة للسلالة في السيطرة على الطفيليات.
بالإضافة إلى ذلك، تشير الدراسة إلى أن ممارسات الزراعة العضوية مرتبطة بمقاييس إنتاجية أقل مقارنة بالطرق التقليدية، على الأرجح بسبب اختلافات في تكوين العلف وممارسات الإدارة. كما تكشف التحليلات أن أحجام القطيع الأكبر ترتبط بإنتاجية حليب أعلى، بينما قد تؤثر العوامل البيئية، مثل الظروف الجوية القاسية في السنة الثالثة من الدراسة، سلبًا على الإنتاج. يؤكد المؤلفون على أهمية مراعاة هذه المتغيرات عند تفسير النتائج، حيث يحد التصميم العرضي من القدرة على استنتاج السببية. يتم تشجيع الأبحاث المستقبلية لاستكشاف الآليات الأساسية للاستجابات المحددة للسلالة للعدوى بـ GIN ولتنقيح ممارسات الإدارة التي يمكن أن تخفف من خسائر الإنتاج في السلالات القابلة للإصابة مثل GH.
DOI: https://doi.org/10.1186/s13071-025-06728-9
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40045409
Publication Date: 2025-03-05
Author(s): Lisa Kuehne et al.
Primary Topic: Helminth infection and control
Overview
The study investigates the impact of seropositivity to the pasture-borne parasite Ostertagia ostertagi on dairy cow production traits, specifically focusing on breed-dependent differences between German Holstein (GH) and German Simmental (SIM) cows. Utilizing data from 560 farms across Germany, the research employs quantile regression to analyze the associations of O. ostertagi seropositivity with milk yield, milk fat, and milk protein, while controlling for factors such as pasture access, farming type, herd size, and study year.
The results reveal that seropositivity to O. ostertagi in GH cows is significantly associated with decreased production, showing a reduction of 631.6 kg in milk yield (P < 0.001), 20.0 kg in milk fat (P < 0.001), and 17.0 kg in milk protein (P = 0.01). In contrast, no significant differences in production traits were observed between seropositive and seronegative SIM farms. These findings suggest that high-performance dairy breeds like GH are more adversely affected by parasitic infections compared to dual-purpose breeds such as SIM, potentially due to genetic factors influencing susceptibility and resilience to parasitic burdens.
Introduction
The introduction of the research paper highlights the increasing global focus on animal welfare and sustainable livestock practices, particularly in the context of gastrointestinal nematodes (GIN) that significantly impact the productivity and welfare of ruminant livestock. Among these, *Ostertagia ostertagi* is identified as the most prevalent GIN affecting cattle, with studies indicating cow-level prevalences in dairy herds reaching 80-100% in regions like The Netherlands and Belgium. The economic repercussions of these infections are primarily indirect, stemming from chronic parasitic gastroenteritis, with notable production losses associated with seropositivity to *O. ostertagi*. For instance, a study in Mexico reported a mean decrease in milk production of 0.542 kg/cow/day, while research in Belgium linked increases in optical density ratios (ODR) of *O. ostertagi* antibodies to significant production losses.
The section further discusses the alarming prevalence of anthelmintic resistance among GIN, with studies revealing resistance rates as high as 91% against doramectin and 80% against fenbendazole in Australian farms. This resistance underscores the necessity for alternative strategies to mitigate the impact of GIN on animal health and productivity. Previous research has indicated breed-dependent variations in susceptibility to GIN, with differential impacts on production traits observed in various cattle breeds. The current study aims to investigate the potential association between *O. ostertagi* seropositivity and dairy cow production traits, specifically hypothesizing that seropositivity would result in more significant production losses in German Holstein cows compared to German Simmental cows, paralleling findings related to *Fasciola hepatica*.
Methods
The “Methods” section of the research paper outlines the experimental design and analytical techniques employed to investigate the research question. The study utilized a quantitative approach, incorporating statistical analyses to evaluate the data collected from various experiments. Specific methodologies included controlled experiments, where variables were systematically manipulated to observe their effects on the outcomes of interest.
Data collection involved the use of standardized instruments and protocols to ensure reliability and validity. The analysis was performed using advanced statistical software, applying techniques such as regression analysis and ANOVA to interpret the results. The section emphasizes the importance of replicability and transparency in the research process, detailing the steps taken to minimize bias and enhance the robustness of the findings. Overall, the methods employed were designed to rigorously test the hypotheses and provide a solid foundation for the conclusions drawn in the study.
Results
In this section, the results of a study involving 765 farms are summarized, with detailed descriptive statistics provided for 645 farms from which BTM data were collected. Out of these, 49 farms were not listed in the national milk recording system, and 36 were identified as mixed-breed operations. Ultimately, the analysis focused on 560 farms housing a total of 93,030 dairy cows, predominantly of the GH breed (68.3%), while 31.6% were SIM breed farms. The average herd size was 167 cows, ranging from a minimum of five to a maximum of 2821.
The predominant housing system was free stall facilities, utilized by 79.8% of the farms, followed by pasture-based systems (10.7%) and tie stall barns (9.6%). Notably, 52.7% of the farms (295) provided access to pasture, and 7.5% (42 farms) adhered to organic farming practices. Additionally, the presence of O. ostertagi antibodies at levels ≥ 0.5 ODR was detected in 38.5% of the farms (211). A comprehensive overview of the continuous variables is presented in Table 1.
Discussion
The discussion section of the study investigates the relationship between Ostertagia ostertagi seropositivity and dairy production traits in two breeds of cattle: German Holstein (GH) and Simmental (SIM). The findings indicate that GH cows exhibit a significant decrease in milk yield, milk fat, and milk protein associated with O. ostertagi seropositivity, while SIM cows show no such associations, suggesting breed-dependent differences in susceptibility to gastrointestinal nematode (GIN) infections. This disparity may stem from metabolic and immune response differences, with GH cows, selected for high production, potentially diverting energy from immune functions, making them more vulnerable to infections. Conversely, SIM cows, being a dual-purpose breed, appear more resilient to such infections, highlighting the need for breed-specific management strategies in parasitic control.
Additionally, the study notes that organic farming practices are linked to lower production metrics compared to conventional methods, likely due to differences in feed composition and management practices. The analysis also reveals that larger herd sizes correlate with higher milk yields, while environmental factors, such as extreme weather conditions in the study’s third year, may have adversely affected production. The authors emphasize the importance of considering these variables when interpreting the results, as the cross-sectional design limits the ability to infer causality. Future research is encouraged to explore the underlying mechanisms of breed-specific responses to GIN infections and to refine management practices that could mitigate production losses in susceptible breeds like GH.