O Repositório Institucional da Universidade Federal Rural da Amazônia (RIUFRA) é um dispositivo de armazenamento e disseminação das obras intelectuais da UFRA, produzidas no âmbito das atividades de pesquisa, ensino e extensão da instituição. É composto de documentos em formato digital, provenientes das atividades desenvolvidas pelo corpo docente, discente e técnico-administrativo da UFRA e por obras elaboradas a partir de convênio ou colaboração entre a instituição e outros órgãos publicados em autoria e/ou coautoria.
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http://repositorio.ufra.edu.br/jspui/handle/123456789/2444
Title: | Microbioma de búfalas leiteiras: estudo da interação com o bezerro e ambiente ao desenvolvimento de resistência bacteriana. |
Advisor: | VIANA, Rinaldo Batista |
Authors: | LIMA, Allana Lais Alves |
Keywords: | Búfala leiteira Bubalus bubalis Bubalinocultura Leite Resistência a antimicrobianos Transferência vertical Bezerro Ecologia microbiana Microbioma - Leite Milk Microbial ecology Vertical transfer Antimicrobial resistance |
Issue Date: | 2024-10-18 |
Publisher: | UFRA- Campus Belém |
Citation: | LIMA, Allana Lais Alves. Microbioma de búfalas leiteiras: estudo da interação com o bezerro e ambiente ao desenvolvimento de resistência bacteriana. Orientador: Dr. Rinaldo Batista Viana. 2024. 79 f. Tese (Doutorado em Reprodução Animal na Amazônia) - Universidade Federal Rural da Amazônia, Belém, 2024. Disponível em: http://repositorio.ufra.edu.br/jspui/handle/123456789/2444. Acesso em: . |
Resumo: | A presente tese foi dividida em dois capítulos. No primeiro capítulo, a hipótese de que o microbioma do leite da búfala poderia compartilhar táxons com amostras de suas fezes, do solo do pasto e, ainda com a saliva de seu bezerro, foi testada. Além disso, uma provável correlação entre gerações também foi estudada. Para tal, amostras de leite, fezes e saliva foram colhidas em triplicata, de animais de primeira e terceira parição em uma propriedade no arquipélago do Marajó, Amazônia, Pará-Brasil. O solo do pasto também foi coletado. Os animais se encontravam clinicamente saudáveis. A contagem de células somáticas do leite mostrou diferença significativa ao ser avaliada entre novilhas e vacas. A abordagem de Metabarcoding usando 16S rRNA demonstrou diferença significativa na estrutura filogenética e ecológica entre todas as matrizes estudadas. A beta-diversidade mostrou agrupamento entre as amostras de leite dos animais de primeira e terceira lactações, e comportamentos semelhantes em amostras de fezes e saliva. Os filos mais abundantes nas amostras biológicas foram Firmicutes, Proteobacteria, Bacteroidota. Esses táxons, quando compartilhados eram encontrados concomitantemente sempre em pelo menos duas matrizes biológicas, mas nunca nas três matrizes estudadas ao mesmo tempo. O filo Firmicutes foi compartilhado entre o solo e o leite e as fezes de vacas e novilhas. As amostras estudadas apresentaram um padrão matriz-dependente. Foi possível observar o compartilhamento de famílias no microbioma do leite e das fezes búfalas e saliva de seus bezerros, fortalecendo a ideia de interação de microbiana entre eles. No segundo capítulo, foi avaliada a hipótese de que haveria correlação entre a microbiota Gram-negativa nas fezes de búfalas, quando comparadas entre diferentes números de lactação, bezerros e ambiente. Para tanto, foram coletadas amostras fecais de búfalas de primeira lactação (novilha - HF) e quarta lactação (vaca - CW), bem como de seus respectivos bezerros (CFH e CFC) de uma fazenda no Arquipélago do Marajó, Pará, Brasil. Amostras de solo (S) também foram coletadas. As amostras foram diluídas e semeadas em meios seletivos suplementados com Ceftriaxona (CRO) ou Tetraciclina (TET) para isolamento bacteriano. Colônias cultivadas em CRO foram submetidas à pressão seletiva pelo método de replicação em placas com Cefepima (CFP) e Imipenem (IMP). A contagem, o isolamento e a identificação foram realizados por MALDI-TOF. No total, 91 cepas bacterianas foram identificadas: 37 eram resistentes a TET, 27 a CFP e 27 a IMP. As cepas foram identificadas como Escherichia coli (TET [33]; IMP [7]), Ochrobactrum intermedium (TET [4]; CFP [19]; IMP [10]), Achromobacter xyloxidans (CFP [5]) e Stenotrophomonas maltophilia (CFP [3]; IMP [10]). Foi observado agrupamento entre os perfis de resistência para CFC e CW para o antibiótico IMP; CW, HF e CFC com o grupo S para os antibióticos TET, IMP e CFP, respectivamente. Os resultados destacam a importância do monitoramento constante do perfil de resistência bacteriana nesses animais e no solo ao redor, pois bactérias comensais e ambientais podem ser indicadores de pressão seletiva e podem destacar agentes emergentes de resistência antimicrobiana comumente usados. |
Abstract: | This thesis was divided into two chapters. In the first chapter, the hypothesis that the buffalo milk microbiome could share taxa with samples from its feces, pasture soil, and even with the saliva of its calf was tested. Additionally, a possible correlation across generations was also studied. For this, milk, feces, and saliva samples were collected in triplicate from first and third-parity animals on a farm in the Marajó Archipelago, Amazon, Pará-Brazil. Pasture soil was also collected. The animals were clinically healthy. The somatic cell count in the milk showed a significant difference when evaluated between heifers and cows. The metabarcoding approach using 16S rRNA demonstrated a significant difference in the phylogenetic and ecological structure among all the matrices studied. Beta-diversity showed clustering between the milk samples of first and third-lactation animals, and similar patterns in feces and saliva samples. The most abundant phyla in the biological samples were Firmicutes, Proteobacteria, and Bacteroidota. When shared, these taxa were found simultaneously in at least two biological matrices, but never in all three matrices at the same time. The phylum Firmicutes was shared between the soil and the milk, and between the feces of cows and heifers. The samples studied presented a matrix-dependent pattern. It was possible to observe the sharing of families in the microbiome of buffalo milk and feces and the saliva of their calves, reinforcing the idea of microbial interaction among them. In the second chapter, the hypothesis was assessed that there would be a correlation between the Gram-negative microbiota in buffalo feces when compared across different lactation numbers, calves, and the environment. To this end, fecal samples were collected from first-lactation (heifer - HF) and fourth-lactation (cow - CW) buffaloes, as well as their respective calves (CFH and CFC) from a farm in the Marajó Archipelago, Pará, Brazil. Soil samples (S) were also collected. The samples were diluted and plated on selective media supplemented with Ceftriaxone (CRO) or Tetracycline (TET) for bacterial isolation. Colonies grown on CRO were subjected to selective pressure using the replication method on plates with Cefepime (CFP) and Imipenem (IMP). Counting, isolation, and identification were performed using MALDI-TOF. In total, 91 bacterial strains were identified: 37 were resistant to TET, 27 to CFP, and 27 to IMP. The strains were identified as *Escherichia coli* (TET [33]; IMP [7]), *Ochrobactrum intermedium* (TET [4]; CFP [19]; IMP [10]), *Achromobacter xyloxidans* (CFP [5]), and *Stenotrophomonas maltophilia* (CFP [3]; IMP [10]). Grouping was observed between the resistance profiles for CFC and CW for the antibiotic IMP; CW, HF, and CFC with group S for the antibiotics TET, IMP, and CFP, respectively. The results highlight the importance of constant monitoring of the bacterial resistance profile in these animals and the surrounding soil, as commensal and environmental bacteria can be indicators of selective pressure and may highlight emerging antimicrobial resistance agents commonly used. |
URI: | http://repositorio.ufra.edu.br/jspui/handle/123456789/2444 |
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