Influence of temperature on streptococcus agalactiae infection in Nile tilapia / Influência da temperatura na infecção de tilápias do Nilo por Streptococcus agalactiae

Environmental changes affect fish homeostasis, turning them more susceptible to diseases. In Brazil, outbreaks of Streptococcus agalactiae infection have been reported in Nile tilapia when they are outside of their thermal comfort zone. This investigation evaluated mortality rate and which were the most infected organs at temperatures that naturally occurred in southern of Brazil. Forty Nile tilapia (Oreochromis niloticus) were infected with S. agalactiae and distributed in four groups (n=10) and each group was exposed to a different temperature: G1: 24°C, G2: 26°C, G3: 28°C, and G4: 32°C. Fish were monitored for 10 days. In this period, fish that presented irreversible clinical signs were sacrificed and samples of brain, liver, and kidney were collected for bacteriological and molecular analysis. Signs compatible with a streptococcal infection were observed in all groups. Highest mortality rates occurred at 24°C and 32°C. The brain was the most affected organ with the highest percentage of isolation of S. agalactiae by both methods of diagnosis. The results suggest that, as in mammals, temperatures that are further away from the comfort zone influence fish homeostasis, increasing susceptibility to bacterial infections.

Mudanças ambientais afetam a homeostase dos peixes, tornando-os mais suscetíveis a doenças. No Brasil, têm sido relatados surtos de infecção por Streptococcus agalactiae em tilápia do Nilo, principalmente quando se encontram fora da zona de conforto térmico. No presente trabalho, foi avaliada a taxa de mortalidade e determinado quais foram os órgãos mais afetados por essa bactéria em temperaturas que ocorrem naturalmente no Sul do Brasil. Quarenta tilápias-do-nilo (Oreochromis niloticus) foram infectadas por Streptococcus agalactiae e distribuídas em quatro grupos (n = 10), cada um deles submetidos a diferentes temperaturas: G1: 24°C, G2: 26°C, G3: 28°C e G4: 32°C. Os peixes foram monitorados durante 10 dias. Os peixes com sinais clínicos irreversíveis foram sacrificados e coletadas amostras de cérebro, fígado e rins para análise bacteriológica e molecular. Foram observados sinais compatíveis com infecção estreptocócica em todos os grupos. A taxa de mortalidade mais elevada ocorreu nos grupos mantidos nas temperaturas de 24°C e 32°C. O cérebro foi o órgão mais afetado, com a maior percentagem de isolamento de S. agalactiae pelos dois métodos de diagnóstico. Os resultados sugerem que, tal como nos mamíferos, temperaturas que estão mais afastadas da zona de conforto afetam significativamente a homeostase dos peixes, aumentando a sua susceptibilidade para infecções bacterianas.

Efeitos benéficos de probióticos no intestino de juvenis de Tilápia-do-Nilo / Beneficial effects of probiotics on the intestine of juvenile Nile tilapia

Os objetivos deste trabalho foram os de avaliar o percentual de sobrevivência, a microbiota instestinal, a integridade da mucosa, e a qualidade da carcaça de juvenis de Tilápias-do-Nilo, Oreochromis niloticus, após 80 dias de alimentação com dieta contendo aditivo probiótico (Bacillus cereus 4,0x10(8) UFCg-1 e Bacillus subtilis 4,0x10(8) UFCg-1), na proporção de 4g/kg de ração peletizada. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com dois tratamentos, sendo um grupo controle e outro alimentado com dieta adicionada de probiótico. Foram realizados os cálculos do percentual de sobrevivência relativa, análise da microbiota intestinal por cultura microbiológica, análise histomorfométrica da mucosa intestinal e análise químico-bromatológica da carcaça dos peixes. Os resultados demonstraram que as tilápias do grupo tratado apresentaram percentual de sobrevivência relativa maior (P<0,05) que o do grupo controle e colonização intestinal por B. cereus e B. subtilis com maior (P<0,05) número de unidades formadoras de colônia em relação ao grupo controle. A análise histomorfométrica demonstrou que o grupo alimentado com aditivo probiótico apresentou vilosidades mais altas e mais largas, além de maior número de células caliciformes que o observado no grupo controle (P<0,05). Em relação à qualidade de carcaça os resultados demonstraram que houve interferência positiva (P<0,05) do probiótico no grupo tratado em relação ao controle quanto aos teores de proteína e extrato etéreo. Estes resultados permitem inferir que a suplementação com probiótico, como testado neste estudo, induziu a colonização intestinal por bactérias benéficas e promoveu maior percentual de sobrevivência relativa, diminuiu a descamação da mucosa, e favoreceu o aumento do número de células caliciformes.

The aim of this study was to evaluate the survival rate, the intestinal microbiota, the mucosal integrity, and the carcass quality of juvenile Nile Tilapia, Oreochromis niloticus, after 80 days being fed on a diet containing probiotic additive (Bacillus cereus 4.0x10(8) CFUg-1 and Bacillus subtilis 4.0x10(8) CFUg-1), at the ratio of 4g/kg of pelleted feed. The completely randomized design with two treatments was used: one control group and one group fed on the mentioned diet. The evaluation of survival rate, the intestinal microbiota analysis by microbiological culture, histomorphometrical analysis of intestinal mucosa and chemical analysis of carcass was performed. The results showed that tilapias from the treated group had higher relative survival rate (P<0.05) than the control group, higher number of colony-forming units (P<0.05) regarding intestinal colonization by B. cereus and B. subtilis, and higher rates of intestinal mucosal integrity (P<0.05), evaluated by histomorphometry. As for the latter, the group being fed on feed with probiotic additive was observed to have higher and larger villi, besides having a higher number of goblet cells than the control group. Concerning the carcass quality, the results showed that there was positive interference (P<0.05) of the probiotic on the treated group in comparison to the control group as in regard to levels of protein and ether extract. These results allow the inference that the supplementation with probiotic, as tested in this experiment, led to the intestinal colonization by beneficial bacteria and resulted in higher relative survival rate, decreased the mucosal desquamation and helped in the increase of the number of goblet cells.