Genotyping and antimicrobial resistance in Escherichia coli from pig carcasses / Genotipagem e resistência antimicrobiana de Escherichia coli em carcaças suínas

The increasing antimicrobial resistance observed worldwide in bacteria isolated from human and animals is a matter of extreme concern and has led to the monitoring of antimicrobial resistance in pathogenic and commensal bacteria. The aim of this study was to evaluate the antimicrobial resistance profile of Escherichia coli isolated from pig carcasses and to assess the occurrence of relevant resistance genes. A total of 319 E. coli isolates were tested for antimicrobial susceptibility against different antimicrobial agents. Moreover, the presence of extended-spectrum β-lactamase (ESBL) and inducible ampC-β-lactamase producers was investigated. Eighteen multi-resistant strains were chosen for resistance gene detection and PFGE characterization. The study showed that resistance to antimicrobials is widespread in E. coli isolated from pig carcasses, since 86.2% of the strains were resistant to at least one antimicrobial and 71.5% displayed multi-resistance profiles. No ampC-producing isolates were detected and only one ESBL-producing E. coli was identified. Genes strA (n=15), floR (n=14), aac(3)IVa (n=13), tetB (n=13), sul2 (n=12), tetA (n=11), aph(3)Ia (n=8) and sul3 (n=5) were detected by PCR. PFGE analysis of these multi-resistant E. coli strains showed less than 80% similarity among them. We conclude that antimicrobial multi-resistant E. coli strains are common on pig carcasses and present highly diverse genotypes and resistance phenotypes and genotypes.(AU)

O incremento de resistência frente aos antimicrobianos, observado em bactérias isoladas de humanos e animais, tem sido motivo de preocupação mundial e levado ao monitoramento dos perfis de resistência em bactérias patogênicas e comensais. O objetivo desse estudo foi avaliar o perfil de resistência em Escherichia coli isolada de carcaças suínas e descrever a ocorrência de alguns genes de resistência relevantes. Um total de 319 isolados de E. coli foi testado quanto à suscetibilidade frente a diversos antimicrobianos. A presença de isolados produtores de β-lactamases (ESBL) de espectro estendido e β-lactamase induzível do tipo ampC foi também investigada. Dezoito cepas multirresistentes foram escolhidas para investigação de genes de resistência e caracterização por macro-restrição (PFGE). Os resultados demonstraram que a resistência a antimicrobianos está disseminada, pois 86,2% dos isolados de E. coli foram resistentes ao menos a um antimicrobiano e 71,5% apresentaram perfil de multirresistência. Uma cepa de E. coli produtora de ESBL e nenhuma produtora de ampC induzível foram identificadas. Os genes strA (n=15); floR (n=14);aac(3)-IVa (n=13); tetB (n=13); sul2 (n=12); tetA (n=11); aph(3')Ia (n=8); sul3 (n=5) foram detectados por PCR. A análise de PFGE demonstrou que cepas de E. coli multirresistentes apresentaram similaridade inferior a 80% entre si. Concluiu-se que cepas multirresistentes de E. coli são frequentes em carcaças de suínos e apresentam uma alta diversidade genotípica, bem como de fenótipos e genes de resistência.(AU)

Efeito de probiótico na infecção e excreção fecal de Salmonella em suínos / Effect of probiotic on the Salmonella infection and fecal excretion in pigs

A transmissão de Salmonella na cadeia produtiva de suínos é um problema de difícil controle. O objetivo do estudo foi avaliar o efeito da administração oral de probiótico sobre a ocorrência de infecção e excreção fecal de Salmonella em suínos em fase de crescimento. Os tratamentos consistiram de ração basal sem aditivos (controle) ou adicionada de probiótico (10(7)ufc g-1 de células viáveis dos gêneros Bifidobacterium, Enterococcus, Lactobacillus e Saccharomyces). Foram alocados seis leitões de 50 dias em cada tratamento, com duas repetições por tratamento. Todos os animais foram inoculados com Salmonella Typhimurium (10(6)ufc mL-1) após 14 dias do alojamento. Semanalmente, foram coletadas amostras de sangue e fezes e no dia 35 pós-inoculação os animais foram sacrificados e necropsiados. Os animais de ambos os tratamentos foram infectados por Salmonella e soroconverteram. Não houve diferença (P>0,05) entre os grupos nas médias de Salmonella, Enterococcus, Lactobacillus e coliformes totais nas fezes, porém a administração de probiótico resultou em menor frequência de isolamento de Salmonella a partir de fígado (P=0,04), linfonodos mesentéricos (P=0,04), pulmão (P=0,03) e baço (P=0,01). Conclui-se que os microrganismos probióticos testados não foram capazes de impedir a infecção ou a excreção fecal de Salmonella em suínos de crescimento, mas diminuíram o número de portadores em linfonodos mesentéricos.

Control of Salmonella transmission has been a challenge for the pork production companies. The aim of this study was to evaluate the effect of oral administration of probiotics on the occurrence of infection and fecal excretion of Salmonella in growers. The treatments consisted of basal diet without additives (control) or added of probiotic (10(7)cfu g-1 of viable cells of the genera Bifidobacterium, Enterococcus, Lactobacillus and Saccharomyces). Six 50 days-old pigs were allocated into each treatment, with two replicates per treatment. All animals were inoculated with Salmonella Typhimurium (10(6)cfu mL-1) after 14 days of housing. Afterwards, blood and feces samples were taken weekly and on day 35 post-inoculation the animals were euthanized and necropsied. The animals in both treatment groups were infected by Salmonella and seroconverted. There was no difference (P>0.05) between groups in mean counts of Salmonella, Enterococcus, Lactobacillus and coliforms in the feces samples, but the probiotic administration resulted in a lower frequency of isolation of Salmonella from liver (P=0.04), mesenteric lymph nodes (P=0.04), lung (P=0.03) and spleen (P=0.01). It was concluded that the probiotic microorganisms tested in this study were not able to protect against the infection or to decrease the fecal excretion of Salmonella in growing pigs, but were able to decrease the number of carriers in the mesenteric lymph nodes.

Efeito do manejo pré-abate sobre alguns parâmetros fisiológicos em fêmeas suínas pesadas / Effect of pre-slaughter management on physiological parameters of heavy-weight female pigs

O objetivo neste trabalho foi avaliar o efeito do período de descanso (3, 5, 7 e 9 horas) dos suínos no frigorífico (PDF) e da localização dos suínos na carroceria do caminhão (PBO), quando transportados, no inverno ou verão, sobre alguns parâmetros fisiológicos avaliados em 64 fêmeas, com peso médio de 130kg para abate, durante o manejo pré-abate. Para a análise estatística, foram considerados, no modelo de análise da variância, os efeitos de bloco, PDF, PBO e da interação (bloco x PDF), entre outros. O PDF influenciou, significativamente, as concentrações de lactato no sangue e cortisol na saliva. Suínos que descansaram 5 e 7 horas apresentaram maior concentração de lactato em relação aos animais que descansaram 3 e 9 horas. No transporte, a freqüência cardíaca foi muito maior em relação aos demais locais avaliados. Concluiu-se que o incremento do PDF não promove mudanças na freqüência cardíaca, nas concentrações de glicose e CPK no sangue e cortisol na saliva, mas interfere na concentração de lactato no sangue dos suínos.

The aim of the research was to evaluate the effect of pig lairage time (PDF=3, 5, 7 and 9 hours) and evaluate the effect of pig position into the truck (PBO) during transportation to slaughterhouse, in winter or summer conditions, on some physiologic parameters evaluated on 64 heavyweight females with mean liveweight of 130kg during pre-slaughter events. The following effects were considered in the statistical analysis of variance model: block (BL=summer farm or winter farm), PDF, PBO and interaction (Block x PDF), under other factors. The PDF influenced significativelly blood lactate and saliva cortisol levels. Pig submitted to 5 and 7 hours of lairage had higher levels of lactate when compared to pigs submitted to 3 and 9 hours of lairage. During transport the heart rate were higher than in other pre-slaughter events. It is concluded that increasing PDF above 3 hours had no effects on heart frequency, glucose and CPK levels and salivary cortisol levels but affects the blood lactate levels.

Prevalência de Salmonella sp. em suínos abatidos no Estado de Mato Grosso / Prevalence of Salmonella sp. in swine slaughtered at Mato Grosso state, Brazil

O presente trabalho teve como objetivo determinar a prevalência de Salmonella sp. em suínos abatidos em frigoríficos sob Inspeção Federal no Estado de Mato Grosso. Amostras de linfonodos mesentéricos e tonsilas de diferentes procedências foram coletadas em três frigoríficos. Das 300 amostras processadas, 50 (16,6 por cento) foram positivas para Salmonella sp., sendo identificados 14 diferentes sorovares. Os sorovares mais freqüentes foram Derby (16 por cento), Typhimurium (14 por cento), London (12 por cento) e Give (12 por cento). Os resultados epidemiológicos obtidos mostram uma baixa prevalência desta bactéria quando comparados com os resultados de estudos realizados em outros Estados.

The present study aims to determine the prevalence of Salmonella sp. in pigs in slaughterhouses under Federal Inspection at Mato Grosso, Brazil. Samples of mesenteric lymph nodes and tonsils were collected in three abattoirs from different regions. Three hundred samples were processed; fifty (16.6 percent) were positive for Salmonella sp. and belonged to fourteen different serological types. The most common serotypes were Derby (16 percent), Typhimurium (14 percent), London (12 percent) and Give (12 percent). The epidemiological results obtained show a low prevalence of this bacterium when compared to studies in other Brazilian states.

Otimização da técnica da PCR para a detecção de Actinobacillus pleuropneumoniae / Optimization of PCR technique for detection of Actinobacillus pleuropneumoniae

A utilização de métodos moleculares baseados em PCR é fundamental na detecção do Actinobacillus pleuropneumoniae, sendo capaz de identificar a infecção antes do estabelecimento da doença no rebanho. Estes métodos apresentam maior sensibilidade quando comparados com métodos tradicionais de isolamento bacteriano, mas podem sofrer influência de substâncias que reduzem a especificidade do teste e proporcionam o aparecimento de amplificações inespecíficas. No intuito de reduzir as amplificações inespecíficas, observadas quando aplicada a PCR para o gene cpx em amostras de tecido tonsilar, procedeu-se a otimização da técnica, na qual foram analisados o efeito do pré-cultivo bacteriano e as diferentes temperaturas de anelamento dos iniciadores e foi introduzido, no protocolo, um anticorpo que se liga na enzima Taq DNA Polimerase, aumentando a especificidade do teste. Paralelamente, foi realizado um experimento para verificar o efeito inibidor do tecido tonsilar sobre os resultados da PCR. Para isso, porções de tonsila de animais negativos para A. pleuropneumoniae foram contaminadas artificialmente com a amostra referência do sorotipo 5B. A adição do anticorpo para a enzima Taq DNA Polimerase e o aumento da temperatura de anelamento dos iniciadores para 57ºC diminuiu o aparecimento de amplificações inespecíficas. Os resultados obtidos no experimento demonstraram que o tecido tonsilar possui efeito inibidor nas amplificações da PCR. Além disso, a amplificação depende de, no mínimo, 675 UFC presentes na alíquota da amostra usada na PCR (equivalente a 1,35 x 10(5) UFC mL-1), assim, amostras de fragmentos de tecido de infecções iniciais e/ou com poucas células podem apresentar resultados falsos negativos.

The use of molecular methods based on PCR is important in Actinobacillus pleuropneumoniae detection, being able to identify the infection before the establishment of the disease in the herd. These methods have larger sensitivity when compared with traditional methods of bacteriological isolation, but they can suffer influence of substances that reduce the specificity of the test and resulting in inespecific amplifications. In order to reduce inespecific amplifications, observed when applied the PCR technique for the gene cpx in tonsil's tissue samples, the optimization was performed, in which different annealing temperatures were analyzed and introduced, in the technique, an antibody that binds to the enzyme Taq DNA Polimerase, increasing its specificity. In parallel, an experiment was performed in order to verify the inhibiting effect of the tonsil's tissue on the PCR results. For that, portions of tonsil from animals negative to the A. pleuropneumoniae were artificially contaminated with the reference sample of the sorotype 5B. The addition antibody for the enzyme Taq DNA Polimerase and the increase of the primers anneling temperature to 57ºC reduced the inespecific amplifications. The results obtained in the experiment demonstrated a possible inhibiting effect of the tonsil's tissue in the PCR amplifications. Besides, amplifications depend on at least 675 UFC present in the aliquot of samples that will be used in PCR (equivalent to 1.35 x 10(5) UFC mL-1), therefore, samples tissue's fragments in initial infections and/or with few cells can result in false-negative.

Tempo de jejum na granja sobre o perfil hormonal e os parâmetros fisiológicos em suínos de abate pesados / Fasting time at farm on hormonal status and physiological parameters of heavy-weight slaughter pigs

O objetivo deste estudo foi avaliar o tempo de jejum na granja e a posição dos animais na carroceria do caminhão durante o transporte ao abatedouro sobre o status hormonal e fisiológico de suínos de abate pesados visando obter melhorias no manejo pré-abate e reduzir perdas na qualidade de carne. Foram utilizadas 64 fêmeas com peso médio de 133+11kg, oriundas de duas granjas de terminação. Os tempos de jejum avaliados foram nove, 12, 15 e 18h, enquanto que as posições consideradas na carroceria foram box (frente, meio e atrás), piso (inferior e superior) e lado (lateral direita e esquerda). Ao abate, foram medidos os níveis de glicose, lactato e CPK no sangue. A concentração de cortisol na saliva (CCS) foi medida nas granjas (24 horas antes e após embarque) e no abatedouro (logo após o descarregamento e antes do abate). A freqüência cardíaca foi monitorada durante todo o manejo pré-abate. Foi observado o efeito da interação entre TJG e o local de avaliação sobre a CCS e a freqüência cardíaca. A CCS e a freqüência cardíaca aumentaram significativamente da granja ao desembarque no abatedouro em relação ao descanso pré-abate no abatedouro foi observada uma redução (P<0,05) nos valores. A CCS variou em função do TJG e o local de avaliação da seguinte maneira: suínos com 18 horas de jejum apresentaram menor (P<0,05) variação na CCS durante o transcorrer das diferentes etapas do manejo pré-abate do que suínos com TJG menores e, entre estes, os animais com TJG de nove horas apresentaram a maior (P<0,05) variação. Antes do abate, os suínos com TJG de nove horas apresentaram o maior valor (P<0,05) de CCS quando comparados aos outros TJG. Conclui-se que o TJG promove mudanças (P<0,05) nos valores do cortisol na saliva e na freqüência cardíaca no manejo pré-abate, mas não afetam (P>0,05) os níveis de glicose, lactato e CPK no abate dos suínos.

The aim of this study was to evaluate the effect of fasting time on the farm (TJG) and the position of the animals on truck compartment during transport to slaughterhouse in the hormonal and physiological status of heavy-weight swine in order to obtain future management improvements and to reduce meat quality downgrades. Sixty-four females obtained from two farms and averaging 133+11kg body weight were used. Fasting time evaluated on farms were 9, 12, 15 and 18 h while the positions considered in the truck were Box (front, middle, and back), Deck (under and upper level) e Side (right and left). Swine blood concentration of glucose, lactate and CPK were evaluated at slaughter. Cortisol concentration on saliva (CCS) was evaluated on the farm (24 hours before uploading and after loading) and at slaughterhouse (after downloading and before slaughter). Hearth frequency was continuously evaluated during pre-slaughter management. Interaction between TJG and moment of salivary cortisol sampling and heart rate data recording were observed. CCS and heart rate values increased from farm to truck downloading at slaughterhouse, while pre-slaughter resting reduced (P<0.05) the values. The CCS values ranged in a gradient fashion in function of TJG and moment of salivary cortisol sampling in the following manner: pigs submitted to 18 hours of fasting showed smallest changes (P<0.05) of CCS during the pre-slaughter management when compared with CCS of pigs submitted to lower fasting times and, between those, the animals with 9 hours of fasting showed the greatest (P<0.05) variations. Before slaughter swine submitted to 9 hours of fasting at farm presented the highest values (P<0.05) of CCS when compared with the other fasting times evaluated. It is concluded that pre-slaughter management conditions affect (P<0.05) the salivary cortisol levels and heart rate but the evaluated TJG had no effects (P>0.05) on glucose, lactate and CPK levels at slaughter time.

Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) baseada no gene cpx para detecção de Actinobacillus pleuropneumoniae em suínos natural e experimentalmente infectados / Polymerase Chain Reaction (PCR) based on the cpx gene for detection of Actinobacillus pleuropneumoniae in natural and experimentally infected pigs

A pleuropneumonia suína é uma das mais importantes doenças respiratórias dos suínos, estando presente em todos os países produtores. Para o controle e o monitoramento da pleuropneumonia, é necessário o desenvolvimento de métodos rápidos e acurados de diagnóstico. Com o objetivo de validar a técnica da PCR, baseada no gene cpx de Actinobacillus pleuropneumoniae, em suínos sabidamente positivos, primeiramente foi realizada inoculação experimental com amostras de A. pleuropneumoniae sorotipo 5B e coletadas amostras por meio de suabe de tonsila, biópsia de tonsila e sangue para realização da técnica de PCR, isolamento bacteriológico e teste de ELISA, respectivamente. Posteriormente, estas técnicas foram aplicadas em suínos naturalmente infectados, em três rebanhos com diferentes situações sanitárias quanto à apresentação clínica da doença. De cada rebanho, foram analisados cinco grupos de suínos com idades diferentes, sendo coletado de cada animal biópsia de tonsila para isolamento bacteriológico e PCR e sangue para determinação do perfil sorológico. Os resultados obtidos na inoculação experimental confirmaram que, mesmo com o estabelecimento da infecção comprovada pelo isolamento bacteriológico, após o período de 45 dias, não foi possível detectar o agente pela técnica de PCR. Em animais naturalmente infectados, a técnica de PCR apresentou maior sensibilidade quando comparado com o isolamento. A associação entre PCR e ELISA demonstrou ser uma boa alternativa para definir a situação sanitária do rebanho quanto à infecção por A. pleuropneumoniae.

Swine pleuropneumonia is one of the most important pig respiratory diseases and has been found in all producer countries. For control and monitoring of pleuropneumonia, it is necessary the development of fast and specific methods of diagnosis. To validate PCR based on the cpx gene of Actinobacillus pleuropneumoniae in positive pigs, an experimental infection with A. pleuropneumoniae serotype 5B was performed and samples were obtained by tonsil swab, tonsil biopsy and blood for PCR, bacterial isolation and ELISA, respectively. These tests were then performed in naturally infected pigs from three herds with different sanitary situations of clinical disease. In each herd, five groups of different ages were analyzed. Tonsil biopsy for bacterial isolation and PCR and blood to determine the herd serological status was collected. The results obtained in the experimental infection confirmed that, even with the infection establishment, proved with bacterial isolation, it was not possible to detect the agent by PCR 45 days after infection. In naturally infected animals, PCR was more sensitive than bacterial isolation. The association between PCR and ELISA is a good alternative to define the herd sanitary status regarding the infection with A. pleuropneumoniae.

Tempo de jejum dos suínos no manejo pré-abate sobre a perda de peso corporal, o peso do conteúdo estomacal e a incidência de úlcera esofágica-gástrica / Relation of fasting time during pre-slaughter management to weight loss, weight of stomach contents and incidence of gastric ulcer in pigs

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do tempo de jejum (9, 12, 15 e 18 horas) dos animais na granja (TJG) e da posição na carroceria do caminhão (PBO) durante o transporte da granja ao frigorífico sobre: a perda de peso corporal (PPC), o peso do estômago cheio (PEC) e vazio (PEV), o peso do conteúdo estomacal (PCE) e o escore de lesão na mucosa esofágica-gástrica (ELG). Foram utilizadas 192 fêmeas, com peso vivo médio de 134,51±11,80kg. No modelo, foram considerados os efeitos de bloco (estação do ano, BL), TJG, PBO e da interação entre BL x TJG. Verificou-se efeito significativo do TJG apenas sobre o peso do conteúdo estomacal. Não se observou efeito significativo da PBO sobre qualquer das variáveis avaliadas. Dos suínos avaliados, 90,3 por cento apresentaram PEC menor que 500 gramas e 8,56 por cento com PEC entre 500 e 800 gramas. A prevalência de suíno com ELG foi baixa (14,97 por cento), sendo que, dos animais com ELG, 13,90 por cento apresentaram lesão de grau 1 e 1,09 por cento eram grau dois. Conclui-se que animais submetidos a jejum na granja de 15 horas apresentam menor peso do conteúdo estomacal ao abate.

The objective of this study was to evaluate the effect of fasting time period (9, 12, 15 and 18 hours) at the farm (TJG) and the pig's position in the lorry's livestock compartment (PBO) during the transport from the farm to the processing plant on: body weight loss (PPC), weight of stomach (full= PEC and empty= PEV), weight of stomach contents (PCE), and incidence of gastric ulcer (ELG). A total of 192 females with average 34.51±11.80kg of body weigh were used. The statistical model considered the effects of: block (season, BL), TJG, PBO and the interaction between BL and TJG. There was a significant effect of TJG only on stomach content. There was no effect of PBO on any of the evaluated variables. A PEC inferior to 500g was observed in 90.3 percent of the animals, while 8.56 percent of the pigs presented PEC between 500 and 800g. Incidence of ELG was low (14.97 percent), and among the ELG animals, 13.90 percent showed grade 1 lesion, and 1.09 percent grade two lesion. As a conclusion, pigs submitted to a fasting period of 15 hours have less stomach contents at the processing.

Fatores associados à soroprevalência de Salmonella em rebanhos comerciais de suínos / Factors associated with seroprevalence of Salmonella in commercial pig herds

Um estudo transversal foi utilizado para identificar fatores associados à prevalência de suínos sorologicamente positivos para Salmonella nos estados de Santa Catarina e Rio Grande do Sul. Sessenta e cinco granjas foram visitadas uma semana antes do abate dos animais para aplicação de questionário e coletas de ração, água e sangue. A ração foi submetida à pesquisa de Salmonella por isolamento e PCR. Foram testados soros de aproximadamente 40 leitões de cada propriedade utilizando ELISA com antígeno do sorovar Typhimurium. Após a análise de distribuição da prevalência, as granjas foram classificadas em três categorias, baixa (até 40 por cento), média (40-70 por cento) e alta (mais de 70 por cento). Estas categorias constituíram a variável explicada e a pesquisa de Salmonella na ração, colimetria da água e as respostas do questionário, as variáveis explicativas. Inicialmente, a associação entre as variáveis explicativas e a explicada foi estudada pelo teste de c2. As variáveis associadas (P£0,1) foram submetidas à análise fatorial de correspondência múltipla, com a qual foi possível identificar a associação da maior soroprevalência com o seguinte conjunto de variáveis: nas granjas terminadoras, uso de ração peletizada, distribuição de dejetos a menos de 100m do local de captação de água, não utilização de comedouro do modelo comedouro/bebedouro, transporte com freteiro misturando animais de várias granjas; nas granjas de ciclo completo, ingredientes de ração desprotegidos de outros animais, ausência de controle de roedores, ração seca, ausência de cerca, não uso da pintura com cal após lavagem e desinfecção e a entrada de outras pessoas, além do técnico, na granja. Das 65 granjas visitadas, 98,5 por cento foram ELISA positivas com soroprevalência 57,6 por cento (intervalo de confiança entre 56-60 por cento).