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    Propriétés anthelminthiques du sainfoin (Onobrychis viciifoliae) : Analyse des facteurs de variations et du rôle des composés phénoliques impliqués

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    Les nématodes parasites du tube digestif demeurent une contrainte majeure pesant sur la santé, le bien être et les productions des petits ruminants élevés à l’herbe. Le mode usuel de maîtrise de ce parasitisme repose sur l’emploi répété de molécules chimiques anthelminthiques. Toutefois, le développement et la diffusion généralisée de résistances à ces molécules dans les populations de vers imposent désormais d’utiliser ces traitements avec discernement et de trouver des solutions complémentaires ou alternatives. L’incorporation dans la conduite d’élevage (ration des moutons ou des chèvres) de légumineuses fourragères riches en tannins condensés dotées de propriétés anthelminthiques s’est avérée une option prometteuse pour réduire le recours aux molécules chimiques. Toutefois, une des difficultés d’application de ces plantes tient à la variabilité des résultats observés. En prenant le sainfoin comme modèle de légumineuse contenant des tannins et en s’appuyant essentiellement sur des méthodes in vitro basées sur les larves 3 infestantes, l’objectif général de cette thèse est d’analyser le rôle respectif de facteurs liés à l’environnement, aux variétés génétiques ou aux modes de préservation technologiques sur les propriétés anthelminthiques. Quelque soit le critère envisagé, une forte variabilité a été observée. Les principales variations liées à l’environnement dépendaient de l’année et du cycle de coupe, ainsi que du site d’exploitation. Parmi les 38 variétés testées, 9 se sont avérées à forte activité AH, alors que 22 étaient à très faible activité. Enfin, les résultats ont aussi surtout souligné une plus forte activité antiparasitaire dans des formes séchées ou ensilées par comparaison à des échantillons frais. La comparaison des profils biochimiques liés à cette variabilité a permis une exploration des composés phénoliques expliquant l’activité anthelminthique. L’existence d’une relation dose-réponse a été précisée. Le rôle des tannins condensés a été confirmé, notamment ceux à faible degré de polymérisation et à faible poids moléculaire. L’importance des prodelphinidines qui seraient plus actives que les procyanidines reste à confirmer. De plus, il a été montré que d’autres flavonoides peuvent jouer un rôle, notamment les flavan-3-ols et les flavonols. La différence d’activité entre les échantillons de sainfoin ensilés ou fanés par comparaison aux échantillons frais s‟expliquerait en partie par la présence de formes non glycosidés de flavonols. Ces résultats devraient conduire à développer des méthodes de dosage pour identifier les échantillons de sainfoin, et plus généralement de légumineuses riches en tannins, dotés de propriétés anthelminthiques significatives

    Anthelmintic properties of sainfoin (Onobrychis viciifoliae) : analyses of factors of variations and of the role of different phenolic compounds

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    Les nématodes parasites du tube digestif demeurent une contrainte majeure pesant sur la santé, le bien être et les productions des petits ruminants élevés à l’herbe. Le mode usuel de maîtrise de ce parasitisme repose sur l’emploi répété de molécules chimiques anthelminthiques. Toutefois, le développement et la diffusion généralisée de résistances à ces molécules dans les populations de vers imposent désormais d’utiliser ces traitements avec discernement et de trouver des solutions complémentaires ou alternatives. L’incorporation dans la conduite d’élevage (ration des moutons ou des chèvres) de légumineuses fourragères riches en tannins condensés dotées de propriétés anthelminthiques s’est avérée une option prometteuse pour réduire le recours aux molécules chimiques. Toutefois, une des difficultés d’application de ces plantes tient à la variabilité des résultats observés. En prenant le sainfoin comme modèle de légumineuse contenant des tannins et en s’appuyant essentiellement sur des méthodes in vitro basées sur les larves 3 infestantes, l’objectif général de cette thèse est d’analyser le rôle respectif de facteurs liés à l’environnement, aux variétés génétiques ou aux modes de préservation technologiques sur les propriétés anthelminthiques. Quelque soit le critère envisagé, une forte variabilité a été observée. Les principales variations liées à l’environnement dépendaient de l’année et du cycle de coupe, ainsi que du site d’exploitation. Parmi les 38 variétés testées, 9 se sont avérées à forte activité AH, alors que 22 étaient à très faible activité. Enfin, les résultats ont aussi surtout souligné une plus forte activité antiparasitaire dans des formes séchées ou ensilées par comparaison à des échantillons frais. La comparaison des profils biochimiques liés à cette variabilité a permis une exploration des composés phénoliques expliquant l’activité anthelminthique. L’existence d’une relation dose-réponse a été précisée. Le rôle des tannins condensés a été confirmé, notamment ceux à faible degré de polymérisation et à faible poids moléculaire. L’importance des prodelphinidines qui seraient plus actives que les procyanidines reste à confirmer. De plus, il a été montré que d’autres flavonoides peuvent jouer un rôle, notamment les flavan-3-ols et les flavonols. La différence d’activité entre les échantillons de sainfoin ensilés ou fanés par comparaison aux échantillons frais s‟expliquerait en partie par la présence de formes non glycosidés de flavonols. Ces résultats devraient conduire à développer des méthodes de dosage pour identifier les échantillons de sainfoin, et plus généralement de légumineuses riches en tannins, dotés de propriétés anthelminthiques significatives.Gastrointestinal nematodes remain a major constraint on the health, welfare and production of small ruminants. Over the past decades, the usual mode of control of this parasitism has mainly relied on the repeated use of chemical anthelmintics. However these treatments are nowadaysfacing some limits among which the most important is the development and widespread diffusion of resistance to these chemical molecules within worm populations. Consequently, the need to find complementary or alternative solutions is becoming urgent. The possible exploitation of forage legumes, rich in condensed tannins, with anthelmintic properties, by incorporation in the diet of sheep or goats, seems a promising option to reduce the reliance on chemical molecules. However, one of the main difficulties to use these plants as nutraceuticals relates to the variations in results. By using sainfoin (Onobrychis viciifoliae) as a model of tannin-containing legume and based on in vitro methods on the infective third stage larvae, the main objectives of this PhD were i) to examine the influence of environmental, genetic (40 different varieties) and technological (mode of preservation) factors on the anthelmintic properties of sainfoin and ii) to analyse whether differences in phenolic compounds might explain the variations. Whatever the factor considered, a high variability in results was observed. The main variations due to the environmental factors depended on the year and the cycle of cutting, as well as on the site of cultivation. Among the 38 varieties tested, only 9 have shown AH activity over 50 %. Last, a higher antiparasitic activity was found in the dried or ensiled forms compared to the fresh samples. A comparison of the biochemical profiles associated with these variations indicated a role of proanthocyanidins plus other phenolic compounds in the anthelmintic properties. The dose-response relationship between the AH activity and the ability to form complex with proteins was defined. The role of condensed tannins was confirmed, particularly those with a low degree of polymerization. The respective importance of prodelphinidins vs procyanidins remains to be further investigated. Moreover, the possible role of other flavonoids, in particular of flavan-3-ols and flavonols was also confirmed. The difference in activity between dried or ensiled forms compared to fresh sainfoin samples was partly explained by the presence of flavonol aglycosides. These results should favour the development of measurements in order to identify sainfoin samples with higher anthelmintic properties

    Anthelmintic effect of carob pods and sainfoin hay when fed to lambs after experimental trickle infections with Haemonchus contortus and Trichostrongylus colubriformis

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    The aim of the study was to compare the in vivo anthelmintic activity of sainfoin hay (Onobrychis viciifolia) and carob pod meal (Ceratonia siliqua) against gastrointestinal nematodes. Seven days before infection, 64 naive lambs were assigned to four different groups: Group S received sainfoin hay and group CAR was fed with carob pods. The remaining lambs received lucerne hay (Medicago sativa) and were assigned to positive (non-treated, NT) and negative (treated, T) control groups (treatment with albendazole). On day 0, lambs were artificially trickle infected for 6 weeks, with a mixture of infective larvae of Haemonchus contortus and Trichostrongylus colubriformis. Parasitological and pathophysiological parameters were measured repeatedly during the 2-month study. Compared to the NT group, decreases in egg excretion were observed in the CAR and S groups with significant differences only found for sainfoin (p < 0.05). At necropsy, group S showed decreases in the total worm numbers of both nematode species with significant differences for H. contortus. In contrast, no differences were noticed for the CAR group. Compared to the NT group, lower values for fecundity of female H. contortus were found in the S and CAR groups, however differences were non-significant. No differences in body weight gains were found between groups. Consistent results were found showing significantly higher packed cell volume (PCV) values in the T and S groups compared to NT and CAR groups. Overall, these results confirm a positive effect associated with the feeding of lambs with tanniniferous resources on host resilience (PCV values) and against gastrointestinal parasitic nematodes by affecting some biological traits of worm populations (e.g. eggs per gram of faeces and worm numbers). However, the anthelmintic effects differed between the two tannin-containing resources, which might be associated with the quantity and/or quality of secondary metabolites (condensed tannins and/or other polyphenols)

    Anthelmintic effect of carob pods and sainfoin hay when fed to lambs after experimental trickle infections with Haemonchus contortus and Trichostrongylus colubriformis

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    The aim of the study was to compare the in vivo anthelmintic activity of sainfoin hay (Onobrychis viciifolia) and carob pod meal (Ceratonia siliqua) against gastrointestinal nematodes. Seven days before infection, 64 naive lambs were assigned to four different groups: Group S received sainfoin hay and group CAR was fed with carob pods. The remaining lambs received lucerne hay (Medicago sativa) and were assigned to positive (non-treated, NT) and negative (treated, T) control groups (treatment with albendazole). On day 0, lambs were artificially trickle infected for 6 weeks, with a mixture of infective larvae of Haemonchus contortus and Trichostrongylus colubriformis. Parasitological and pathophysiological parameters were measured repeatedly during the 2-month study. Compared to the NT group, decreases in egg excretion were observed in the CAR and S groups with significant differences only found for sainfoin (p < 0.05). At necropsy, group S showed decreases in the total worm numbers of both nematode species with significant differences for H. contortus. In contrast, no differences were noticed for the CAR group. Compared to the NT group, lower values for fecundity of female H. contortus were found in the S and CAR groups, however differences were non-significant. No differences in body weight gains were found between groups. Consistent results were found showing significantly higher packed cell volume (PCV) values in the T and S groups compared to NT and CAR groups. Overall, these results confirm a positive effect associated with the feeding of lambs with tanniniferous resources on host resilience (PCV values) and against gastrointestinal parasitic nematodes by affecting some biological traits of worm populations (e. g. eggs per gram of faeces and worm numbers). However, the anthelmintic effects differed between the two tannin-containing resources, which might be associated with the quantity and/ or quality of secondary metabolites (condensed tannins and/or other polyphenols)
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