Significant production of vanillin and in vitro amplification of ech gene in local bacterial isolates

Abstract Vanillin is the major component which is responsible for flavor and aroma of vanilla extract and is produced by 3 ways: natural extraction from vanilla plant, chemical synthesis and from microbial transformation. Current research was aimed to study bacterial production of vanillin from native natural sources including sewage and soil from industrial areas. The main objective was vanillin bio-production by isolating bacteria from these native sources. Also to adapt methodologies to improve vanillin production by optimized fermentation media and growth conditions. 47 soil and 13 sewage samples were collected from different industrial regions of Lahore, Gujranwala, Faisalabad and Kasur. 67.7% bacterial isolates produced vanillin and 32.3% were non-producers. From these 279 producers, 4 bacterial isolates selected as significant producers were; A3, A4, A7 and A10. These isolates were identified by ribotyping as A3 Pseudomonas fluorescence (KF408302), A4 Enterococcus faecium (KT356807), A7 Alcaligenes faecalis (MW422815) and A10 Bacillus subtilis (KT962919). Vanillin producers were further tested for improved production of vanillin and were grown in different fermentation media under optimized growth conditions for enhanced production of vanillin. The fermentation media (FM) were; clove oil based, rice bran waste (residues oil) based, wheat bran based and modified isoeugenol based. In FM5, FM21, FM22, FM23, FM24, FM30, FM31, FM32, FM34, FM35, FM36, and FM37, the selected 4 bacterial strains produced significant amounts of vanillin. A10 B. subtilis produced maximum amount of vanillin. This strain produced 17.3 g/L vanillin in FM36. Cost of this fermentation medium 36 was 131.5 rupees/L. This fermentation medium was modified isoeugenol based medium with 1% of isoeugenol and 2.5 g/L soybean meal. ech gene was amplified in A3 P. fluorescence using ech specific primers. As vanillin use as flavor has increased tremendously, the bioproduction of vanillin must be focused.

Resumo A vanilina é o principal componente responsável pelo sabor e aroma do extrato de baunilha e é produzida de três formas: extração natural da planta da baunilha, síntese química e transformação microbiana. A pesquisa atual teve como objetivo estudar a produção bacteriana de vanilina a partir de fontes naturais nativas, incluindo esgoto e solo de áreas industriais. O objetivo principal era a bioprodução de vanilina por meio do isolamento de bactérias dessas fontes nativas. Também para adaptar metodologias para melhorar a produção de vanilina por meio de fermentação otimizada e condições de crescimento. Foram coletadas 47 amostras de solo e 13 de esgoto de diferentes regiões industriais de Lahore, Gujranwala, Faisalabad e Kasur; 67,7% dos isolados bacterianos produziram vanilina e 32,3% eram não produtores. Desses 279 produtores, 4 isolados bacterianos selecionados como produtores significativos foram: A3, A4, A7 e A10. Esses isolados foram identificados por ribotipagem como fluorescência A3 Pseudomonas (KF408302), A4 Enterococcus faecium (KT356807), A7 Alcaligenes faecalis (MW422815) e A10 Bacillus subtilis (KT962919). Os produtores de vanilina foram posteriormente testados para produção aprimorada de vanilina e foram cultivados em diferentes meios de fermentação sob condições de crescimento otimizadas para produção aprimorada de vanilina. Os meios de fermentação (FM) foram: à base de óleo de cravo, à base de resíduos de farelo de arroz (resíduos de óleo), à base de farelo de trigo e à base de isoeugenol modificado. Em FM5, FM21, FM22, FM23, FM24, FM30, FM31, FM32, FM34, FM35, FM36 e FM37, as 4 cepas bacterianas selecionadas produziram quantidades significativas de vanilina. A10 B. subtilis produziu quantidade máxima de vanilina. Essa cepa produziu 17,3 g / L de vanilina em FM36. O custo desse meio de fermentação 36 foi de 131,5 rúpias / L. Esse meio de fermentação foi um meio à base de isoeugenol modificado com 1% de isoeugenol e 2,5 g / L de farelo de soja. O gene ech foi amplificado em A3 P. fluorescence usando primers específicos para ech. Como o uso da vanilina como sabor aumentou tremendamente, a bioprodução da vanilina deve ser focada.

Significant production of vanillin and in vitro amplification of ech gene in local bacterial isolates / Produção significativa de vanilina e amplificação in vitro do gene ech em isolados bacterianos locais

Abstract Vanillin is the major component which is responsible for flavor and aroma of vanilla extract and is produced by 3 ways: natural extraction from vanilla plant, chemical synthesis and from microbial transformation. Current research was aimed to study bacterial production of vanillin from native natural sources including sewage and soil from industrial areas. The main objective was vanillin bio-production by isolating bacteria from these native sources. Also to adapt methodologies to improve vanillin production by optimized fermentation media and growth conditions. 47 soil and 13 sewage samples were collected from different industrial regions of Lahore, Gujranwala, Faisalabad and Kasur. 67.7% bacterial isolates produced vanillin and 32.3% were non-producers. From these 279 producers, 4 bacterial isolates selected as significant producers were; A3, A4, A7 and A10. These isolates were identified by ribotyping as A3 Pseudomonas fluorescence (KF408302), A4 Enterococcus faecium (KT356807), A7 Alcaligenes faecalis (MW422815) and A10 Bacillus subtilis (KT962919). Vanillin producers were further tested for improved production of vanillin and were grown in different fermentation media under optimized growth conditions for enhanced production of vanillin. The fermentation media (FM) were; clove oil based, rice bran waste (residues oil) based, wheat bran based and modified isoeugenol based. In FM5, FM21, FM22, FM23, FM24, FM30, FM31, FM32, FM34, FM35, FM36, and FM37, the selected 4 bacterial strains produced significant amounts of vanillin. A10 B. subtilis produced maximum amount of vanillin. This strain produced 17.3 g/L vanillin in FM36. Cost of this fermentation medium 36 was 131.5 rupees/L. This fermentation medium was modified isoeugenol based medium with 1% of isoeugenol and 2.5 g/L soybean meal. ech gene was amplified in A3 P. fluorescence using ech specific primers. As vanillin use as flavor has increased tremendously, the bioproduction of vanillin must be focused.

Resumo A vanilina é o principal componente responsável pelo sabor e aroma do extrato de baunilha e é produzida de três formas: extração natural da planta da baunilha, síntese química e transformação microbiana. A pesquisa atual teve como objetivo estudar a produção bacteriana de vanilina a partir de fontes naturais nativas, incluindo esgoto e solo de áreas industriais. O objetivo principal era a bioprodução de vanilina por meio do isolamento de bactérias dessas fontes nativas. Também para adaptar metodologias para melhorar a produção de vanilina por meio de fermentação otimizada e condições de crescimento. Foram coletadas 47 amostras de solo e 13 de esgoto de diferentes regiões industriais de Lahore, Gujranwala, Faisalabad e Kasur; 67,7% dos isolados bacterianos produziram vanilina e 32,3% eram não produtores. Desses 279 produtores, 4 isolados bacterianos selecionados como produtores significativos foram: A3, A4, A7 e A10. Esses isolados foram identificados por ribotipagem como fluorescência A3 Pseudomonas (KF408302), A4 Enterococcus faecium (KT356807), A7 Alcaligenes faecalis (MW422815) e A10 Bacillus subtilis (KT962919). Os produtores de vanilina foram posteriormente testados para produção aprimorada de vanilina e foram cultivados em diferentes meios de fermentação sob condições de crescimento otimizadas para produção aprimorada de vanilina. Os meios de fermentação (FM) foram: à base de óleo de cravo, à base de resíduos de farelo de arroz (resíduos de óleo), à base de farelo de trigo e à base de isoeugenol modificado. Em FM5, FM21, FM22, FM23, FM24, FM30, FM31, FM32, FM34, FM35, FM36 e FM37, as 4 cepas bacterianas selecionadas produziram quantidades significativas de vanilina. A10 B. subtilis produziu quantidade máxima de vanilina. Essa cepa produziu 17,3 g / L de vanilina em FM36. O custo desse meio de fermentação 36 foi de 131,5 rúpias / L. Esse meio de fermentação foi um meio à base de isoeugenol modificado com 1% de isoeugenol e 2,5 g / L de farelo de soja. O gene ech foi amplificado em A3 P. fluorescence usando primers específicos para ech. Como o uso da vanilina como sabor aumentou tremendamente, a bioprodução da vanilina deve ser focada.

Pseudomonas aeruginosa associated pulmonary infections and in vitro amplification virulent rhamnolipid (rhlR) gene / Infecções pulmonares associadas a Pseudomonas aeruginosa e gene ramnolipídeo virulento (rhlR) da amplificação in vitro

Background: Pseudomonas aeruginosa is a common opportunistic pathogenic bacterium with the ability to develop a strong communication pathway by quorum sensing system and different virulent factors. Among the various important secretions of P. aeruginosa rhamnolipid is important biological detergent, believed to be involved in the development of the biofilm and intercellular communication. It readily dissolves the lung surfactants that are then easily catalyzed by the phospholipases and in this way is involved in the acute pulmonary infection. Objective: research work was designed to investigate virulence and gene associated with virulence in P. aeruginosa responsible for pulmonary infections. Methods: In current study polymerase chain reaction (PCR) was used for the detection of the rhlR (rhamnolipid encoding) gene of isolated strains. A number of assays were performed that ensured its virulent behavior. Disc diffusion method was used to check its antibiotic resistance. Isolated strains were resistant to a number of antibiotics applied. Result: It was found that males are more prone to respiratory infections as compared to females. Male members with age of 44-58 and 59-73 are at a higher risk, while females with age of 44-58 are also at a risk of pulmonary infections. Antibiotic resistance was observed by measuringzone of inhibition in strains GCU-SG-M4, GCU-SG-M3, GCU-SG-M5, GCU-SG-M2, GCU-SG-M1 and GCU-SG-M6. GCU-SG-M2 was resistant to fluconazole (FLU), clarithromycin (CLR), cefixime (CFM) and Penicillin (P10). No zone of inhibition was observed. But it showed unusual diffused zone around the Ak and MEM antibiotic discs. rhl R gene and 16s rRNA gene were characterized and analyzed. Conclusion: Findings from current study would help[...].

Antecedentes: Pseudomonas aeruginosa é uma bactéria patogênica oportunista comum, com a capacidade de desenvolver uma forte via de comunicação pelo sistema de detecção de quorum e diferentes fatores virulentos. Entre as várias secreções importantes de P. aeruginosa rhamnolipid, há um importante detergente biológico, que se acredita estar envolvido no desenvolvimento do biofilme e na comunicação intercelular. Dissolve rapidamente os surfactantes pulmonares que são facilmente catalisados pelas fosfolipases e, dessa maneira, estão envolvidos na infecção pulmonar aguda. Objetivo: O trabalho de pesquisa foi desenhado para investigar a virulência e o gene associado à virulência em P. aeruginosa responsável por infecções pulmonares. Métodos: No presente estudo, a reação em cadeia da polimerase (PCR) foi utilizada para a detecção do gene rhlR (codificação ramnolipídeo) de cepas isoladas. Foram realizados vários ensaios que garantiram seu comportamento virulento. O método de difusão em disco foi utilizado para verificar sua resistência a antibióticos. As estirpes isoladas foram resistentes a vários antibióticos aplicados. Resultado: Verificou-se que os homens são mais propensos a infecções respiratórias em comparação às mulheres. Membros do sexo masculino com idade entre 44 e 58 e 59 e 73 anos correm maior risco, enquanto mulheres com idade entre 44 e 58 anos também correm risco de infecções pulmonares. A resistência aos antibióticos foi observada medindo a zona de inibição nas cepas GCU-SG-M4, GCU-SG-M3, GCU-SG-M5, GCU-SG-M2, GCU-SG-M1 e GCU-SG-M6. O GCU-SG-M2 foi resistente ao fluconazol (FLU), claritromicina (CLR), cefixima (CFM) e penicilina (P10). Nenhuma zona de inibição foi observada. Mas se notou uma zona difusa incomum ao redor dos discos antibióticos Ak e MEM. Os genes rhl R e 16s rRNA foram caracterizados e analisados. Conclusão: As conclusões do presente estudo ajudariam a aumentar a conscientização sobre a resistência a antibióticos de, [...].

Pseudomonas aeruginosa associated pulmonary infections and in vitro amplification virulent rhamnolipid (rhlR) gene

Abstract Background Pseudomonas aeruginosa is a common opportunistic pathogenic bacterium with the ability to develop a strong communication pathway by quorum sensing system and different virulent factors. Among the various important secretions of P. aeruginosa rhamnolipid is important biological detergent, believed to be involved in the development of the biofilm and intercellular communication. It readily dissolves the lung surfactants that are then easily catalyzed by the phospholipases and in this way is involved in the acute pulmonary infection. Objective research work was designed to investigate virulence and gene associated with virulence in P. aeruginosa responsible for pulmonary infections. Methods In current study polymerase chain reaction (PCR) was used for the detection of the rhlR (rhamnolipid encoding) gene of isolated strains. A number of assays were performed that ensured its virulent behavior. Disc diffusion method was used to check its antibiotic resistance. Isolated strains were resistant to a number of antibiotics applied. Result It was found that males are more prone to respiratory infections as compared to females. Male members with age of 44-58 and 59-73 are at a higher risk, while females with age of 44-58 are also at a risk of pulmonary infections. Antibiotic resistance was observed by measuring zone of inhibition in strains GCU-SG-M4, GCU-SG-M3, GCU-SG-M5, GCU-SG-M2, GCU-SG-M1 and GCU-SG-M6. GCU-SG-M2 was resistant to fluconazole (FLU), clarithromycin (CLR), cefixime (CFM) and Penicillin (P10). No zone of inhibition was observed. But it showed unusual diffused zone around the Ak and MEM antibiotic discs. rhl R gene and 16s rRNA gene were characterized and analyzed. Conclusion Findings from current study would help in raising awareness about antibiotic resistance of P. aeruginosa, and also the sequence of rhl R gene can be used as the diagnostic marker sequence to identify the virulent rhl R gene sequence from the samples when isolated from sputum of Pneumonia patients.

Resumo Antecedentes Pseudomonas aeruginosa é uma bactéria patogênica oportunista comum, com a capacidade de desenvolver uma forte via de comunicação pelo sistema de detecção de quorum e diferentes fatores virulentos. Entre as várias secreções importantes de P. aeruginosa rhamnolipid, há um importante detergente biológico, que se acredita estar envolvido no desenvolvimento do biofilme e na comunicação intercelular. Dissolve rapidamente os surfactantes pulmonares que são facilmente catalisados pelas fosfolipases e, dessa maneira, estão envolvidos na infecção pulmonar aguda. Objetivo O trabalho de pesquisa foi desenhado para investigar a virulência e o gene associado à virulência em P. aeruginosa responsável por infecções pulmonares. Métodos No presente estudo, a reação em cadeia da polimerase (PCR) foi utilizada para a detecção do gene rhlR (codificação ramnolipídeo) de cepas isoladas. Foram realizados vários ensaios que garantiram seu comportamento virulento. O método de difusão em disco foi utilizado para verificar sua resistência a antibióticos. As estirpes isoladas foram resistentes a vários antibióticos aplicados. Resultado Verificou-se que os homens são mais propensos a infecções respiratórias em comparação às mulheres. Membros do sexo masculino com idade entre 44 e 58 e 59 e 73 anos correm maior risco, enquanto mulheres com idade entre 44 e 58 anos também correm risco de infecções pulmonares. A resistência aos antibióticos foi observada medindo a zona de inibição nas cepas GCU-SG-M4, GCU-SG-M3, GCU-SG-M5, GCU-SG-M2, GCU-SG-M1 e GCU-SG-M6. O GCU-SG-M2 foi resistente ao fluconazol (FLU), claritromicina (CLR), cefixima (CFM) e penicilina (P10). Nenhuma zona de inibição foi observada. Mas se notou uma zona difusa incomum ao redor dos discos antibióticos Ak e MEM. Os genes rhl R e 16s rRNA foram caracterizados e analisados. Conclusão As conclusões do presente estudo ajudariam a aumentar a conscientização sobre a resistência a antibióticos de P. aeruginosa e, também, a sequência do gene rhl R pode ser usada como sequência de diagnóstico para identificar a sequência virulenta do gene rhl R das amostras quando isoladas do escarro de pacientes com pneumonia.

Pseudomonas aeruginosa associated pulmonary infections and in vitro amplification virulent rhamnolipid (rhlR) gene / Infecções pulmonares associadas a Pseudomonas aeruginosa e gene ramnolipídeo virulento (rhlR) da amplificação in vitro

Background: Pseudomonas aeruginosa is a common opportunistic pathogenic bacterium with the ability to develop a strong communication pathway by quorum sensing system and different virulent factors. Among the various important secretions of P. aeruginosa rhamnolipid is important biological detergent, believed to be involved in the development of the biofilm and intercellular communication. It readily dissolves the lung surfactants that are then easily catalyzed by the phospholipases and in this way is involved in the acute pulmonary infection. Objective: research work was designed to investigate virulence and gene associated with virulence in P. aeruginosa responsible for pulmonary infections. Methods: In current study polymerase chain reaction (PCR) was used for the detection of the rhlR (rhamnolipid encoding) gene of isolated strains. A number of assays were performed that ensured its virulent behavior. Disc diffusion method was used to check its antibiotic resistance. Isolated strains were resistant to a number of antibiotics applied. Result: It was found that males are more prone to respiratory infections as compared to females. Male members with age of 44-58 and 59-73 are at a higher risk, while females with age of 44-58 are also at a risk of pulmonary infections. Antibiotic resistance was observed by measuring zone of inhibition in strains GCU-SG-M4, GCU-SG-M3, GCU-SG-M5, GCU-SG-M2, GCU-SG-M1 and GCU-SG-M6. GCU-SG-M2 was resistant to fluconazole (FLU), clarithromycin (CLR), cefixime (CFM) and Penicillin (P10). No zone of inhibition was observed. But it showed unusual diffused zone around the Ak and MEM antibiotic discs. rhl R gene and 16s rRNA gene were characterized and analyzed. Conclusion: Findings from current study would help in raising awareness about antibiotic resistance of P. aeruginosa, and also the sequence of rhl R gene can be used as the diagnostic marker sequence to identify the virulent rhl R gene sequence from the samples when isolated from sputum of Pneumonia patients.

Antecedentes: Pseudomonas aeruginosa é uma bactéria patogênica oportunista comum, com a capacidade de desenvolver uma forte via de comunicação pelo sistema de detecção de quorum e diferentes fatores virulentos. Entre as várias secreções importantes de P. aeruginosa rhamnolipid, há um importante detergente biológico, que se acredita estar envolvido no desenvolvimento do biofilme e na comunicação intercelular. Dissolve rapidamente os surfactantes pulmonares que são facilmente catalisados pelas fosfolipases e, dessa maneira, estão envolvidos na infecção pulmonar aguda. Objetivo: O trabalho de pesquisa foi desenhado para investigar a virulência e o gene associado à virulência em P. aeruginosa responsável por infecções pulmonares. Métodos: No presente estudo, a reação em cadeia da polimerase (PCR) foi utilizada para a detecção do gene rhlR (codificação ramnolipídeo) de cepas isoladas. Foram realizados vários ensaios que garantiram seu comportamento virulento. O método de difusão em disco foi utilizado para verificar sua resistência a antibióticos. As estirpes isoladas foram resistentes a vários antibióticos aplicados. Resultado: Verificou-se que os homens são mais propensos a infecções respiratórias em comparação às mulheres. Membros do sexo masculino com idade entre 44 e 58 e 59 e 73 anos correm maior risco, enquanto mulheres com idade entre 44 e 58 anos também correm risco de infecções pulmonares. A resistência aos antibióticos foi observada medindo a zona de inibição nas cepas GCU-SG-M4, GCU-SG-M3, GCU-SG-M5, GCUSG-M2, GCU-SG-M1 e GCU-SG-M6. O GCU-SG-M2 foi resistente ao fluconazol (FLU), claritromicina (CLR), cefixima (CFM) e penicilina (P10). Nenhuma zona de inibição foi observada. Mas se notou uma zona difusa incomum ao redor dos discos antibióticos Ak e MEM. Os genes rhl R e 16s rRNA foram caracterizados e analisados. Conclusão: As conclusões do presente estudo ajudariam a aumentar a conscientização sobre a resistência a antibióticos de P. aeruginosa e, também, a sequência do gene rhl R pode ser usada como sequência de diagnóstico para identificar a sequência virulenta do gene rhl R das amostras quando isoladas do escarro de pacientes com pneumonia.

High genetic diversity of hepatitis E virus in swine in São Paulo State, Brazil / Diversidade genética do vírus da hepatite E em suínos no estado de São Paulo, Brasil

A hepatite E é uma zoonose emergente que afeta diversas espécies de mamíferos, inclusive o ser humano. É ocasionada por um vírus da espécie Orthohepevirus A que possui diversos genótipos e subgenótipos. No Brasil é descrito o genótipo HEV-3, cujo principal reservatório é o porco doméstico. Testes moleculares e sorológicos demonstram o HEV-3 em diferentes estados, tanto em animais quanto em humanos. No estado de São Paulo, existem diversos estudos sobre a epidemiologia da hepatite E em humanos, mas faltam informações sobre o HEV-3 em suínos. Assim, o objetivo deste trabalho foi verificar a ocorrência de HEV por meio da técnica de RT-PCR e posterior sequenciamento em um banco de amostras de fezes de suínos colhidas entre 2008 e 2009, na região metropolitana de Campinas. Das 89 amostras analisadas, foi possível detectar o HEV-3 em sete e, pela reconstrução filogenética, foram encontrados os subgenótipos HEV-3b, HEV-3h, e HEV-3j. Uma amostra disponível no GenBank, proveniente de São Paulo, que ainda não havia sido subgenotipada, foi agrupada ao HEV-3i. Os subgenótipos HEV-3j e HEV-3i ainda não tinham sido relatados no país. O estudo demonstra uma grande diversidade genética do HEV no estado de São Paulo e reforça o caráter zoonótico da HEV-3.(AU)

Occurrence and molecular characterization of Giardia duodenalis from naturally infected dogs in the municipality of Santa Maria, Rio Grande do Sul, Brazil / Ocorrência e caracterização molecular de Giardia duodenalis em cães naturalmente infectados no município de Santa Maria, Rio Grande do Sul, Brasil

Giardiasis is an important and prevalent zoonosis in dogs and humans caused by Giardia spp. The close relationship between pets and humans has physical, emotional and social benefits. The dogs have an important role in Giardia duodenalis cycle and transmission. This study aimed to verify the occurrence of the parasite in dogs from Central Region, in Santa Maria, Rio Grande do Sul State, Brazil, from April to October 2018. Dog feces (230) were submitted to Faust coproparasitological and molecular analyses. The positive samples in the nested-PCR (β-giardin gene) were sent for DNA sequencing and phylogenetic analyses (Neighbor-Joining). The occurrence of G. duodenalis, was 5.6% (13/230) and 4.3% (10/230) detected by coproparasitological technique and nested-PCR, respectively. There was no difference in the sensitivity of the tests used. From the faecal samples analyzed, there were no differences among the variables: diagnostic techniques, local, sex, and age of the animals (p>0.05). Only in the stool examination methodology a difference was observed between the ages (p<0.05). G. duodenalis assemblages were C and D, frequently reported in dogs. The close relationship between dogs and people may allow co-infections of circulating parasites in the population, including Giardia spp. and increasing the risk of transmission of zoonotic agents.(AU)

A giardíase é uma zoonose importante e prevalente em cães e humanos, sendo causada por Giardia spp. A estreita relação entre animais de estimação e seres humanos traz benefícios físicos, emocionais e sociais. Os cães têm um papel importante no ciclo e transmissão de Giardia duodenalis. Este estudo teve como objetivo verificar a ocorrência do parasita em cães da Região Central, em Santa Maria, RS, Brasil, de abril a outubro de 2018. As fezes de cães (230) foram submetidas a técnica coproparasitológica de Faust e análises moleculares. As amostras positivas no nested-PCR (gene β-giardin) foram enviadas para sequenciamento de DNA e posterior análise filogenética (Neighbor-Joining). A ocorrência de G. duodenalis foi de 5,6% (13/230) e 4,3% (10/230) detectados pela técnica coproparasitológica e nested-PCR, respectivamente. Não houve diferença na sensibilidade dos testes utilizados. Das amostras fecais analisadas, não houve diferenças entre as variáveis: técnicas de diagnóstico, local, sexo e idade dos animais (p>0,05). Somente na metodologia de exame de fezes observou-se diferença entre as idades (p<0,05). As assemblages de G. duodenalis encontradas foram C e D, frequentemente relatadas em cães. A estreita relação entre cães e pessoas pode permitir co-infecções de parasitas circulantes na população, incluindo Giardia spp. e aumentando o risco de transmissão de agentes zoonóticos.(AU)

Occurrence and molecular characterization of Giardia duodenalis from naturally infected dogs in the municipality of Santa Maria, Rio Grande do Sul, Brazil

ABSTRACT: Giardiasis is an important and prevalent zoonosis in dogs and humans caused by Giardia spp. The close relationship between pets and humans has physical, emotional and social benefits. The dogs have an important role in Giardia duodenalis cycle and transmission. This study aimed to verify the occurrence of the parasite in dogs from Central Region, in Santa Maria, Rio Grande do Sul State, Brazil, from April to October 2018. Dog feces (230) were submitted to Faust coproparasitological and molecular analyses. The positive samples in the nested-PCR (-giardin gene) were sent for DNA sequencing and phylogenetic analyses (Neighbor-Joining). The occurrence of G. duodenalis, was 5.6% (13/230) and 4.3% (10/230) detected by coproparasitological technique and nested-PCR, respectively. There was no difference in the sensitivity of the tests used. From the faecal samples analyzed, there were no differences among the variables: diagnostic techniques, local, sex, and age of the animals (p>0.05). Only in the stool examination methodology a difference was observed between the ages (p 0.05). G. duodenalis assemblages were C and D, frequently reported in dogs. The close relationship between dogs and people may allow co-infections of circulating parasites in the population, including Giardia spp. and increasing the risk of transmission of zoonotic agents.

RESUMO: A giardíase é uma zoonose importante e prevalente em cães e humanos, sendo causada por Giardia spp. A estreita relação entre animais de estimação e seres humanos traz benefícios físicos, emocionais e sociais. Os cães têm um papel importante no ciclo e transmissão de Giardia duodenalis. Este estudo teve como objetivo verificar a ocorrência do parasita em cães da Região Central, em Santa Maria, RS, Brasil, de abril a outubro de 2018. As fezes de cães (230) foram submetidas a técnica coproparasitológica de Faust e análises moleculares. As amostras positivas no nested-PCR (gene -giardin) foram enviadas para sequenciamento de DNA e posterior análise filogenética (Neighbor-Joining). A ocorrência de G. duodenalis foi de 5,6% (13/230) e 4,3% (10/230) detectados pela técnica coproparasitológica e nested-PCR, respectivamente. Não houve diferença na sensibilidade dos testes utilizados. Das amostras fecais analisadas, não houve diferenças entre as variáveis: técnicas de diagnóstico, local, sexo e idade dos animais (p>0,05). Somente na metodologia de exame de fezes observou-se diferença entre as idades (p 0,05). As assemblages de G. duodenalis encontradas foram C e D, frequentemente relatadas em cães. A estreita relação entre cães e pessoas pode permitir co-infecções de parasitas circulantes na população, incluindo Giardia spp. e aumentando o risco de transmissão de agentes zoonóticos.

Molecular characterization of Toxoplasma gondii isolates from free-range chickens reveals new genotypes in Goiânia, Goiás, Brazil / Caracterização molecular de Toxoplasma gondii isolados de galinhas caipiras revela novos genótipos em Goiânia, Goiás, Brasil

Abstract The aim of this study was to evaluate the genotypic characteristics of Toxoplasma gondii isolated from free-range chickens in the metropolitan area of Goiânia, Goiás, in Brazil's central-west region. The seroprevalence rate was found to be 96%, according to an indirect hemagglutination assay. Brain and heart samples were processed by peptic digestion for a mice bioassay. The tissues were homogenized and the resulting samples were subjected to polymerase chain reaction (PCR), which revealed that 64% of them contained the parasite's DNA. The mice bioassay revealed 15 isolates, 8 of them tachyzoites isolates from the peritoneal lavage and 7 from brain cysts. T. gondii genotypes were determined through PCR-RFLP, using the following markers: SAG1, SAG2, SAG3, BTUB, GRA6, c22-8, c29-2, L358, PK1, alt. SAG2, Apico and CS3. Three genotypes were identified, inclued ToxoDB #65, and the other two are not yet described in the literature. Hence, we conclude that the isolates obtained from the metropolitan area of Goiânia showed relatively low genetic diversity.

Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar as características genotípicas de Toxoplasma gondii isolados de galinhas caipiras da Região Metropolitana de Goiânia, Goiás, Região Centro Oeste do Brasil. A soroprevalência foi de 96% dos animais, determinada por hemaglutinação indireta. As amostras de cérebro e coração foram processadas através da digestão péptica para o bioensaio em camundongos. Os tecidos foram homogeneizados, e as amostras resultantes foram analisadas por reação em cadeia da polimerase (PCR), que possibilitou a detecção do DNA do parasito em 64% deles. Por meio do bioensaio em camundongos, foi possível detectar 15 isolados, 8 deles apresentando taquizoítos na lavagem peritoneal e 7 apresentando cistos cerebrais. A determinação dos genótipos de T. gondii foi realizada por PCR-RFLP com os seguintes marcadores: SAG1, SAG2, SAG3, BTUB, GRA6, c22-8, c29-2, L358, PK1, alt. SAG2, Apico e CS3. Foi possível definir 3 genótipos, incluindo o ToxoDB # 65 e dois deles ainda não foram descritos na literatura. Portanto, conclui-se que os isolados obtidos na região metropolitana de Goiânia apresentaram diversidade genética relativamente baixa.

Phenotypic and molecular characterization of erythromycin resistance in Campylobacter jejuni and Campylobacter coli strains isolated from swine and broiler chickens / Caracterização fenotípica e molecular da resistência à eritromicina em cepas de Campylobacter jejuni e Campylobacter coli isoladas de suínos e frangos de corte

Campylobacter spp. is a bacterial agent that causes gastroenteritis in humans and may trigger Guillain-Barré Syndrome (GBS) and is also considered one of the main foodborne diseases in developed countries. Poultry and pigs are considered reservoirs of these microorganisms, as well as raw or undercooked by-products are often incriminated as a source of human infection. Treatment in human cases is with macrolide, such erythromycin, that inhibits the protein synthesis of the microorganism. This study aimed to isolate Campylobacter jejuni and Campylobacter coli from intestinal content samples of broiler chickens (n=20) and swine (n=30) to characterize the erythromycin resistance profile of the strains and to detect molecular mechanisms involved in this resistance. The minimum inhibitory concentration was determined by agar dilution. The Mismatch Amplification Mutation Assay-Polymerase Chain Reaction (MAMA-PCR) was performed to detect mutations at positions 2074 and 2075 of 23S rRNA region, in addition to PCR test to detect the erm(B) gene. From the intestinal content of broiler chickens, 18 strains of C. jejuni and two strains of C. coli were isolated, whereas, from swine samples, no C. jejuni strain and 14 strains of C. coli were isolated. All C. coli strains were resistant, and three C. jejuni strains from broilers chickens were characterized with intermediate resistance to erythromycin. The MIC of the strains ranged from ≤0.5mg/μL to ≥128mg/μL. All resistant strains had the A2075G mutation, and one strain with intermediate resistance had the A2075G mutation. However, the A2074C mutation and the erm(B) gene were not detected. High resistance levels were detected in C. coli strains isolated from swine. The MAMA-PCR is a practical tool for detecting the erythromycin resistance in Campylobacter strains.(AU)

Campylobacter spp. é um agente bacteriano causador de gastroenterite em humanos e associado à síndrome de Guillain-Barré, sendo a campilobacteriose considerada uma das principais enfermidades de origem alimentar. Aves e suínos são importantes reservatórios desses microrganismos e seus produtos derivados crus ou mal cozidos são muitas vezes incriminados como fonte de infecção humana. A primeira escolha para o tratamento em casos humanos são os antimicrobianos da classe dos macrolídeos como à eritromicina. Dentro desse contexto, o objetivo deste estudo foi isolar Campylobacter jejuni e C. coli a partir de 20 amostras de conteúdo intestinal de frangos de corte e de 30 de suínos ao abate e investigar a resistência à eritromicina das estirpes obtidas e os possíveis mecanismos moleculares envolvidos nesta resistência. A concentração inibitória mínima foi determinada pela diluição em ágar e a técnica MAMA-PCR foi utilizada para detecção de mutações nas posições 2074 e 2075 da região 23s rRNA, foi pesquisado também a presença do gene erm(B) pela PCR. A partir do conteúdo intestinal de frangos de corte foram isoladas 18 estirpes de C. jejuni e duas de C. coli, enquanto de suínos foram obtidas 14 estirpes de C. coli e nenhuma estirpe de C. jejuni. Todas as estirpes de C. coli de suínos foram identificadas como resistentes e três estirpes de C. jejuni de frangos foram caracterizadas com resistência intermediária. A CIM das estirpes variou de ≤0,5mg/μL a ≥128mg/μL. Todas as estirpes resistentes tinham a mutação A2075G e uma cepa com resistência intermediária também apresentou a mutação A2075G. Não foi detectada a mutação A2074C ou a presença do gene erm(B) em nenhuma das estirpes obtidas. Os resultados revelam um alto nível de resistência em estirpes de C. coli isoladas de suínos frente a eritromicina. A técnica MAMA PCR utilizada se constitui em uma ferramenta prática para detecção da resistência à eritromicina em estirpes de C. jejuni e C. coli.(AU)

Autochthonous canine visceral leishmaniasis cases occur in Paraná state since 2012: isolation and identification of Leishmania infantum / Leishmaniose visceral canina autóctone ocorre no estado do Paraná desde 2012: isolamento e identificação de Leishmania infantum

Abstract The aim of this study was to confirm the emergence of canine visceral leishmaniasis among dogs in Foz do Iguaçu. The disease was diagnosed through the isolation and molecular identification of Leishmania infantum. In the first sample collection stage (2012), three lymph node aspirates and 46 buffy coat samples were obtained mostly from the dogs that were seroreagents for leishmaniasis. In the second sample collection stage (2013), the buffy coat samples were collected from 376 dogs located close to Paraguay, Paraná river, center and peripheral parts of the city. The DNA from the six isolates, four from the first sampling stage (4/49) and two from the second sampling stage (2/376), was subjected to polymerase chain reaction using the K26F/R primers. The isolate was confirmed as L. infantum by sequencing. As none of the dogs had ever left the city, the isolates were confirmed as autochthonous. Further, the study confirmed the emergence of canine visceral leishmaniasis in Paraná through the identification of L. infantum among dogs in Foz do Iguaçu city. Hence, collaborative control measures should be designed and implemented by the public agencies and research institutions of Brazil, Argentina, and Paraguay to control the spread of visceral leishmaniasis.

Resumo O objetivo deste estudo foi confirmar a emergência da leishmaniose visceral canina em Foz do Iguaçu próximo à fronteira com a Argentina e ao Paraguai, por meio do isolamento e identificação molecular de Leishmania infantum. Em um primeiro estágio de coleta de animais (2012), três amostras de aspirados de linfonodos e 46 camadas leucocitárias foram obtidas de cães soropositivos para leishmaniose. Em um segundo estágio de coleta (2013), foram coletadas amostras de camada leucocitária de 376 cães de 20 localidades próximas à fronteira com o Paraguai, rio Paraná, centro e periferia da cidade. Seis isolados foram obtidos, quatro da primeira etapa (4/49) e dois da segunda etapa (2/376); estes isolados foram submetidos à amplificação com iniciadores K26F/R, e a análise de sua sequência confirmou a espécie como L. infantum. A autoctonia dos casos foi confirmada, pois 100% dos cães nunca haviam saído da cidade. O estudo confirma a emergência de leishmaniose visceral canina no Paraná com identificação de L. infantum em cães da cidade de Foz do Iguaçu. Assim, medidas de controle devem ser elaboradas e implementadas por órgãos públicos e instituições de pesquisa do Brasil, Argentina e Paraguai em parceria com o objetivo de controlar a disseminação de zoonoses e os casos humanos de LV.

Detection of a putative novel genotype of Ehrlichia sp. from opossums (Didelphis aurita) from Brazil / Detecção de um suposto novo genótipo de Ehrlichia sp. em gambás (Didelphis aurita) do Brasil

Abstract Erlichiosis affects humans and animals worldwide. Its distribution and prevalence depends on the presence of tick vectors and hosts in one geographic area. The aim of the present study was to investigate the occurrence of Ehrlichia spp. and Anaplasma spp. in opossums (Didelphis sp.) from the State of Rio de Janeiro, southeast Brazil. Blood samples from 37 animals were tested for these two pathogens using molecular methods. One animal (2.7%) was positive for Ehrlichia sp. by 16S rRNA-based nested PCR. In a phylogenetic analysis based on the 16S rRNA gene using the maximum likelihood method and the GTRGAMMA+I evolutionary model, we detected a novel Ehrlichia sp. genotype closely related to genotypes of E. canis previously reported in dogs from Brazil. To the authors' knowledge, this is the first molecular detection of Ehrlichia sp. in opossums from this State in the southeastern region of the country.

Resumo A erliquiose afeta seres humanos e animais em todo o mundo. Sua distribuição e prevalência dependem da presença de vetores de carrapatos e hospedeiros em uma área geográfica. O objetivo do presente estudo foi investigar a ocorrência de Ehrlichia sp. e Anaplasma sp. em gambás (Didelphis sp.) do Estado do Rio de Janeiro, sudeste do Brasil. Amostras de sangue de 37 animais foram testadas para estes dois patógenos usando métodos moleculares. Um animal (2,7%) foi positivo para Ehrlichia sp. baseado em 16S rRNA-nested PCR. Em uma análise filogenética baseada no gene 16S rRNA usando o método de máxima verossimilhança e o modelo evolutivo GTRGAMMA + I, detectamos um novo genótipo de Ehrlichia sp. intimamente relacionado a genótipos de E. canis previamente relatados em cães do Brasil. Para o conhecimento dos autores, esta é a primeira detecção molecular de Ehrlichia sp. em gambás deste estado na região sudeste do país.

Rangelia vitalii and Hepatozoon canis coinfection in pampas fox Lycalopex gymnocercus from Santa Catarina State, Brazil / Infecção por Rangelia vitalii e Hepatozoon canis em Lycalopex gymnocercus proveniente do Estado de Santa Catarina, Brasil

Abstract Rangelia vitalii is a haemoparasite that infects erythrocytes, white blood cells and the cytoplasm of endothelial cells of blood capillaries of canids in South America, and has been detected in both domestic dogs and sylvatic canids. Hepatozoon canis is a parasite that infects neutrophils and monocytes of many mammalian hosts. This study reports the infection of Lycalopex gymnocercus from Santa Catarina, Brazil, with R. vitalii and H. canis. The piroplasm was observed on both blood smears and molecular tests. Many large piroplasms were detected inside the erythrocytes, with round, oval, or teardrop-shaped organism, that occurred singly or in pairs. They had an abundant, pale blue cytoplasm and decentral dark red small nucleus. The animal was also infected with H. canis that was detected only by molecular tests. The majority of haematological and biochemistry parameters were within the reference values for domestic dog and wild canids.

Resumo Rangelia vitalii é um hemoparasita que infecta eritrócitos, macrófagos e células endoteliais de canídeos na América do Sul, e vem sendo detectado tanto em cães domésticos quanto em canídeos silvestres. Hepatozoon canis é um parasita que infecta monócitos e neutrófilos de mamíferos. No presente estudo, é descrita a infecção de Lycalopex gymnocercus, proveniente de Santa Catarina, Brasil, por R. vitalii e H. canis. O piroplasma foi diagnosticado nos esfregaços sanguíneos e por técnicas moleculares. Nos eritrócitos foram observados vários merozoítos grandes, ovais, arredondados ou em forma de gota, ocorrendo isoladamente ou em pares. Estes piroplasmas apresentavam citoplasma abundante, corado em azul claro, com núcleo pequeno, avermelhado e descentralizado. O animal apresentou coinfecção com H. canis, que foi diagnosticado somente pelos testes moleculares. A maior parte dos parâmetros hematológicos e bioquímicos do animal estava dentro dos valores de referência para cães domésticos e canídeos silvestres.

Molecular detection of Anaplasmataceae agents in Dasyprocta azarae in northeastern Brazil / Detecção molecular de agentes Anaplasmataceae em Dasyprocta azarae no nordeste do Brasil

Abstract Recently, the importance of wild-living rodents for maintenance of pathogens of the family Anaplasmataceae in the environment was investigated. These mammals play a role as reservoirs for these pathogens and act as hosts for the immature stages of tick vectors. The aim of the present study was to investigate the prevalence of Ehrlichia sp. and Anaplasma sp. in 24 specimens of Azara's agouti (Dasyprocta azarae) that had been trapped in the Itapiracó Environmental Reserve, in São Luís, Maranhão, northeastern Brazil, using molecular methods. Four animals (16.7%) were positive for Ehrlichia spp. in nested PCR assays based on the 16S rRNA gene. In a phylogenetic analysis based on the 16S rRNA gene, using the maximum likelihood method and the GTRGAMMA+I evolutionary model, Ehrlichia sp. genotypes detected in Azara's agoutis were found to be closely related to E. canis and to genotypes relating to E. canis that had previously been detected in free-living animals in Brazil. The present work showed the first molecular detection of Ehrlichia sp. in Azara's agoutis in Brazil.

Resumo Recentemente, a importância de roedores selvagens na manutenção de agentes Anaplasmataceae no ambiente tem sido investigada, haja visto o papel que tais mamíferos podem desempenhar como reservatórios para os patógenos e como hospedeiros para estágios imaturos dos carrapatos vetores. O presente estudo objetivou investigar a ocorrência de Ehrlichia sp. e Anaplasma sp. em 24 cotias (Dasyprocta azarae) capturadas na Reserva Ambiental de Itapiracó, em São Luís, Maranhão, nordeste do Brazil, utilizando métodos moleculares. Quatro animais (16,7%) mostraram-se positivos nos ensaios de nested PCR para Ehrlichia spp. baseados no gene 16S rRNA gene. Na análise filogenética baseda no gene 16S rRNA e utilizando o método de Máxima Verossimilhança e modelo evolutivo GTRGAMMA+I, os genótipos de Ehrlichia sp. detectados em cotias mostraram-se filogeneticamente relacionados às sequências de E. canis e outros genótipos relacionados a E. canis detectados previamente em animais selvagens no Brasil. O presente trabalho mostrou a primeira detecção molecular de Ehrlichia sp. em cotias no Brasil.

Hepatozoon caimani in Caiman crocodilus yacare (Crocodylia, Alligatoridae) from North Pantanal, Brazil / Hepatozoon caimani em Caiman crocodilus yacare (Crocodylia, Alligatoridae) do Norte do Pantanal, Brasil

Abstract Hepatozoon species are the most common intracellular hemoparasite found in reptiles. Hepatozoon caimani, whose vectors are Culex mosquitoes, has been detected in a high prevalence among caimans in Brazil by blood smears examinations. The present work aimed to detect and characterize the Hepatozoon spp. found in 33 caimans (24 free-ranging and 9 captive; 28 males and 5 females) (Caiman crocodilus yacare) sampled at Poconé, North Pantanal, state of Mato Grosso, Brazil, using blood smears examinations and molecular techniques. Hepatozoon spp.-gametocytes were found in 70.8% (17/24) and 88.8% (8/9) of blood smears from free-ranging and captive caimans, respectively. Hepatozoon spp. 18S rRNA DNA was found in 79.2% (19/24) and 88.8% (8/9) of free-ranging and captive caimans, respectively. Comparative analysis of parasitized and non-parasitized erythrocytes showed that all analyzed features were significantly different (P<0.05) for both linear and area dimensions. Phylogenetic analysis based on 18S rRNA sequences grouped the Hepatozoon spp. sequences detected in the present study together with H. caimani, recently detected in caimans in southern Pantanal.

Resumo Espécies do gênero Hepatozoon são os hemoparasitas intracelulares mais comumente encontrados em répteis. Hepatozoon caimani, cujos vetores são mosquitos do gênero Culex sp., têm sido detectados em uma alta prevalência entre jacarés no Brasil, por meio da análise de esfregaços sanguíneos. O presente estudo objetivou detectar e caracterizar parasitas do gênero Hepatozoon spp. em 33 jacarés (24 de vida-livre e 9 de cativeiro; 28 machos e 5 fêmeas) (Caiman crocodilus yacare) amostrados em Poconé, região norte do Pantanal, estado do Mato Grosso, Brasil, por meio da análise de esfregaços sanguíneos e técnicas moleculares. Gametócitos de Hepatozoon spp. foram encontrados em 70,8% (17/24) e em 88,8% (8/9) dos esfregaços sanguíneos de jacarés de via-livre e cativeiro, respectivamente. 18S rRNA DNA de Hepatozoon spp. foi detectado em 79,2% (19/24) e 88,8% (8/9) das amostras de sangue de jacarés de vida-livre e cativeiro, respectivamente. A análise comparativa de eritrócitos parasitados e não parasitados mostrou diferença significativa (P<0,05) em todas as variáveis lineares e de área analisadas. A análise filogenética baseada em sequências de DNA do 18S rRNA agrupou as sequências de Hepatozoon spp. detectadas no presente estudo juntamente com aquelas de H. caimani, recentemente detectadas em jacarés do Pantanal do Mato Grosso do Sul.

Detection of a putative novel genotype of Ehrlichia sp. from opossums (Didelphis aurita) from Brazil

Abstract Erlichiosis affects humans and animals worldwide. Its distribution and prevalence depends on the presence of tick vectors and hosts in one geographic area. The aim of the present study was to investigate the occurrence of Ehrlichia spp. and Anaplasma spp. in opossums (Didelphis sp.) from the State of Rio de Janeiro, southeast Brazil. Blood samples from 37 animals were tested for these two pathogens using molecular methods. One animal (2.7%) was positive for Ehrlichia sp. by 16S rRNA-based nested PCR. In a phylogenetic analysis based on the 16S rRNA gene using the maximum likelihood method and the GTRGAMMA+I evolutionary model, we detected a novel Ehrlichia sp. genotype closely related to genotypes of E. canis previously reported in dogs from Brazil. To the authors knowledge, this is the first molecular detection of Ehrlichia sp. in opossums from this State in the southeastern region of the country.

Resumo A erliquiose afeta seres humanos e animais em todo o mundo. Sua distribuição e prevalência dependem da presença de vetores de carrapatos e hospedeiros em uma área geográfica. O objetivo do presente estudo foi investigar a ocorrência de Ehrlichia sp. e Anaplasma sp. em gambás (Didelphis sp.) do Estado do Rio de Janeiro, sudeste do Brasil. Amostras de sangue de 37 animais foram testadas para estes dois patógenos usando métodos moleculares. Um animal (2,7%) foi positivo para Ehrlichia sp. baseado em 16S rRNA-nested PCR. Em uma análise filogenética baseada no gene 16S rRNA usando o método de máxima verossimilhança e o modelo evolutivo GTRGAMMA + I, detectamos um novo genótipo de Ehrlichia sp. intimamente relacionado a genótipos de E. canis previamente relatados em cães do Brasil. Para o conhecimento dos autores, esta é a primeira detecção molecular de Ehrlichia sp. em gambás deste estado na região sudeste do país.

Molecular phylogeny of Toxoplasmatinae: comparison between inferences based on mitochondrial and apicoplast genetic sequences / Filogenia molecular de Toxoplasmatinae: comparação entre inferências baseadas em sequências genéticas mitocondriais e de apicoplasto

Abstract Phylogenies within Toxoplasmatinae have been widely investigated with different molecular markers. Here, we studied molecular phylogenies of the Toxoplasmatinae subfamily based on apicoplast and mitochondrial genes. Partial sequences of apicoplast genes coding for caseinolytic protease (clpC) and beta subunit of RNA polymerase (rpoB), and mitochondrial gene coding for cytochrome B (cytB) were analyzed. Laboratory-adapted strains of the closely related parasites Sarcocystis falcatula and Sarcocystis neurona were investigated, along with Neospora caninum, Neospora hughesi, Toxoplasma gondii (strains RH, CTG and PTG), Besnoitia akodoni, Hammondia hammondiand two genetically divergent lineages of Hammondia heydorni. The molecular analysis based on organellar genes did not clearly differentiate between N. caninum and N. hughesi, but the two lineages of H. heydorni were confirmed. Slight differences between the strains of S. falcatula and S. neurona were encountered in all markers. In conclusion, congruent phylogenies were inferred from the three different genes and they might be used for screening undescribed sarcocystid parasites in order to ascertain their phylogenetic relationships with organisms of the family Sarcocystidae. The evolutionary studies based on organelar genes confirm that the genusHammondia is paraphyletic. The primers used for amplification of clpC and rpoB were able to amplify genetic sequences of organisms of the genus Sarcocystisand organisms of the subfamily Toxoplasmatinae as well.

Resumo A filogenia da subfamília Toxoplasmatinae tem sido amplamente investigada com diversos marcadores moleculares. Neste estudo, a filogenia molecular da subfamília Toxoplasmatinae foi analisada através de genes de apicoplasto e mitocondriais. Foram analisadas sequências parciais de genes de apicoplasto codificadores da protease caseinolítica (clpC), e da subunidade beta da RNA polimerase (rpoB) e de gene mitocondrial codificador de citocromo B (cytB). Foram investigadas cepas adaptadas em laboratório de Sarcocystis neurona eSarcocystis falcatula, parasitos estreitamente relacionados, além de Neospora caninum, Neospora hughesi, Toxoplasma gondii (cepas RH, CTG e PTG),Besnoitia akodoni, Hammondia hammondi e duas linhagens geneticamente divergentes de Hammondia heydorni. A análise molecular, baseada em genes de organelas, não diferenciou claramenteN. caninum de N. hughesi, porém foi possível confirmar as duas linhagens de H. heydorni. Foram encontradas pequenas diferenças entre as cepas adaptadas em laboratório deS. falcatula e S. neurona em todos os marcadores moleculares avaliados. Concluindo, filogenias congruentes foram reconstruídas com os três diferentes genes que podem ser úteis em triagem de parasitos sarcocistídeos não identificados, para identificar sua relação com organismos da família Sarcocystidae. Os estudos evolutivos com genes organelares confirmam que o gênero Hammondia é parafilético. Osprimers utilizados para amplificação declpC e rpoB foram capazes de amplificar sequências genéticas de organismos do gênero Sarcocystis e da subfamília Toxoplasmatinae.

Antimicrobial and antioxidant activities of Enterococcus species isolated from meat and dairy products / Atividade antimicrobiana e antioxidante de espécies de Enterococcus isoladas de carne e produtos lácteos

Abstract Lactic acid bacteria (LAB) have an important role in a great variety of fermented foods. In addition to their contribution to sensory characteristics, they enhance food preservation and can be used as probiotics. In this study, the antimicrobial and antioxidant activities of culture supernatants and cell free extracts of 16 LAB isolated from meat and dairy products were investigated. The bacterial were identified by 16S rRNA sequencing. GenBank BLAST analysis revealed that all the isolates belong to Enterococcus faecium species. Antimicrobial activity against the indicator microorganism (Listeria monocytogenes) was observed at 11 culture supernatants and 4 cell free extracts. The sensibility of culture supernatant was evaluated by proteinase K and trypsin and it was observed that activity of antimicrobial substance was completely lost after the treatment. All of the isolates showed antioxidant activity as determined by the Thiobarbituric Acid Reactive Substances (TBARS) method with both types of extracts. When the antioxidant capacity was investigated using ABTS•+ method (2,2 azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)) and DPPH method (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) it was observed that only culture supernatants showed antioxidant capacity. These bacteria could particularly help to reduce or inhibit pathogenic microorganisms as well as oxidative spoilage in foods and feed.

Resumo As bactérias ácido láticas (BAL) têm um papel importante em uma grande variedade de alimentos fermentados. Em adição à sua contribuição para as características sensoriais, estes microorganismos melhoram a conservação de alimentos e podem ser utilizados como probióticos. Neste estudo, as atividades antimicrobiana e antioxidante do sobrenadante e dos extratos livres de células de 16 isolados de LAB de carne e produtos lácteos foram investigadas. Os isolados foram identificados pelo sequenciamento da região 16S do rRNA. Após a comparação das sequências obtidas com aquelas disponíveis na base de dados GenBank, observou-e que todos os isolados foram pertencentes à espécie Enterococcus faecium. A atividade antimicrobiana contra o microrganismo indicador (Listeria monocytogenes) foi observada no sobrenadante das culturas em 11 isolados, e nos extratos livres de células por 4 isolados. A sensibilidade da cultura sobrenadante foi avaliada pela proteinase K e tripsina e observou-se que a atividade da substância antimicrobiana foi completamente perdida após o tratamento com as enzimas proteolíticas. Todos os isolados apresentaram atividade antioxidante, como determinado pelo método do ácido tiobarbitúrico de substâncias reativas (TBARS) com ambos os tipos de extratos. Quando a capacidade antioxidante foi investigada usando o método do ABTS (2,2 azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)) e o método de DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) observou-se que apenas os sobrenadantes das culturas demonstraram capacidade antioxidante. Estas bactérias poderiam particularmente ajudar a reduzir ou inibir microorganismos patogênicos, bem como a deterioração oxidativa em alimentos e rações.

Detection of virulence factors and antimicrobial resistance patterns in shiga toxin-producing Escherichia coli isolates from sheep / Detecção de fatores de virulência e de resistência antimicrobiana em isolados produtores de toxina Shiga de ovinos

In order to detect virulence factors in Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) isolates and investigate the antimicrobial resistance profile, rectal swabs were collected from healthy sheep of the races Santa Inês and Dorper. Of the 115 E. coli isolates obtained, 78.3% (90/115) were characterized as STEC, of which 52.2% (47/90) carried stx1 gene, 33.3% (30/90) stx2 and 14.5% (13/90) both genes. In search of virulence factors, 47.7% and 32.2% of the isolates carried the genes saa and cnf1. According to the analysis of the antimicrobial resistance profile, 83.3% (75/90) were resistant to at least one of the antibiotics tested. In phylogenetic classification grouped 24.4% (22/90) in group D (pathogenic), 32.2% (29/90) in group B1 (commensal) and 43.3% (39/90) in group A (commensal). The presence of several virulence factors as well as the high number of multiresistant isolates found in this study support the statement that sheep are potential carriers of pathogens threatening public health...

A fim de detectar os fatores de virulência em isolados de E. coli produtoras de toxina Shiga (STEC) e investigar o perfil de resistência aos antimicrobianos, swabs retais foram coletados em ovelhas saudáveis das raças Santa Inês e Dorper. Dos 115 isolados de E. coli obtidos, 78,3% (90/115) foram caracterizados como STEC, dos quais 52,2% (47/90) possuíam o gene stx1, 33,3% (30/90) stx2 e 14,5% (13/90) ambos os genes. Em busca de fatores de virulência, 47,7% e 32,2% dos isolados apresentaram genes saa e cnf1. De acordo com a análise do perfil de resistência a antimicrobianos, 83,3% (75/90) eram resistentes a pelo menos um dos antibióticos testados. Na classificação filogenética, os isolados foram agrupados 24,4% (22/90) no grupo D (patogênico), 32,2% (29/90) no grupo B1 (comensal) e 43,3% (39/90) no grupo A (comensal). A presença de vários fatores de virulência, bem como o elevado número de isolados multirresistentes encontrados neste estudo apoia a afirmação de que as ovelhas são portadoras potenciais de patógenos que ameaçam a saúde pública...

Identification of toxigenic Aspergillus species from diet dairy goat using a polyphasic approach / Identificação de espécies toxigênicas de Aspergillus isoladas da dieta de cabras leiteiras utilizando uma abordagem polifásica

Some species of filamentous fungi that infest agricultural commodities are able to produce mycotoxins, contaminating feed and animal products. The aim of this research was to identify the mycoflora present in the feed and forage for dairy goat and to isolate and characterize the Aspergillus flavus and A. parasiticus strains based on a morphological and molecular characterization and mycotoxigenic ability. The goat dairy diets were collected monthly from 11 goat milk farms, totaling 129 and 106 samples of concentrate and forage, respectively. For the isolation of the mycobiota the surface plating method was used. Aspergillus, Penicillium, and Fusarium were the main fungi producing mycotoxins isolated. The morphological and molecular characterization and mycotoxigenic ability were used for A. flavus and A. parasiticus identification. The Aspergillus spp. from feed 39% produced aflatoxins B1 and B2, 17% produced cyclopiazonic acid (CPA), 18% produced both toxins, and 42% had no toxigenic ability. Only 2.0% of the strains produced aflatoxins B1, B2, G1, and G2, but no CPA. The strains from forage were producers of aflatoxins B1 and B2 (37%), CPA (14%), 14% of both mycotoxins, whereas 49% have shown no toxigenic ability. The aflD and aflR genes were used by PCR and PCR-RFLP, respectively. The presence of toxigenic species in samples of feed for lactating goats indicates a potential risk of contamination of dairy products, if they are exposed to environmental conditions favorable to fungal growth and mycotoxin production.

Algumas espécies de fungos filamentosos que infestam os produtos agrícolas e ração são capazes de produzir micotoxinas. O objetivo deste trabalho foi identificar a micoflora presente nos concentrados e volumosos utilizados na dieta de cabras leiteiras e isolar as espécies Aspergillus flavus e A. parasiticus, com base em uma caracterização morfológica e molecular e capacidade micotoxigênica. Os alimentos foram coletados mensalmente em 11 fazendas produtoras de leite de cabra, totalizando 129 e 106 amostras de concentrado e volumoso, respectivamente. Para o isolamento da micobiota, foi utilizado o método de plaqueamento de superfície. Aspergillus, Penicillium e Fusarium foram os principais gêneros de fungos produtores de micotoxinas isolados das amostras. A caracterização morfológica e molecular e capacidade micotoxigênica foram utilizadas para identificação de A. flavus e A. parasiticus. Das cepas Aspergillus spp isoladas do concentrado, 39% produziram aflatoxinas B1 e B2, 17% produziram ácido ciclopiazônico (ACP), 18% produziram ambas as toxinas e 42% não tinham capacidade toxigênica. Apenas 2,0% das cepas produziram aflatoxinas B1, B2, G1 e G2. As cepas de Aspergillus spp. isoladas do volumoso foram produtores de aflatoxinas B1 e B2 (37%), ACP (14%), sendo que 14% produziram ambas toxinas e 49% não foram produtoras. Os genes aflD e aflR foram utilizados para a PCR e a PCR-RFLP, respectivamente. A presença de espécies toxigênicas em amostras de alimentos destinados a caprinos em lactação indica um risco potencial de contaminação dos produtos lácteos por aflatoxinas e ACP, caso estes sejam expostos a condições ambientais favoráveis ao crescimento de fungos e produção de micotoxinas.