DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2025.1531233
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40007749
تاريخ النشر: 2025-02-11
المؤلف: Xin Li وآخرون
الموضوع الرئيسي: عدوى الديدان الطفيلية والسيطرة عليها
نظرة عامة
تدرس الدراسة آثار إضافة التانين الغذائي على النعاج الحوامل المصابة بـ Haemonchus contortus (H. contortus)، وهو دودة معوية تؤثر سلبًا على صحة الأم وتطور الجنين. شملت الأبحاث ثلاث مجموعات من نعاج هولونبوير: مجموعة تحكم (CON)، مجموعة إصابة دودة معوية (GIN)، ومجموعة علاج بالتانين (TAN). تم تقييم مؤشرات رئيسية تشمل عدد البيض في البراز (FEC)، حجم الخلايا المعبأة (PCV)، تعداد الدم الكامل (CBC)، مستويات الهرمونات، علامات الالتهاب، التهاب المشيمة، ونمو الجنين. أظهرت النتائج أن إضافة التانين زادت بشكل كبير من مستويات الهرمونات التناسلية (هرمون الإفراز الموجه للغدد التناسلية (GnRH)، هرمون التحفيز الجريبي (FSH)، هرمون اللوتين (LH)، الإستروجين (E2)، البروجستيرون (P4)، وهرمون الغدد التناسلية المشيمية البشرية (hCG))، حسنت من عدد كريات الدم الحمراء، وقللت من FEC وعلامات الالتهاب (p < 0.05). علاوة على ذلك، تم تعزيز نمو الجنين، مما يشير إلى أن التانين قد يخفف من الآثار السلبية لعدوى H. contortus. في الختام، تظهر النتائج أن عدوى H. contortus تعطل مستويات الهرمونات التناسلية، تزيد من التهاب المشيمة، وتؤثر سلبًا على نمو الجنين. ومع ذلك، يبدو أن إضافة التانين تعاكس هذه الآثار، مما يعزز الصحة التناسلية ونمو الجنين في النعاج المصابة. نظرًا للفوائد المحتملة للتانينات كمضافات غذائية، خاصة لخصائصها المضادة للطفيليات وتعزيز صحة الأمعاء، قد تكون بديلاً قابلاً للتطبيق للمضادات الحيوية في ممارسات تربية الأغنام. تسهم هذه الأبحاث في تقديم رؤى قيمة حول استراتيجيات التغذية المستدامة لتحسين النتائج التناسلية في الأغنام.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على التأثير الكبير للديدان المعوية (GINs)، وخاصة Haemonchus contortus (H. contortus)، على الماشية المجترة، مما يؤدي إلى خسائر اقتصادية وتحديات في تربية الأغنام. H. contortus هو طفيلي يتغذى على الدم ويسبب فقر الدم، وانخفاض الإنتاجية، وانخفاض الشهية في الأغنام المصابة. على الرغم من الآثار الضارة المعروفة لـ GINs على الهرمونات التناسلية والاستجابات الالتهابية في الحيوانات الأنثوية، إلا أن العواقب المحددة لعدوى H. contortus خلال الحمل لا تزال غير مدروسة بشكل كافٍ. تشير الأبحاث إلى أن GINs يمكن أن تعطل تخليق الهرمونات التناسلية مثل الإستروجين والتستوستيرون، وتغير الاستجابات المناعية، مما قد يؤدي إلى نتائج خطيرة للجنين، بما في ذلك زيادة الوفيات وانخفاض حجم القمامة.
تناقش المقدمة أيضًا قيود خيارات العلاج الحالية، مثل الألبندازول والميبندازول، التي تشكل مخاطر بيئية وتساهم في مقاومة الأدوية بين GINs. في ضوء الحظر المفروض على استخدام المضادات الحيوية في الصين في عام 2020، هناك اهتمام متزايد بالعلاجات البديلة، وخاصة مستخلصات النباتات. تظهر التانينات، وهي نوع من المركبات البوليفينولية الموجودة في نباتات متنوعة، خصائص مضادة للطفيليات محتملة وقد تعزز مناعة المضيف ضد GINs. ومع ذلك، لم يتم تحديد التأثيرات العلاجية للتانينات على الأداء التناسلي في النعاج الحوامل المصابة بـ H. contortus. تهدف هذه الدراسة إلى التحقيق في تأثير التانينات على الفعالية المضادة للطفيليات، والالتهاب، ومستويات الهرمونات التناسلية، والتهاب المشيمة في النعاج الحوامل، مما يوضح الآثار المترتبة على عدوى H. contortus على نمو الجنين.
طرق البحث
في هذه الدراسة، تم اختيار ثلاثين نعجة من هولونبوير، بمتوسط عمر 160 ± 10.5 يومًا ووزن جسم 35 ± 1.2 كجم، لإجراء تجربة تبحث في آثار التانينات الغذائية على عدوى الديدان المعوية (GIN). قبل التلقيح الاصطناعي (AI)، تم إيواء جميع النعاج بشكل فردي، وتمت معالجتها من الديدان، وتم فحصها بحثًا عن GINs باستخدام عدد بيض البراز (FEC) المعبر عنه كبيض لكل جرام من البراز (EPG). تم تقسيم النعاج إلى ثلاث مجموعات: مجموعة تحكم (CON) غير مصابة بـ *Haemonchus contortus*، مجموعة مصابة (GIN) تتلقى حوالي 10,000 يرقات من *H. contortus*، ومجموعة علاج بالتانين (TAN) التي كانت مصابة وتمت إضافتها لاحقًا بـ 4% من التانينات المكثفة المستخلصة من أوراق الشاي الأخضر.
تمت دراسة التانينات المكثفة باستخدام الكروماتوغرافيا السائلة عالية الضغط، مما كشف عن تركيبة تتكون من 69.82% من التانينات المكثفة، 15.06% من الفلافونويد، و15.12% من الستيرويدات. بعد التلقيح الاصطناعي باستخدام سائل منوي من كبش مجمد، تم تأكيد الحمل عبر التصوير بالموجات فوق الصوتية بعد 28 يومًا. استمرت الدراسة لمدة 98 يومًا إضافيًا بعد العدوى، حيث تم توفير نظام غذائي موحد لجميع النعاج الحوامل ومراقبتها من حيث عدد بيض الديدان في البراز. تلقت مجموعة TAN إضافة التانين الغذائي بمجرد أن بلغت أعداد بيض البراز ذروتها، وفقًا للبروتوكولات المعمول بها. كانت هذه التصميم التجريبي تهدف إلى تقييم تأثير إضافة التانين على صحة وإنتاجية النعاج المصابة بـ GINs.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” في ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب أو التحليلات التي تم إجراؤها. يوضح النتائج الناتجة عن اختبارات مختلفة، مع تسليط الضوء على العلاقات الإحصائية الهامة والاتجاهات الملحوظة في البيانات. غالبًا ما تكون النتائج مصحوبة بأشكال وجداول ذات صلة توضح النتائج بوضوح، مما يسمح بتمثيل بصري للبيانات.
في هذا القسم، قد يناقش المؤلفون أيضًا آثار نتائجهم في سياق الأدبيات الحالية، مع التأكيد على كيفية مساهمة نتائجهم في الفهم الأوسع للموضوع. يتم تناول أي نتائج غير متوقعة أو شذوذ، مما يوفر رؤى حول المجالات المحتملة لمزيد من التحقيق. بشكل عام، تؤكد النتائج على الفرضيات والأهداف الرئيسية الموضحة في الدراسة، مما يعزز صحة البحث الذي تم إجراؤه.
المناقشة
في هذه الدراسة، تم التحقيق في تأثير التانين على الأداء التناسلي للنعاج الحوامل المصابة بـ *Haemonchus contortus* (H. contortus)، مع التركيز على عدد بيض البراز (FEC)، مستويات الهرمونات التناسلية، علامات الالتهاب، ونمو الجنين. أظهرت النتائج أن إضافة التانين قللت بشكل كبير من FEC، مما يشير إلى إمكانيته كعامل مضاد للديدان من خلال تثبيط خصوبة الطفيلي. بالإضافة إلى ذلك، حسّن التانين من معايير الدم مثل حجم الخلايا المعبأة (PCV) وعدد كريات الدم الحمراء (RBC)، التي تأثرت سلبًا بعدوى H. contortus. كما وجدت الدراسة أن عدوى H. contortus أدت إلى انخفاض مستويات الهرمونات التناسلية (GnRH، FSH، LH، E2، P4، وhCG) وتغير تعبيرات mRNA لمستقبلات الهرمونات في محور الوطاء-الغدة النخامية-الغدد التناسلية، بينما استعادة مستويات هذه الهرمونات بعد إضافة التانين.
علاوة على ذلك، تم تقييم الاستجابة الالتهابية، مما كشف عن زيادة في السيتوكينات الالتهابية (IL-2، TNF-α، وIFN-γ) وانخفاض في السيتوكينات المضادة للالتهاب (IL-4، IL-10، وTGF-β) في النعاج المصابة. خففت إضافة التانين من هذه الاستجابات الالتهابية، مما يشير إلى دورها في استعادة التوازن المناعي. أظهرت التحليلات الجينومية لمبايض الأجنة تغييرات كبيرة في تعبير الجينات بسبب عدوى H. contortus، حيث أثرت التانينات على المسارات المتعلقة بالاستجابة المناعية وإشارات الهرمونات. بشكل عام، تشير النتائج إلى أن التانين لا يخفف فقط من الآثار السلبية لـ H. contortus على الأداء التناسلي ونمو الجنين في النعاج الحوامل، بل يبرز أيضًا إمكانيته كمضاف غذائي مفيد في استراتيجيات تربية الأغنام.
DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2025.1531233
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40007749
Publication Date: 2025-02-11
Author(s): Xin Li et al.
Primary Topic: Helminth infection and control
Overview
The study investigates the effects of dietary tannin supplementation on pregnant ewes infected with Haemonchus contortus (H. contortus), a gastrointestinal nematode that negatively impacts both maternal health and fetal development. The research involved three groups of Hulunbuir ewes: a control group (CON), a gastrointestinal nematode infection group (GIN), and a tannin treatment group (TAN). Key metrics assessed included fecal egg count (FEC), packed cell volume (PCV), complete blood count (CBC), hormone levels, inflammatory markers, placental inflammation, and fetal growth. Results indicated that tannin supplementation significantly increased levels of reproductive hormones (gonadotropin-releasing hormone (GnRH), follicle-stimulating hormone (FSH), luteinizing hormone (LH), estrogen (E2), progesterone (P4), and human chorionic gonadotropin (hCG)), improved red blood cell counts, and reduced FEC and inflammatory markers (p < 0.05). Furthermore, fetal growth was enhanced, suggesting that tannin may mitigate the adverse effects of H. contortus infection. In conclusion, the findings demonstrate that H. contortus infection disrupts reproductive hormone levels, increases placental inflammation, and impairs fetal development. However, tannin supplementation appears to counteract these effects, promoting reproductive health and fetal growth in infected ewes. Given the potential benefits of tannins as feed additives, particularly for their antiparasitic properties and enhancement of intestinal health, they may serve as a viable alternative to antibiotics in sheep breeding practices. This research contributes valuable insights into sustainable feeding strategies for improving reproductive outcomes in sheep.
Introduction
The introduction highlights the significant impact of gastrointestinal nematodes (GINs), particularly Haemonchus contortus (H. contortus), on ruminant livestock, leading to economic losses and challenges in sheep farming. H. contortus is a blood-feeding parasite that causes anemia, reduced productivity, and decreased appetite in infected sheep. Despite the known detrimental effects of GINs on reproductive hormones and inflammatory responses in female animals, the specific consequences of H. contortus infection during pregnancy remain inadequately studied. Research indicates that GINs can disrupt the synthesis of reproductive hormones such as estrogen and testosterone, and alter immune responses, potentially leading to severe outcomes for the fetus, including increased mortality and reduced litter size.
The introduction also discusses the limitations of current treatment options, such as albendazole and mebendazole, which pose environmental risks and contribute to drug resistance among GINs. In light of the 2020 ban on antibiotic use in China, there is a growing interest in alternative treatments, particularly plant extracts. Tannins, a type of polyphenolic compound found in various plants, exhibit potential anthelmintic properties and may enhance host immunity against GINs. However, the therapeutic effects of tannins on reproductive performance in pregnant ewes infected with H. contortus have not been established. This study aims to investigate the influence of tannins on anthelmintic efficacy, inflammation, reproductive hormone levels, and placental inflammation in pregnant ewes, thereby clarifying the implications of H. contortus infection on fetal development.
Methods
In this study, thirty Hulunbuir ewes, averaging 160 ± 10.5 days in age and 35 ± 1.2 kg in body weight, were selected for an experiment investigating the effects of dietary tannins on gastrointestinal nematode (GIN) infection. Prior to artificial insemination (AI), all ewes were individually housed, dewormed, and screened for GINs using fecal egg counts (FEC) expressed as eggs per gram of feces (EPG). The ewes were divided into three groups: a control group (CON) uninfected with *Haemonchus contortus*, an infected group (GIN) receiving approximately 10,000 *H. contortus* larvae, and a tannin treatment group (TAN) that was infected and subsequently supplemented with 4% condensed tannins derived from green tea leaves.
The condensed tannins were characterized using high-pressure liquid chromatography, revealing a composition of 69.82% condensed tannins, 15.06% flavonoids, and 15.12% steroids. Following AI with frozen ram semen, pregnancy was confirmed via ultrasonography after 28 days. The study continued for an additional 98 days post-infection, during which all pregnant ewes were provided with a uniform diet and monitored for fecal worm egg counts. The TAN group received dietary tannin supplementation once their fecal egg counts peaked, in accordance with established protocols. This experimental design aimed to assess the impact of tannin supplementation on the health and productivity of ewes infected with GINs.
Results
The “Results” section of the research paper presents the key findings derived from the conducted experiments or analyses. It details the outcomes of various tests, highlighting significant statistical relationships and trends observed in the data. The results are often accompanied by relevant figures and tables that illustrate the findings clearly, allowing for a visual representation of the data.
In this section, the authors may also discuss the implications of their results in the context of existing literature, emphasizing how their findings contribute to the broader understanding of the topic. Any unexpected results or anomalies are addressed, providing insights into potential areas for further investigation. Overall, the results underscore the main hypotheses and objectives outlined in the study, reinforcing the validity of the research conducted.
Discussion
In this study, the effects of tannin on the reproductive performance of pregnant ewes infected with *Haemonchus contortus* (H. contortus) were investigated, focusing on fecal egg count (FEC), reproductive hormone levels, inflammatory markers, and fetal development. The results indicated that tannin supplementation significantly reduced FEC, suggesting its potential as a deworming agent by inhibiting the fecundity of the parasite. Additionally, tannin improved blood parameters such as packed cell volume (PCV) and red blood cell (RBC) counts, which were adversely affected by H. contortus infection. The study also found that H. contortus infection led to decreased levels of reproductive hormones (GnRH, FSH, LH, E2, P4, and hCG) and altered mRNA expressions of hormone receptors in the hypothalamic-pituitary-gonadal axis, while tannin supplementation restored these levels.
Furthermore, the inflammatory response was assessed, revealing increased pro-inflammatory cytokines (IL-2, TNF-α, and IFN-γ) and decreased anti-inflammatory cytokines (IL-4, IL-10, and TGF-β) in infected ewes. Tannin supplementation mitigated these inflammatory responses, indicating its role in restoring immune balance. Transcriptomic analysis of fetal ovaries showed significant gene expression changes due to H. contortus infection, with tannins affecting pathways related to immune response and hormonal signaling. Overall, the findings suggest that tannin not only alleviates the negative impacts of H. contortus on reproductive performance and fetal development in pregnant ewes but also highlights its potential as a beneficial feed additive in sheep breeding strategies.