Tracing probiotic producing bacterial species from gut of buffalo (Bubalus bubalis), South-East-Asia / Rastreando espécies bacterianas produtoras de probióticos de intestino de búfalo (Bubalus bubalis), sudeste da Ásia

Due to extensive application of antibiotics as growth promoters in animal feed, antimicrobial resistance has been increased. To overcome this challenge, rumen microbiologists search for new probiotics to improve the rate of livestock production. The present study was aimed to isolate and evaluate breed-specific lactic acid bacteria (LAB) as potential animal probiotics. The current study was conducted during 10 months from July 2020 to April 2021, in which a total of n=12 strains were isolated from different samples including milk, rumen, and feces of Nilli Ravi Buffaloes. These isolates were evaluated for their antimicrobial potential against common animal pathogens (Bacillus spp., E. coli, Staphylococcus aureus, Salmonella spp., Listeria spp.). All the isolates were identified using 16S rRNA gene sequencing and the phylogenetic analyses inferred that these strains showed close relations to the species of various genera; Enterococcus lactis, Pediococcus pentosaceus, Bacillus subtilis Weissella cibaria, Weissella soli, Bacillus tequilensis, Weissella bombi, Bacillus licheniformis, Lactococcus lactis, Bacillus megaterium, Lactobacillus ruminis, and Lactococcus lactis. NMCC-Ru2 has exhibited the enormous potential of antimicrobial activity, 28 mm, for Salmonella typhimurium;23 mm for Listeria monocytogenes 21 mm for E.coil. Highest resistance was seen in NMCC-Ru2 agasint test antbiotic, like 25.5 mm for Tetracycline. Overall results revesl that the probiotic profile of isolates was achieved using standard criteria, particularly with animal probiotic properties

Devido à extensa aplicação de antibióticos como promotores de crescimento na alimentação animal, a resistência aos antimicrobianos aumentou. Para superar esse desafio, os microbiologistas do rúmen buscam novos probióticos para melhorar a produtividade do gado. O presente estudo teve como objetivo isolar e avaliar bactérias lácticas específicas de raças (BAL) como potenciais probióticos animais. 12 cepas foram isoladas de diferentes amostras, incluindo leite, rúmen e fezes de búfalos Nilli Ravi. Esses isolados foram avaliados quanto ao seu potencial antimicrobiano contra patógenos animais comuns (Bacillus spp., E. coli, Staphylococcus aureus, Salmonella spp., Listeria spp.). Todos os isolados foram identificados por meio do sequenciamento do gene 16S rRNA e as análises filogenéticas inferiram que essas cepas apresentaram estreita relação com as espécies de vários gêneros; Enterococcus lactis, Pediococcus pentosaceus, Bacillus subtilis, Weissella cibaria, Weissella soli, Bacillus tequilensis, Weissella bombi, Bacillus licheniformis, Lactococcus lactis, Bacillus megaterium, Lactobacillus ruminis e Lactococcus lactis. O perfil probiótico dos isolados foi obtido usando critérios padrão, particularmente com propriedades probióticas animais.

Tracing probiotic producing bacterial species from gut of buffalo (Bubalus bubalis), South-East-Asia

Abstract Due to extensive application of antibiotics as growth promoters in animal feed, antimicrobial resistance has been increased. To overcome this challenge, rumen microbiologists search for new probiotics to improve the rate of livestock production. The present study was aimed to isolate and evaluate breed-specific lactic acid bacteria (LAB) as potential animal probiotics. The current study was conducted during 10 months from July 2020 to April 2021, in which a total of n=12 strains were isolated from different samples including milk, rumen, and feces of Nilli Ravi Buffaloes. These isolates were evaluated for their antimicrobial potential against common animal pathogens (Bacillus spp., E. coli, Staphylococcus aureus, Salmonella spp., Listeria spp.). All the isolates were identified using 16S rRNA gene sequencing and the phylogenetic analyses inferred that these strains showed close relations to the species of various genera; Enterococcus lactis, Pediococcus pentosaceus, Bacillus subtilis Weissella cibaria, Weissella soli, Bacillus tequilensis, Weissella bombi, Bacillus licheniformis, Lactococcus lactis, Bacillus megaterium, Lactobacillus ruminis, and Lactococcus lactis. NMCC-Ru2 has exhibited the enormous potential of antimicrobial activity, 28 mm, for Salmonella typhimurium;23 mm for Listeria monocytogenes 21 mm for E.coil. Highest resistance was seen in NMCC-Ru2 agasint test antbiotic, like 25.5 mm for Tetracycline. Overall results revesl that the probiotic profile of isolates was achieved using standard criteria, particularly with animal probiotic properties

Resumo Devido à extensa aplicação de antibióticos como promotores de crescimento na alimentação animal, a resistência aos antimicrobianos aumentou. Para superar esse desafio, os microbiologistas do rúmen buscam novos probióticos para melhorar a produtividade do gado. O presente estudo teve como objetivo isolar e avaliar bactérias lácticas específicas de raças (BAL) como potenciais probióticos animais. 12 cepas foram isoladas de diferentes amostras, incluindo leite, rúmen e fezes de búfalos Nilli Ravi. Esses isolados foram avaliados quanto ao seu potencial antimicrobiano contra patógenos animais comuns (Bacillus spp., E. coli, Staphylococcus aureus, Salmonella spp., Listeria spp.). Todos os isolados foram identificados por meio do sequenciamento do gene 16S rRNA e as análises filogenéticas inferiram que essas cepas apresentaram estreita relação com as espécies de vários gêneros; Enterococcus lactis, Pediococcus pentosaceus, Bacillus subtilis, Weissella cibaria, Weissella soli, Bacillus tequilensis, Weissella bombi, Bacillus licheniformis, Lactococcus lactis, Bacillus megaterium, Lactobacillus ruminis e Lactococcus lactis. O perfil probiótico dos isolados foi obtido usando critérios padrão, particularmente com propriedades probióticas animais.

First molecular detection of Mycoplasma ovis (Hemotropic mycoplasmas) from Sheep in Brazil / Primeira detecção molecular de Mycoplasma ovis (Micoplasmas Hemotrópicos) em Ovinos no Brasil

Abstract Mycoplasma ovis is an emerging zoonotic pathogen with a worldwide distribution and can cause mild to severe hemolytic anemia, icterus, and poor weight gain in animals. Although M. ovis has been described in small ruminants worldwide, data on M. ovis in sheep in Brazil is unknown. The objective of the present study was to present the first report of hemotropic mycoplasma (HM) in sheep from Brazil. We evaluated factors associated with this infection, such age group, tick presence, and anemia. Blood samples were collected from 33 sheep from a farm in southern Brazil and screened for hemoplasmas using PCR. Out of 33 samples, 26 (78.8%) tested positive for M. ovis. The sequencing of positive samples showed 100% identity with multiple M. ovis 16S rDNA sequences. No association was observed between the presence of M. ovis and the FAMACHA© score (p = 0.620). Rhipicephalus (Boophilus) microplus (15/33, 45.4%) was the tick species found on the animals. No significant association between M. ovis infection and presence of ticks (p = 0.4134) and age group (p = 0.4221) was observed. This is the first report of M. ovis infection in sheep from Brazil and only the second report of this pathogen in sheep in Latin America.

Resumo Mycoplasma ovis é um patógeno zoonótico emergente com distribuição mundial e pode causar anemia hemolítica de leve a grave, icterícia e baixo ganho de peso em animais. Embora M. ovis tenha sido descrito em pequenos ruminantes em todo o mundo, os dados sobre M. ovis em ovinos no Brasil são desconhecidos. O objetivo deste estudo foi apresentar o primeiro relato de micoplasmas hemotrópicos em ovinos no Brasil. Avaliamos os fatores associados a essa infecção, como faixa etária, presença de carrapatos e anemia. Amostras de sangue foram coletadas de 33 ovelhas de uma fazenda no sul do Brasil e testadas para hemoplasmas usando a PCR. Das 33 amostras, 26 (78,8%) apresentaram resultado positivo. O sequenciamento das amostras positivas mostrou 100% de identidade com múltiplas sequências de M. ovis 16S rDNA. Não foi observada associação entre a presença de M. ovis e o escore FAMACHA© (p = 0,620). Rhipicephalus (Boophilus) microplus (15/33, 45,4%) foi a espécie de carrapato encontrada nos animais. Não houve associação significativa entre infecção por M. ovis e presença de carrapatos (p = 0,4134) e faixa etária (p = 0,4221). Este é o primeiro relato de infecção por M. ovis em ovinos no Brasil e o segundo relato deste patógeno em ovinos na América Latina.

Caracterização da microbiota vaginal, intestinal e oral durante o período gestacional / Vaginal, gut and oral microbiota characterization during pregnancy

A simbiose desenvolvida entre seres vivos e microrganismos desempenha um importante papel na relação saúde-doença do hospedeiro. Neste sentido, o corpo humano abriga uma grande e diversa comunidade de microrganismos, sendo as mucosas vaginal, intestinal e oral as principais superfícies mucosas do corpo feminino que abrigam as comunidades bacterianas de fundamental importância para a mulher. Estes microrganismos atuam no desenvolvimento e modulação do sistema imune, na manutenção e otimização de vias metabólicas e competem por sítios de colonização, prevenindo que microrganismos patogênicos estabeleçam colonização. A composição da microbiota feminina varia com a idade, pH, secreção hormonal, ciclo menstrual, uso de anticoncepcional e atividade sexual. O presente estudo buscou caracterizar a composição da microbiota do corpo feminino durante o período gestacional, comparando os achados entre gestantes e não gestantes saudáveis, através de técnicas de biologia molecular. Foram selecionadas 60 mulheres saudáveis para o estudo e coletadas amostras de secreção vaginal, fezes e swab oral de cada participante. O DNA das amostras foi extraído e submetido à sequenciamento do gene 16S rRNA e quantificado através da técnica de PCR em tempo real. Das participantes selecionadas, 42 eram gestantes e 18 eram mulheres não gestantes em idade reprodutiva. Observamos que a quantificação total de bactérias na vagina não apresentou diferenças entre gestantes e não gestantes. Houve aumento na abundância de Lactobacillus no sítio vaginal, bactérias produtoras de butirato na microbiota intestinal e Streptococcus na microbiota oral de mulheres grávidas quando comparadas com mulheres não gestantes. Além disso, observamos que a composição e a disposição dos gêneros encontrados sofrem uma modificação, tal como aumento de gêneros relacionados com a manutenção da homeostase no grupo de mulheres gestantes. O período gestacional influencia positivamente na composição da microbiota, garantindo assim a prevalência de gêneros bacterianos responsáveis pela manutenção das condições ideais para o desenvolvimento da gestação saudável

The symbiosis developed between living organisms and microorganisms plays an important role in the health-disease relationship of the host. In this sense, the human body harbor a large and diverse community of microorganisms, the vaginal, intestinal and oral mucosa are the main mucosal surfaces of the female body that harbor bacterial communities of fundamental importance for women. These microorganisms act in the development and modulation of the immune system, in the maintenance and optimization of metabolic pathways and compete for colonization sites, preventing pathogenic microorganisms from establishing colonization. The composition of the female microbiota varies with age, pH, hormonal secretion, menstrual cycle, contraceptive use and sexual activity. The present study aimed to characterize the microbiota composition of the female body during the gestational period, comparing the findings between healthy and non - pregnant women through molecular biology techniques. Sixty healthy women were selected for the study and samples of vaginal secretion, stool and oral swab from each participant were collected. The DNA of the samples was extracted and submitted to the 16S rRNA gene sequencing and quantified by the real-time PCR technique. Were select, 42 were pregnant and 18 were non-pregnant women of reproductive age. We observed that the total quantification of bacteria in the vaginal samples did not present differences between pregnant and non-pregnant women. There was an increase in the abundance of Lactobacillus in the vaginal site, butyrate producing bacteria in the intestinal microbiota and Streptococcus in the oral microbiota of pregnant women when compared to nonpregnant women. In addition, we observed that the composition and arrangement of the genera found undergo a modification, such as an increase in genera related to the maintenance of homeostasis in the group of pregnant women. The pregnancy influences the composition of the microbiota, thus ensuring the prevalence of bacterial genera responsible for the maintenance of the ideal conditions for the development of healthy pregnancy

Culture and molecular identification of microorganisms from Digital Dermatitis lesions in dairy cattle: Leptospira, an unexpected finding / Cultivo e identificação molecular de microrganismos isolados de lesões de dermatite digital em bovinos leiteiros: Leptospira, um achado inesperado

Bovine digital dermatitis (BDD) is an infectious and contagious disease characterized by ulcerative and proliferative lesions affecting the skin on the bulbs of the heel or the interdigital cleft in dairy cattle, often associated with lameness. Evidences on the etiology of BDD indicate that it is multifactorial, involving environmental factors and multiple bacterial colonization. We isolated and identified microorganisms from BDD biopsy samples obtained from five Holstein Friesian and two Jersey cows by cultivation and molecular identification of bacterial isolates using 16S rRNA gene sequence analysis. We identified six bacterial species: Spirochetes as Treponema pedis and Leptospira broomi/L. fainei, L. licerasiae/L. wolffii; Corynebacterium appendicis, Cupriavidus gilardii and Enterococcus casseliflavus/E. gallinarum. It was quite surprising to have isolated and identified Leptospira species in three out of seven cultures, from different individual cows and two different farms. The species identified belong to the intermediate pathogenic clade, which is a group found to cause human and animal disease. Our findings indicate the need to further investigate the association of Leptospira of intermediate pathogenicity with BDD lesions and whether its presence would have any veterinary and medical significance both in Leptospirosis and with the pathogenesis of BDD lesions, especially in tropical countries.(AU)

Dermatite digital bovina (DDB) é uma doença infecciosa, contagiosa, caracterizada por lesões ulcerativas e proliferativas da região dos talões e/ou do espaço interdigital, frequentemente associada com claudicação. Evidências indicam que a etiologia da DDB é multifatorial, envolvendo fatores ambientais e colonização polimicrobiana. Relata-se aqui o isolamento e a identificação bacteriana em amostras de biópsias em lesões de DDB, obtidas de cinco vacas da raça Holandesa e duas da raça Jersey, por meio de cultivo e identificação molecular de isolados, com base na análise de sequências de genes 16S rRNA. São identificadas seis espécies bacterianas: as espiroquetas Treponema pedis e Leptospira broomi/L. fainei, L. licerasiae/L. wolffii; Corynebacterium appendicis, Cupriavidus gilardii e Enterococcus casseliflavus/E. gallinarum. O isolamento e a identificação de espécies de Leptospira surpreenderam, destacando-se sua presença em três dos sete cultivos obtidos em diferentes vacas, de duas fazendas distintas. As espécies identificadas pertencem ao grupo tipificado como de patogenicidade intermediária, causador de doenças em animais e no homem. Os resultados apresentados indicam a necessidade de maiores investigações sobre a associação entre Leptospira de patogenicidade intermediária e a patogênese das lesões DDB, investigando-se sua presença e significado nas medicinas veterinária e humana, especialmente em países tropicais.(AU)

Molecular detection of Ehrlichia canis and Anaplasma platys in dogs in southern Brazil / Detecção molecular de Ehrlichia canis e Anaplasma platys em cães do sul do Brasil

The aims of this study were to determine the occurrence of Anaplasma platys and Ehrlichia canis infection in dogs in Porto Alegre, Southern Brazil; and to investigate their association with hematological abnormalities. Serum samples from 196 dogs were first tested using dot-ELISA for antibodies against Anaplasma spp. and Ehrlichia canis. Peripheral blood samples from 199 dogs were subjected to 16S rRNA nested PCR (nPCR) for A. platys and E. canis, followed by DNA sequencing to ensure pathogen identity. A total of 19/196 samples (9.69%) were positive for Anaplasma spp. using ELISA and 28/199 (14.07%) samples were positive for A. platys by nested PCR. All the dog samples were negative for E. canis, both in anti-E. canis antibody tests and in nested PCR. There were no significant differences in hematological parameters between A. platys-PCR positive and negative dogs and Anaplasma spp. serologically positive dogs, except for basophil counts, which were higher in nPCR-positive dogs. This is the first report showing A. platys presence in dogs in Southern Brazil. In conclusion, hematological parameters may not be sufficient to diagnose A. platys infection in dogs in Southern Brazil, probably due either to low pathogenicity or to chronic infection. On the other hand, E. canis may either have very low occurrence or be absent in dogs in Porto Alegre.

O objetivo deste estudo foi determinar a ocorrência de Anaplasma platys e Ehrlichia canis em cães de Porto Alegre, sul do Brasil, sua detecção molecular e associação com anormalidades hematológicas. Amostras séricas de 196 cães foram inicialmente triadas por dot-ELISA para a presença de anticorpos contra Anaplasma spp. e Ehrlichia canis. Amostras de sangue periférico de 199 cães foram submetidas à nested PCR (16S rRNA) para A. platys e E. canis, seguido de sequenciamento do DNA para confirmar a identidade do agente. Do total, 19/196 (9,69%) amostras foram positivas para Anaplasma spp. por dot-ELISA e 28/199 (14,07%) por nPCR. Todas as amostras dos cães foram negativas para E. canis no teste sorológico anti-E. canis e também na nPCR. Não houve diferença significativa nos parâmetros hematológicos, exceto a contagem de basófilos, que apresentou valores mais altos em cães positivos na nPCR para A. platys. Este é o primeiro relato da presença de A. platys no Rio Grande do Sul, e a primeira detecção molecular do agente no sul do Brasil. Em conclusão, parâmetros hematológicos não são suficientes para diagnosticar a infecção por A. platys em cães, provavelmente devido sua baixa patogenicidade ou infecção crônica. Por outro lado, E. canis parece ter ocorrência baixa ou mesmo nula em cães de Porto Alegre.

Sensitivity evaluation of a single-step PCR assay using Ehrlichia canis p28 gene as a target and its application in diagnosis of canine ehrlichiosis / Avaliação da sensibilidade da PCR em uma etapa com base no gene p28 de Ehrlichia canis e sua aplicação no diagnóstico da erliquiose canina

The aim of this study was to optimize a PCR assay that amplifies an 843 pb fragment from the p28 gene of Ehrlichia canis and compare it with two other PCR methods used to amplify portions of the 16S rRNA and dsb genes of Ehrlichia. Blood samples were collected from dogs suspected of having a positive diagnosis for canine ehrlichiosis. Amplification of the p28 gene by PCR produced an 843-bp fragment and this assay could detect DNA from one gene copy among 1 billion cells. All positive samples detected by the p28-based PCR were also positive by the 16S rRNA nested-PCR and also by the dsb-based PCR. Among the p28-based PCR negative samples, 55.3 percent were co-negatives, but 27.6 percent were positive in 16S rRNA and dsb based PCR assays. The p28-based PCR seems to be a useful test for the molecular detection of E. canis, however improvements in this PCR sensitivity are desired, so that it can become an important alternative in the diagnosis of canine ehrlichiosis.

O objetivo deste estudo foi aperfeiçoar um ensaio de PCR que amplificasse um fragmento de 843 pares de bases do gene p28 da Ehrlichia canis e compará-lo com outros dois métodos de PCR utilizados para amplificar partes do gene 16S rRNA e dsb do gênero Ehrlichia. Amostras sanguíneas foram colhidas de cães com diagnóstico clínico de erliquiose. A amplificação do gene p28 pela PCR produziu um fragmento de 843pb e esse ensaio permitiu a detecção do DNA de um parasita dentre 1 bilhão de células. Todas as amostras positivas detectadas pela PCR baseada no gene p28 foram também positivas pela nested PCR para detecção do gene 16S rRNA e também pela PCR dsb. Dentre as amostras negativas para a PCR p28, 55,3 por cento foram co-negativas, mas 27,6 por cento foram positivas pela PCR baseada nos genes 16S rRNA e dsb. A PCR p28 parece ser um teste útil para detecção molecular de E. canis, entretanto otimizações na sensibilidade nesta PCR são necessárias, para que esta técnica se torne uma importante alternativa no diagnóstico da erliquiose canina.