Could fecal estrone sulfate be used as a confirmatory pregnancy diagnosis in South American camelids?

Abstract

Introduction

Pregnancy diagnosis in South American camelids (SAC) is commonly performed in early pregnancy about 30 to 45 days after mating. Due to embryonic mortality, it is advisable to confirm the pregnancy later. A laboratory analysis would be ideal for this confirmative test using samples which can be obtained by the breeders. Sampling of feces from the ground immediately after defecation would be both simple and convenient for the animal and breeder. Estrone sulfate which is synthetized by the placenta indicating pregnancy has been found in feces and used as marker for pregnancy in various animal species (e. g. pigs, primates).

Objectives

The objective of this study was to measure estrone sulfate concentrations in feces of SAC and assess if the fecal estrone sulfate concentrations are suitable for non-invasive pregnancy detection.

Material and methods

Eighty-six mares (81 alpacas and 5 llamas) from different herds in Germany and Austria were sampled over a period of one year. The mares were selected by the breeders regardless the age, nutritional status or number of previous pregnancies. Of the 86 mares, 83.72% (72 mares) became pregnant and 16.28% (14 mares) remained non-pregnant despite being mated. All mares were sampled monthly. The fecal samples were analyzed in the laboratory using a commercial Estrone-3-Sulfate (E1S) Competitive Elisa Kit.

Results

The estrone sulfate concentrations in feces showed a wide variation over the entire sampling period and between individual animals. There was a significant difference in concentration at the end of pregnancy (14 d before parturition). Additionally, wide variations in estrone sulfate concentrations were also observed in the feces of non-pregnant mares. Consequently, the AUC characterizing the diagnostic value of fecal estrone sulfate concentration to detect pregnancy between days 60 and 150 was very low (0.455).

Conclusions, Clinical Relevance

It must be concluded that estrone sulfate analysis in feces as collected post defecation in this study failed to demonstrate any potential as a confirmatory method for pregnancy diagnosis in SAC. The increase at the end of pregnancy is unimportant for practical diagnostic procedures.

Zusammenfassung

Einleitung

Die am häufigsten angewandte Methode der Trächtigkeitsdiagnostik bei Neuweltkamelen ist die transkutane Sonografie, die in der Regel etwa 40 Tage nach der Deckung durchgeführt wird. Aufgrund der danach möglicherweise auftretenden embryonalen Mortalität ist es jedoch wünschenswert, das Bestehen der Trächtigkeit zu einem späteren Zeitpunkt nochmals zu kontrollieren. Ein nicht invasiver labordiagnostischer Test hätte den Vorteil, dass die Züchterinnen und Züchter das Untersuchungsmaterial selbstständig gewinnen und an ein entsprechendes Labor schicken können. In der Vergangenheit wurden dazu bereits Untersuchungen durchgeführt, bei denen verschiedene Metaboliten, unter anderem Östronsulfat, in Speichel, Milch und Harn hinsichtlich ihrer Eignung zur Trächtigkeitsdiagnostik untersucht wurden. Im Gegensatz dazu kann Kot sehr einfach gewonnen werden. In der Literatur wird beschrieben, dass die Östronsulfatkonzentration im Kot bei einigen Tierarten als Parameter zur Trächtigkeitsuntersuchung genutzt wurde.

Ziele der Untersuchung

Das Ziel dieser Studie war es, die Östronsulfatkonzentrationen im Kot von tragenden und nichttragenden Neuweltkamelstuten zu messen und zu überprüfen, ob diese als Trächtigkeitsnachweis geeignet sind.

Material und Methoden

Im Rahmen dieser Studie wurden über einen Zeitraum von einem Jahr 86 Stuten beprobt. Davon waren 81 Alpakas und 5 Lamas, die in unterschiedlichen Herden in Deutschland und Österreich gehalten werden. Die Stuten wurden von den Züchtern ohne Berücksichtigung des Alters, der Haltung, des Ernährungszustandes oder der Anzahl vorheriger Trächtigkeiten ausgewählt. Von den 86 Stuten wurden 83,72 % (72 Stuten) tragend und 16,28 % (14 Stuten) nahmen trotz mehrfacher Deckung nicht auf. Alle Stuten wurden monatlich beprobt. Die Kotprobenuntersuchung erfolgte im Labor mittels Estrone-3-Sulfate Competitive Elisa Kit.

Ergebnisse

Die Östronsulfatkonzentrationen trächtiger Tiere schwankten stark zwischen den einzelnen Probenahmetagen während des Probenahmezeitraums und zwischen den einzelnen Tieren. Ein signifikanter Anstieg wurde erst zur Messung 14 Tage vor der Geburt festgestellt. Im Kot nicht trächtiger Stuten wurden ebenfalls große Schwankungen der Östronsulfatkonzentration beobachtet.

Schlussfolgerungen, klinische Relevanz

Die diagnostische Aussagekraft der Östronsulfatkonzentration im Kot hinsichtlich einer Trächtigkeit war zu niedrig, so dass zusammenfassend gesagt werden muss, dass die Östronsulfatmessung im Kot keine aussagekräftige Methode zur Trächtigkeitsdiagnostik bei Neuweltkamelen darstellt.

Keywords

Llama - alpaca - pregnancy diagnosis - estrone sulfate - feces

Schlüsselwörter

Lama - Alpaka - Trächtigkeitsdiagnostik - Östronsulfat - Kotproben

Publication History

Received: 08 November 2024

Accepted: 04 March 2025

Article published online:
02 September 2025

• References

• 1 Bauerstatter S, Lambacher B, Stanitznig A. et al. Neuweltkamele in Österreich – Untersuchungen zur Population, Haltung, Herdenmanagement und Gesundheitsprophylaxe. Wiener Tierärztl Mschrift 2018; 105: 191-199
• 2 Alarcòn V, Sumar J, Riera GS. et al. Comparison of three methods of pregnancy diagnosis in alpacas and llamas. Theriogenol 1990; 34: 1119-1127
• 3 Brown BW. A review on reproduction in South American camelids. Anim Reprod Sci 2000; 58: 169-195
• 4 Bravo PW. Reproductive endocrinology of llamas and alpacas. Vet Clin North Am Food Anim Pract 1994; 10: 265-279
• 5 Bourke DA, Adam CL, Kyle CE. Ultrasonography as an aid to controlled breeding in the llama (Lama Glama). Vet Rec 1992; 130: 424-428
• 6 Parraguez VH, Cortèz S, Gazitùa FJ. et al. Early pregnancy diagnosis in alpaca (Lama pacos) and llama (Lama glama) by ultrasound. Anim Reprd Sci 1997; 47: 113-121
• 7 Pearson LK, Tibary A. Reproductive failure in female camelids. Clin Theriogenol 2014; 6: 555-570
• 8 Fernandez-Baca S, Hansell W, Novoa C. Embryonic mortality in the alpaca. Biol Reprod 1970; 3: 243-251
• 9 Bravo PW, Stewart D, Lasley BL. et al. Hormonal indicators of pregnancy in llamas and Alpacas. J Am Vet Med Assoc 1996; 208: 2027-2028
• 10 Adam CL, Moir CE, Shiach P. Plasma progesterone concentrations in pregnant and non-pregnant llamas (Lama glama). Vet Rec 1989; 125: 618-620
• 11 Aba MA, Sumar J, Kindahl H. et al. Plasma concentrations of 15-ketodihydro-PGF2α, progesterone, oestrone sulphate, oestradiol-17ß, and cortisol during late gestation, parturition, and the early post-partum, period in llamas and alpacas. Anim Reprod Sc 1998; 50: 111-121
• 12 Bravo PW, Diaz D, Alarcòn V. et al. Effect of the reproductive state of female alpacas on embryonic mortality rate. Am J Vet Res 2010; 71: 1096-1099
• 13 Volkery J, Gottschalk J, Sobiraj A. et al. Progesterone, pregnanediol-3-glucuronide, relaxin and oestrone sulphate concentrations in saliva, milk and urine of female alpacas (Vicugna pacos) and their application in pregnancy diagnosis. Vet. Rec. 2012; 171: 195
• 14 Bravo PW, Sumar J. Fetal growth in alpacas. Proceedings 4th Conv Int Camelidos. 1981: 14-15
• 15 Bravo PW, Stabenfeldt GH, Fowler M. et al. Urinary steroids in the periparturient and postpartum periods through early pregnancy in llamas. Theriogenol 1991; 36: 267-278
• 16 Schwarzenberger F, Palme R, Bamberg E. et al. A review of faecal progesterone metabolite analysis for non-invasive monitoring of reproductive function in mammals. Mam Biol 1997; 62: 214-221
• 17 Ohtaki T, Moriyoshi M, Nakada K. et al. Fecal estrone sulfate profile in sows during gestation. J Vet Med Sc. 1999; 61: 661-665
• 18 Jurke MH, Czekala NM, Fitch-Synde H. Non-invasive detection and monitoring of estrus, pregnancy and the postpartum period in pygmy loris (Nycticebus pygmaeus) using fecal estrogen metabolites. Am J Primatol 1997; 41: 103-115
• 19 Majewska M, Panasiewicz G, Klisch K. et al. Pregnancy-Associated Glycoprotein (PAG) family: Transcripts and gene amplicons in camelids. Reprod Biol 2009; 9: 127-150