DOI: https://doi.org/10.1186/s12917-025-04771-3
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40481495
تاريخ النشر: 2025-06-07
المؤلف: Filip Štrbac وآخرون
الموضوع الرئيسي: عدوى الديدان الطفيلية والسيطرة عليها
نظرة عامة
تدرس الدراسة إمكانيات زيت الزعتر الشتوي (Satureja montana L.) كعامل مضاد للطفيليات ضد الديدان الخيطية المعوية (GINs) في الأغنام، مع معالجة المشكلة المتزايدة لمقاومة مضادات الطفيليات وبقايا المواد الكيميائية في الماشية. تم تحليل التركيب الكيميائي للزيت باستخدام كروماتوغرافيا الغاز-مطياف الكتلة (GC-MS)، كاشفًا عن مكونات رئيسية مثل p-cymene (42.8%)، carvacrol (28.1%)، وγ-terpinene (14.6%). أظهرت الاختبارات في المختبر نشاطًا قاتلًا للبيض يعتمد على الجرعة مع قيمة IC50 تبلغ 0.59 ملغ/مل، بينما وصلت الفعالية في الجسم إلى 33% على مستوى المجموعة و50% على المستوى الفردي بعد العلاج، لا سيما في بيئة مزرعة محكومة.
خلصت الدراسة إلى أن زيت S. montana يظهر خصائص مضادة للطفيليات واعدة دون آثار سلبية على صحة الأغنام، كما تشير الملاحظات السريرية وتحليلات الدم. ومع ذلك، تقترح أن هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتعزيز فعاليته في ظروف الحقل، ربما من خلال زيادة الجرعات، أو طرق التطبيق البديلة، أو تقنيات التغطية. يمكن أن يساعد دمج هذا الزيت مع استراتيجيات الإدارة الحالية في تقليل الاعتماد على مضادات الطفيليات التقليدية، وبالتالي معالجة تحديات مقاومة مضادات الطفيليات وتقليل الأثر البيئي للعلاجات الكيميائية. يُوصى بإجراء تحقيقات إضافية لتقييم فعالية الزيت ضد أنواع معينة من GIN، لا سيما تلك المقاومة للعلاجات الحالية.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على أهمية الأغنام في صناعة الماشية، حيث توفر اللحوم والحليب والصوف والسماد، خاصة في ضوء الطلب المتزايد على الغذاء عالميًا. ومع ذلك، تواجه هذه الصناعة تحديات من الديدان الخيطية المعوية (GINs)، التي تشكل تهديدات صحية واقتصادية خطيرة لإنتاج الأغنام، مما يؤدي إلى انخفاض الإنتاجية وزيادة الوفيات وخسائر اقتصادية كبيرة تقدر بمئات الملايين من اليوروهات سنويًا. أدى الاعتماد على مضادات الطفيليات التجارية إلى مقاومة واسعة النطاق لمضادات الطفيليات (AR)، مما زاد من تفاقم المشكلة وأثار مخاوف بشأن سلامة الغذاء والأثر البيئي.
استجابةً لهذه التحديات، تستكشف الدراسة إمكانيات النباتات الطبية، وخاصة الزيوت الأساسية (EOs)، كعلاجات بديلة لعدوى GIN في الأغنام. تُعرف الزيوت الأساسية، المستمدة من أجزاء نباتية مختلفة، بمركباتها النشطة بيولوجيًا وإمكاناتها الصيدلانية. تركز الأبحاث على الزعتر الشتوي (Satureja montana L.)، وهو نبات طبي له خصائص مضادة للميكروبات ومضادة للأكسدة مثبتة، ومع ذلك لا تزال فعاليته المضادة للطفيليات ضد GIN في الأغنام غير مستكشفة بشكل كافٍ. تهدف الدراسة إلى التحقيق في الإمكانيات المضادة للطفيليات لزيت S. montana من خلال اختبارات في المختبر وفي الجسم، مع فرضية أنه يمكن أن يقاوم GIN بشكل فعال مع ضمان السلامة للأغنام.
طرق
في هذه الدراسة، تم إجراء الطرق التجريبية في المركز الإقليمي لمراقبة العدوى الطفيلية (CREMOPAR) في منطقة كامبانيا في جنوب إيطاليا، باستخدام مزرعتين تتميزان بارتفاع انتشار الديدان الخيطية المعوية (GINs). تمثل المزارع أنظمة إدارة مختلفة: واحدة بها أغنام ترعى بحرية (المزرعة 1) والأخرى بها أغنام محصورة في صناديق (المزرعة 2). تشتهر المنطقة بتربية الأغنام على نطاق واسع، مع عدد كبير من المزارع والأغنام، كما أفادت قاعدة البيانات الوطنية للسجل الحيواني. كانت الأغنام المختارة، التي تنتمي أساسًا إلى سلالات الألبان Lacaune وBagnolese، في عمر مشابه (2 ± 0.5 سنوات) ووزن جسم (50 ± 5 كغ)، وأظهرت مجموعة من عد البيض البرازي (حتى 3640 EPG) لمحاكاة ظروف العدوى الطبيعية.
كانت جميع الحيوانات المختارة إناثًا مرضعة لم تتلق أي علاجات مضادة للطفيليات في الأشهر الستة التي سبقت الدراسة، حيث كانت آخر معالجة هي الألبندازول الفموي الذي تم إعطاؤه قبل ثمانية أشهر من التجربة. تم الحفاظ على الأغنام على نظام غذائي من المراعي والعلف، بما في ذلك حبوب الشعير والذرة، دون أي تغييرات غذائية خلال فترة التجربة. قبل تطبيق العلاج، تم صيام الحيوانات لفترة من الزمن، بما يتماشى مع الممارسات القياسية لإعطاء مضادات الطفيليات التجارية. كانت هذه الإطار المنهجي تهدف إلى ضمان موثوقية النتائج المتعلقة بانتشار GIN وفعالية العلاج في ظل ظروف الرعي الطبيعية.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” من ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب أو التحليلات التي أجريت. يوضح النتائج التي توصلت إليها الدراسة، مع تسليط الضوء على نقاط البيانات والاتجاهات المهمة التي لوحظت. غالبًا ما تكون النتائج مصحوبة بتحليلات إحصائية ذات صلة، بما في ذلك قيم p أو فترات الثقة، لدعم صحة النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام أي تمثيلات رسومية، مثل الرسوم البيانية أو الجداول، لتوضيح البيانات بوضوح، مما يسمح بتفسير النتائج بسهولة أكبر. قد يناقش القسم أيضًا تداعيات هذه النتائج فيما يتعلق بالفرضيات المطروحة في بداية البحث، مما يوفر أساسًا للمناقشات والاستنتاجات اللاحقة.
المناقشة
تقيّم قسم المناقشة من ورقة البحث الإمكانيات المضادة للطفيليات لزيت الزعتر (EO) من *Satureja montana* (L.) من خلال منهجيات متنوعة، بما في ذلك اختبارات فقس البيض في المختبر (EHT) واختبارات تقليل عدد البيض البرازي في الجسم (FECRT). أظهرت EHT نشاطًا قاتلًا للبيض يعتمد على الجرعة مع تثبيط لفقس البيض يتراوح بين 17.3% إلى 83.0%، وقيمة IC50 تبلغ 0.59 ملغ/مل، مما يدل على إمكانيات كبيرة مقارنة بالتحكم السلبي. ومع ذلك، تشير التباينات في الفعالية التي لوحظت عبر دراسات مختلفة إلى أن عوامل مثل الأصل الجغرافي، وطرق الاستخراج، وظروف التخزين قد تؤثر على فعالية الزيت ضد الديدان الخيطية المعوية (GINs).
في FECRT، أظهر زيت *S. montana* متوسط انخفاض عام قدره 33.0% في عدد البيض بحلول اليوم 14 بعد العلاج، مع اختلافات ملحوظة بين مزرعتين، مما يشير إلى أن العوامل البيئية والإدارية قد تؤثر على نتائج العلاج. على الرغم من الفعالية المحدودة التي لوحظت، تم إعطاء الزيت عن طريق الفم لتعزيز التوافر البيولوجي واستهداف التسليم، مما قد يخفف من التحديات التي تطرحها القناة الهضمية المعقدة للحيوانات المجترة. أشارت الملاحظات السريرية والتحليلات الدموية إلى عدم وجود آثار سلبية، مع تحسن طفيف في معايير خلايا الدم الحمراء، مما يشير إلى إمكانية الزيت في تخفيف فقر الدم الناتج عن العدوى الطفيلية. بشكل عام، بينما يظهر زيت *Satureja montana* وعدًا كمضاد طفيليات طبيعي، هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لتحسين تطبيقه وزيادة فعاليته في ظروف الحقل.
DOI: https://doi.org/10.1186/s12917-025-04771-3
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40481495
Publication Date: 2025-06-07
Author(s): Filip Štrbac et al.
Primary Topic: Helminth infection and control
Overview
The study investigates the potential of winter savory (Satureja montana L.) essential oil (EO) as an anthelmintic agent against gastrointestinal nematodes (GINs) in sheep, addressing the growing issue of anthelmintic resistance and chemical residues in livestock. The chemical composition of the EO was analyzed using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), revealing key components such as p-cymene (42.8%), carvacrol (28.1%), and γ-terpinene (14.6%). In vitro tests demonstrated a dose-dependent ovicidal activity with an IC50 value of 0.59 mg/ml, while in vivo efficacy reached 33% at the group level and 50% at the individual level after treatment, particularly in a controlled farm environment.
The study concluded that S. montana EO exhibits promising anthelmintic properties without adverse effects on sheep health, as indicated by clinical observations and blood analyses. However, it suggests that further research is necessary to enhance its efficacy in field conditions, potentially through increased dosing, alternative application methods, or encapsulation techniques. The integration of this EO with existing management strategies could mitigate the reliance on conventional anthelmintics, thereby addressing the challenges of anthelmintic resistance and minimizing the environmental impact of chemical treatments. Further investigations are recommended to assess the EO’s effectiveness against specific GIN species, particularly those resistant to current therapies.
Introduction
The introduction highlights the significance of sheep in the livestock industry, providing meat, milk, wool, and manure, particularly in light of the growing global food demand. However, the sector faces challenges from gastrointestinal nematodes (GINs), which pose serious health and economic threats to sheep production, leading to reduced productivity, increased mortality, and substantial economic losses estimated in the hundreds of millions of euros annually. The reliance on commercial anthelmintics has resulted in widespread anthelmintic resistance (AR), exacerbating the problem and raising concerns about food safety and environmental impact.
In response to these challenges, the study explores the potential of medicinal plants, specifically essential oils (EOs), as alternative treatments for GIN infections in sheep. EOs, derived from various plant parts, are recognized for their bioactive compounds and pharmacological potential. The research focuses on winter savory (Satureja montana L.), a medicinal plant with established antimicrobial and antioxidant properties, yet its anthelmintic efficacy against GINs in sheep remains underexplored. The study aims to investigate the anthelmintic potential of S. montana EO through in vitro and in vivo tests, hypothesizing that it can effectively combat GINs while ensuring safety for the sheep.
Methods
In this study, the experimental methods were conducted at the Regional Center for Monitoring Parasitic Infections (CREMOPAR) in the Campania region of southern Italy, utilizing two farms characterized by a high prevalence of gastrointestinal nematodes (GINs). The farms represented different management systems: one with free-range sheep (Farm 1) and the other with sheep housed in boxes (Farm 2). The region is notable for its extensive sheep farming, with a significant number of farms and sheep, as reported by the National Database of the Zootechnical Registry. The selected sheep, primarily Lacaune and Bagnolese dairy breeds, were of similar age (2 ± 0.5 years) and body weight (50 ± 5 kg), and they exhibited a range of fecal egg counts (up to 3640 EPG) to mimic natural infection conditions.
All selected animals were lactating females that had not received any anthelmintic treatments in the six months prior to the study, with the last treatment being oral albendazole administered eight months before the trial. The sheep were maintained on a diet of pasture and forage, including barley and maize grains, without any dietary changes during the trial period. Prior to treatment application, the animals were fasted for a period of time, consistent with standard practices for administering commercial anthelmintics. This methodological framework aimed to ensure the reliability of the findings regarding GIN prevalence and treatment efficacy under natural grazing conditions.
Results
The “Results” section of the research paper presents the key findings derived from the conducted experiments or analyses. It details the outcomes of the study, highlighting significant data points and trends observed. The results are often accompanied by relevant statistical analyses, including p-values or confidence intervals, to support the validity of the findings.
Additionally, any graphical representations, such as charts or tables, are utilized to illustrate the data clearly, allowing for easier interpretation of the results. The section may also discuss the implications of these findings in relation to the hypotheses posed at the outset of the research, providing a foundation for subsequent discussions and conclusions.
Discussion
The discussion section of the research paper evaluates the anthelmintic potential of the essential oil (EO) from *Satureja montana* (L.) through various methodologies, including in vitro egg hatch tests (EHT) and in vivo faecal egg count reduction tests (FECRT). The EHT demonstrated a dose-dependent ovicidal activity with an inhibition of egg hatchability ranging from 17.3% to 83.0%, and an IC50 value of 0.59 mg/mL, indicating significant potential compared to negative controls. However, the variability in efficacy observed across different studies suggests that factors such as geographical origin, extraction methods, and storage conditions may influence the EO’s effectiveness against gastrointestinal nematodes (GINs).
In the FECRT, *S. montana* EO exhibited an overall average reduction of 33.0% in egg counts by Day 14 post-treatment, with notable differences between two farms, suggesting that environmental and management factors may affect treatment outcomes. Despite the limited efficacy observed, the EO was administered intraruminally to enhance bioavailability and target delivery, which may mitigate the challenges posed by the complex gastrointestinal tract of ruminants. Clinical observations and haematological analyses indicated no adverse effects, with slight improvements in red blood cell parameters, suggesting the EO’s potential to alleviate anaemia caused by parasitic infections. Overall, while *Satureja montana* EO shows promise as a natural anthelmintic, further studies are warranted to optimize its application and enhance its efficacy in field conditions.