DOI: https://doi.org/10.14202/vetworld.2025.2087-2094
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40926870
تاريخ النشر: 2025-07-01
المؤلف: Thepsavanh Khoudphaithoune وآخرون
الموضوع الرئيسي: دراسات سلوك الحيوان ورفاهيته
نظرة عامة
تبحث هذه الدراسة في التأثيرات المشتركة لمكملات Bacillus subtilis QST 713 و L-arginine خلال فترة الحمل المتأخرة على الأداء التناسلي لخيول Landrace × Yorkshire. أجريت الدراسة على 247 خنزيرة، وشملت أربع مجموعات غذائية: مجموعة تحكم، مجموعة تتلقى B. subtilis، مجموعة تتلقى L-arginine، ومجموعة تتلقى كلا المكملين. تشمل النتائج التناسلية الرئيسية التي تم تقييمها وزن الولادة الفردي (IBW)، الوزن الإجمالي لوزن الولادة (TBW)، ونسبة الخنازير الصغيرة والكبيرة. أظهرت النتائج أن المكملات المشتركة زادت بشكل كبير من IBW (1434.7 جرام مقابل 1310.0 جرام، p < 0.001)، TBW (19.6 كجم مقابل 16.9 كجم، p < 0.001)، ونسبة الخنازير الكبيرة (33.7% مقابل 19.5%، p = 0.0002)، بينما قللت أيضًا من حدوث الخنازير الصغيرة (4.0% مقابل 14.4%، p < 0.001). ومن الجدير بالذكر أن أي من المكملين بمفرده لم يحقق تحسينات كبيرة. تشير النتائج إلى تأثير تآزري لـ B. subtilis و L-arginine، مما يقترح أن مكملاتهما المشتركة هي استراتيجية غذائية قابلة للتطبيق لتعزيز قابلية الخنازير للنمو وإمكانات النمو. لا تعمل هذه الطريقة فقط على تحويل توزيع وزن الولادة نحو الخنازير الأثقل، ولكن قد تساهم أيضًا في تقليل الوفيات المحيطة بالولادة وتحسين الإنتاجية العامة في قطعان الخنازير. يعزز تصميم الدراسة العشوائي تحت ظروف الزراعة التجارية من قابليتها للتطبيق، ويدعو إلى مزيد من البحث في التأثيرات طويلة الأجل على نمو الخنازير والآليات البيولوجية المعنية.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على التحديات الكبيرة التي تطرحها انخفاض وزن الولادة في الخنازير الصغيرة ضمن إنتاج الخنازير الحديث، بما في ذلك زيادة الوفيات المحيطة بالولادة، والوفيات قبل الفطام، والنمو ما بعد الولادة المتضرر. تتفاقم هذه القضايا بسبب استخدام سلالات الخنازير عالية الإنتاجية، والتي، بينما تزيد من حجم القطيع، تؤدي أيضًا إلى زيادة تباين وزن الولادة داخل القطيع ومعدلات أعلى من الولادات الميتة. تم استكشاف التدخلات الغذائية خلال الشهر الأخير من الحمل، وهو فترة حاسمة لنمو الجنين، للتخفيف من هذه التحديات. ومع ذلك، أسفرت الدراسات حول زيادة تناول الأم للطعام عن نتائج غير متسقة فيما يتعلق بتحسينات وزن الولادة وتجانس القطيع، مما يثير تساؤلات حول الجدوى الاقتصادية لمثل هذه الاستراتيجيات.
في ضوء هذه النتائج، تحول التركيز نحو المكملات الغذائية، وخاصة الأحماض الأمينية مثل L-arginine والمواد البروبيوتيك مثل Bacillus subtilis QST 713، كبدائل محتملة أكثر اقتصادية. بينما ارتبط L-arginine بتحسين النتائج التناسلية في بعض الدراسات، تظل النتائج مختلطة. وبالمثل، أظهرت مكملات البروبيوتيك تأثيرات متغيرة على وزن الولادة ومعدلات الولادات الميتة. ومن الجدير بالذكر أن التفاعل بين L-arginine والبروبيوتيك لم يتم التحقيق فيه سابقًا في تصميم عاملي. تهدف هذه الدراسة إلى سد هذه الفجوة من خلال فحص التأثيرات الفردية والمشتركة لـ L-arginine و B. subtilis QST 713 على الأداء التناسلي في خنازير Landrace × Yorkshire، بهدف تحديد ما إذا كانت المكملات المشتركة يمكن أن تعزز المعايير التناسلية الرئيسية وتوفر تدخلًا عمليًا لتحسين جودة الخنازير وتقليل الوفيات في مراحل الحياة المبكرة في قطعان عالية الإنتاج.
طرق
يستعرض قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يوضح المواد المستخدمة، بما في ذلك الكواشف المحددة، والمعدات، وأي عينات بيولوجية، مما يضمن إمكانية تكرار التجارب. تشمل المنهجية العمليات خطوة بخطوة لجمع البيانات وتحليلها، مع تسليط الضوء على أي تقنيات إحصائية تم تطبيقها لتفسير النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، قد يصف القسم إعداد التجربة، بما في ذلك ظروف التحكم والمتغيرات التي تم التلاعب بها خلال الدراسة. من الضروري إثبات صحة النتائج، حيث يسمح بفهم واضح لكيفية الحصول على النتائج وموثوقية الاستنتاجات المستخلصة من البيانات. بشكل عام، يعد هذا القسم مكونًا أساسيًا للبحث، حيث يوفر معلومات أساسية للتكرار والتحقيقات المستقبلية.
نتائج
يقدم قسم “النتائج” من ورقة البحث النتائج المستمدة من التجارب أو التحليلات التي تم إجراؤها. يوضح نتائج الدراسة، مع تسليط الضوء على النقاط البيانية الرئيسية والتحليلات الإحصائية التي تدعم فرضيات البحث. عادةً ما تكون النتائج مصحوبة بوسائل بصرية مثل الرسوم البيانية أو الجداول لتعزيز الوضوح والفهم.
قد يناقش القسم أيضًا أهمية النتائج، بما في ذلك أي علاقات أو أنماط تم ملاحظتها في البيانات. علاوة على ذلك، قد يقارن النتائج بالدراسات السابقة، مشيرًا إلى ما إذا كانت تتماشى أو تختلف عن الأدبيات المعمول بها. بشكل عام، يعد هذا القسم حاسمًا لفهم تداعيات البحث ومساهمته في المجال.
مناقشة
تحققت الدراسة، التي وافقت عليها لجنة البحث الأخلاقي للحيوانات في جامعة فيتنام الوطنية للزراعة، من تأثيرات المكملات المشتركة مع Bacillus subtilis QST 713 و L-arginine على الأداء التناسلي في خنازير Landrace × Yorkshire. أجريت الدراسة من مارس 2024 إلى يناير 2025 في مزرعة خنازير تجارية في شمال فيتنام، وشملت 247 خنزيرة housed تحت ظروف محكومة. كشفت النتائج أن المكملات المشتركة زادت بشكل كبير من وزن الولادة الفردي (IBW) بمقدار 124.7 جرام، الوزن الإجمالي لوزن الولادة (TBW) إلى 19.6 كجم، ووزن الخنازير المولودة حية (NBABW) إلى 18.1 كجم. بالإضافة إلى ذلك، تم تقليل نسبة الخنازير الصغيرة (<1.1 كجم) إلى 4.0%، بينما زادت نسبة الخنازير الكبيرة (>1.5 كجم) إلى 33.7%. لم تُلاحظ هذه التحسينات مع أي من المكملين بمفرده، مما يشير إلى تأثير تآزري.
قد تشمل الآليات الكامنة وراء هذه التحسينات الأدوار التكميلية لـ B. subtilis في تعزيز صحة الأمعاء وامتصاص العناصر الغذائية، إلى جانب تعزيز L-arginine لتدفق الدم المشيمي وتوصيل العناصر الغذائية إلى الجنين. يعزز تصميم الدراسة، الذي شمل العشوائية وظروف العالم الحقيقي، من قابلية تطبيق النتائج. بشكل عام، تشير النتائج إلى أن المكملات المستهدفة المشتركة لـ B. subtilis و L-arginine هي استراتيجية قابلة للتطبيق لتعزيز قابلية الخنازير للنمو وإمكانات النمو، مما قد يقلل من الوفيات المحيطة بالولادة ويحسن الإنتاجية في قطعان الخنازير التجارية. يُوصى بمزيد من البحث لاستكشاف التأثيرات طويلة الأجل على نمو الخنازير وبقائها، فضلاً عن الآليات البيولوجية المعنية.
القيود
سلطت الدراسة الضوء على تحسينات كبيرة في نتائج الولادة المرتبطة بالمكملات المشتركة؛ ومع ذلك، لم تحقق في الآليات البيولوجية التي قد تكمن وراء هذه التأثيرات. لتعزيز فهم المسارات الفسيولوجية المعنية، يجب أن تركز الأبحاث المستقبلية على تقييم تكوين الأوعية الدموية المشيمية، وتطور العضلات والدهون الجنينية، والتغيرات في الميكروبيوم الأمومي.
بالإضافة إلى ذلك، سيكون من الضروري استخدام التحليلات الجزيئية، والأنسجة، والميكروبيوم للتحقق من الآليات المقترحة ولتحسين استراتيجيات المكملات بشكل فعال. ستوفر هذه التحقيقات فهمًا أكثر شمولاً لكيفية تأثير المكملات المشتركة على نتائج الولادة وقد تؤدي إلى تحسين التدخلات.
DOI: https://doi.org/10.14202/vetworld.2025.2087-2094
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40926870
Publication Date: 2025-07-01
Author(s): Thepsavanh Khoudphaithoune et al.
Primary Topic: Animal Behavior and Welfare Studies
Overview
This research investigates the combined effects of Bacillus subtilis QST 713 and L-arginine supplementation during late gestation on the reproductive performance of Landrace × Yorkshire sows. Conducted with 247 sows, the study involved four dietary groups: a control group, a group receiving B. subtilis, a group receiving L-arginine, and a group receiving both supplements. Key reproductive outcomes assessed included individual birth weight (IBW), total litter birth weight (TBW), and the proportion of runt and large piglets. The results demonstrated that co-supplementation significantly enhanced IBW (1434.7 g vs. 1310.0 g, p < 0.001), TBW (19.6 kg vs. 16.9 kg, p < 0.001), and the proportion of large piglets (33.7% vs. 19.5%, p = 0.0002), while also reducing the incidence of runt piglets (4.0% vs. 14.4%, p < 0.001). Notably, neither supplement alone yielded significant improvements. The findings indicate a synergistic effect of B. subtilis and L-arginine, suggesting that their co-supplementation is a viable nutritional strategy to enhance piglet viability and growth potential. This approach not only shifts the birth weight distribution towards heavier piglets but may also contribute to reduced perinatal mortality and improved overall productivity in swine herds. The study's randomized design under commercial farming conditions strengthens its applicability, and it advocates for further research into the long-term impacts on piglet growth and the biological mechanisms involved.
Introduction
The introduction highlights the significant challenges posed by low birth weight in piglets within modern swine production, including increased perinatal death, preweaning mortality, and compromised postnatal growth. These issues are exacerbated by the use of highly prolific sow lines, which, while increasing litter size, also lead to greater within-litter birth weight variation and higher rates of stillbirth. Nutritional interventions during the final month of gestation, a critical period for fetal growth, have been explored to mitigate these challenges. However, studies on increasing maternal feed intake have yielded inconsistent results regarding improvements in birth weight and litter uniformity, raising questions about the cost-effectiveness of such strategies.
In light of these findings, the focus has shifted towards dietary supplements, particularly amino acids like L-arginine and probiotics such as Bacillus subtilis QST 713, as potentially more economical alternatives. While L-arginine has been associated with improved reproductive outcomes in some studies, results remain mixed. Similarly, probiotic supplementation has shown variable effects on birth weight and stillbirth rates. Notably, the interaction between L-arginine and probiotics has not been previously investigated in a factorial design. This study aims to fill that gap by examining the individual and combined effects of L-arginine and B. subtilis QST 713 on reproductive performance in Landrace × Yorkshire sows, with the goal of determining whether co-supplementation can enhance key reproductive parameters and provide a practical intervention for improving piglet quality and reducing early-life mortality in high-producing herds.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the materials used, including specific reagents, equipment, and any biological samples, ensuring reproducibility of the experiments. The methodology encompasses the step-by-step processes for data collection and analysis, highlighting any statistical techniques applied to interpret the results.
Additionally, the section may describe the experimental setup, including control conditions and variables manipulated during the study. It is crucial for establishing the validity of the findings, as it allows for a clear understanding of how the results were obtained and the reliability of the conclusions drawn from the data. Overall, this section serves as a foundational component for the research, providing essential information for replication and further investigation.
Results
The “Results” section of the research paper presents the findings derived from the conducted experiments or analyses. It details the outcomes of the study, highlighting key data points and statistical analyses that support the research hypotheses. The results are typically accompanied by visual aids such as graphs or tables to enhance clarity and comprehension.
The section may also discuss the significance of the findings, including any correlations or patterns observed in the data. Furthermore, it may compare the results with previous studies, indicating whether they align or diverge from established literature. Overall, this section is crucial for understanding the implications of the research and its contribution to the field.
Discussion
The study, approved by the Committee on Animal Research and Ethics at Vietnam National University of Agriculture, investigated the effects of co-supplementation with Bacillus subtilis QST 713 and L-arginine on reproductive performance in Landrace × Yorkshire sows. Conducted from March 2024 to January 2025 at a commercial pig farm in northern Vietnam, the research involved 247 sows housed under controlled conditions. The findings revealed that co-supplementation significantly increased individual birth weight (IBW) by 124.7 g, total litter birth weight (TBW) to 19.6 kg, and the birth weight of live-born piglets (NBABW) to 18.1 kg. Additionally, the proportion of runt piglets (<1.1 kg) was reduced to 4.0%, while the proportion of large piglets (>1.5 kg) increased to 33.7%. These enhancements were not observed with either supplement alone, indicating a synergistic effect.
The mechanisms underlying these improvements may involve the complementary roles of B. subtilis in enhancing gut health and nutrient absorption, alongside L-arginine’s promotion of placental blood flow and nutrient delivery to the fetus. The study’s design, which included randomization and real-world conditions, strengthens the applicability of the findings. Overall, the results suggest that targeted co-supplementation of B. subtilis and L-arginine is a viable strategy to enhance piglet viability and growth potential, potentially reducing perinatal mortality and improving productivity in commercial swine herds. Future research is recommended to explore the long-term impacts on piglet growth and survival, as well as the biological mechanisms involved.
Limitations
The study highlighted significant improvements in birth outcomes associated with co-supplementation; however, it did not investigate the biological mechanisms that may underlie these effects. To enhance understanding of the physiological pathways involved, future research should focus on assessing placental angiogenesis, fetal muscle and fat development, and alterations in the maternal microbiome.
Additionally, employing molecular, histological, and microbiome-based analyses will be essential to validate the proposed mechanisms and to refine supplementation strategies effectively. These investigations will provide a more comprehensive understanding of how co-supplementation influences birth outcomes and may lead to optimized interventions.