Dynamics of antibiotic resistance genes and presence of putative pathogens during ambient temperature anaerobic digestion.

AIMS: This study was focused on evaluating the persistency of antimicrobial resistance (AR) genes and putative pathogenic bacteria in an anaerobic digesters operating at mesophilic ambient temperature, in two different year seasons: summer and winter. METHODS AND RESULTS: Abundance and dynamic of AR genes encoding resistance to macrolides (ermB), aminoglycosides (aphA2) and beta-lactams (blaTEM -1 ) and persistency of potentially pathogenic bacteria in pilot-scale anaerobic digesters were investigated. AR genes were determined in the influent and effluent in both conditions. Overall, after 60 days, reduction was observed for all evaluated genes. However, during the summer, anaerobic digestion was more related to the gene reduction as compared to winter. Persistency of potentially pathogenic bacteria was also evaluated by metagenomic analyses compared to an in-house created database. Clostridium, Acinetobacter and Stenotrophomonas were the most identified. CONCLUSIONS: Overall, considering the mesophilic ambient temperature during anaerobic digestion (summer and winter), a decrease in pathogenic bacteria detection through metagenomic analysis and AR genes is reported. Although the mesophilic anaerobic digestion has been efficient, the results may suggest medically important bacteria and AR genes persistency during the process. SIGNIFICANCE AND IMPACT OF THE STUDY: This is the first report to show AR gene dynamics and persistency of potentially pathogenic bacteria through metagenomic approach in cattle manure ambient temperature anaerobic digestion.

Digestibilidade da matéria seca de silagens de milho e de suplementos concentrados determinada por procedimentos in vitro / Dry matter digestibility of corn silages and concentrates determined by in vitro procedures

Compararam-se os valores de digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS) de quatro silagens de milho e de seis concentrados (três proteicos e três energéticos), determinados pelo método de dois estádios realizados em tubos individuais ou em equipamento automatizado de fermentação, e avaliou-se a ocorrência de efeito associativo na digestão de alimentos destas três classes incubadas em um mesmo jarro de fermentação da incubadora in vitro, ou em jarros diferentes contendo a mesma classe de alimentos. Utilizou-se delineamento inteiramente ao acaso, em esquema fatorial 3 x 3 (procedimentos in vitro x classes de alimentos). Os valores de DIVMS determinados pelo método dos tubos foram mais próximos dos relatados na literatura e menores (P<0,02) que os obtidos pelos procedimentos automatizados. Não houve diferença (P>0,05) nos valores de DIVMS dos concentrados e das silagens de milho incubados no mesmo jarro de fermentação da incubadora ou, separadamente por alimento, em jarros diferentes.

The values of in vitro dry matter digestibility (IVDMD) of four corn silages and six concentrates (three proteic and three energetics) were determined by the two-stage technique that utilizes individual digestion tubes and by an automatic equipment of fermentation (filter bag technique). It was also evaluated the associative effect on digestion of these three food classes when incubated in the same fermentation jar of the "in vitro incubator" and when in different vessels containing the same class of foods. The experimental design was completely randomized in a 3 x 3 factorial arrangement (in vitro procedures x food classes). The IVDMD values determined in tubes were closer to those found in the literature and lower (P<0.02) than those obtained by the automatic procedure. No differences were found (P>0.05) in IVDMD of concentrates and silages when incubated together in the same fermentation jar or separated by food classes in separated jars.

Avaliação de ionóforos pela técnica da perda do potássio celular e produção de gases in vitro / Ionophores evaluation by intracellular potassium depletion and in vitro gas production

Dois estudos foram realizados com vacas lactantes utilizadas como unidade experimental e doadoras de líquido ruminal, sendo as populações de bactérias utilizadas para avaliar a ação de níveis crescentes de lasalocida e monensina na resistência à perda de potássio intracelular, e para produção de gases in vitro. A perda de potássio (Kmax) da lasalocida foi menor para a população de bactérias obtidas do líquido de rúmen de vacas submetidas a dietas com monensina, óleo de soja e monensina mais óleo de soja (19,4 a 25,4 por cento) quando comparada com a perda de potássio em vacas submetidas a dietas sem ionóforo e óleo de soja (30,1 por cento). O mesmo ocorreu para a perda de potássio da monensina, em que o menor valor foi de 6,5 por cento para monensina mais óleo e o maior, de 29,5 por cento, para o controle. Necessita-se de alta concentração de monensina (Kd= 2,3µM), porém baixa de lasalocida (Kd= 0,2µM) para causar a metade da perda máxima de potássio intracelular da população de bactérias do rúmen de vacas submetidas a dietas com monensina. As populações de bactérias de vacas submetidas às dietas com monensina foram sensíveis à lasalocida. As amostras incubadas com própolis produziram menor volume de gases (12,9ml/100g de MS)

Two studies were carried out with lactating cows as experimental units and ruminal fluid donors. The ruminal bacteria population was used to evaluate the action of increasing levels of lasalocid and monensin on resistance of intracellular potassium depletion and in vitro gas production intracellular depletion potassium (Kmax) of lasalocid was lower to ruminal bacteria population obtained from rumen of cows fed diets with monensin, soybean oil and monensin plus soybean oil (19.4 to 25.4 percent) when compared to cows fed with control diet (30.1 percent). The same occurred for intracellular depletion potassium (Kmax) of monensin, in which the lowest value was 6.5 percent to monensin plus soybean oil and the greatest was 29.5 percent to control. High monensin concentration (Kd= 2.3µM) and low lasalocid concentration (Kd= 0.2µM) were necessary to cause half of maximum potassium depletion in ruminal bacteria population from cows fed diet with monensin. The ruminal bacteria population from cows feed diet with monensin were sensible to lasalocid. In vitro gas production showed the lowest volume when diets were incubated with propolis (12,9ml/100g of DM)

Efeitos da defaunaçäo em ovinos alimentados com cana-de-açúcar (Saccharum officinarum, L. ) adicionada de uréia / Effects of defaunation in sheep fed sugar cane (Saccharum officinarum, L. ) plus urea

Em delineamento inteiramente ao acaso, estudou-se o efeito da defaunaçäo em ovinos que receberam cana-de-açúcar e uréia sobre o consumo e digestibilidade aparente de nutrientes, dinâmica da fase sólida, parâmetros de fermentaçäo ruminal e de degradaçäo in situ. As taxas de passagem no rúmen foram, respectivamente, de 3,05 e 1,97 por cento/h, para ovinos faunados e defaunados. Valores mais elevados para taxa (5,4 por cento/h) e extensäo (46,7 por cento) da digestäo ruminal e de degradabilidade efetiva da FDN da cana (31,5 por cento) foram obtidos nos ovinos faunados. Seus consumos diários (57,7 e 32,3 g/kg0,75, respectivamente para MS e FDN) foram superiores (P<0,06) aos dos ovinos defaunados. Em funçäo do tempo de amostragem observaram-se maiores (P<0,05) concentrações de AGV total, acetato e propionato para os cordeiros faunados. Nos defaunados ocorreu queda pós-prandial mais acentuada (P<0,04) no pH. Para digestibilidade aparente diferença (P<0,05) entre tratamentos foi verificada apenas para matéria seca

Avaliaçäo dos ciliados do rúmen de bovinos mantidos com duas dietas / Evaluation of rumen ciliate in the rumen of cattle kept with two diets

Foram obtidas 26 amostras de conteúdo ruminal de dois novilhos fistulados para avaliaçäo dos protozoários do rúmen. Um animal foi mantido com dieta à base de cana-de-açúcar + 1 por cento de uréia (D1) e o outro com capim elefante (D2). Registraram-se ciliados dos gêneros Entodinium Stein, 1859, Isotricha Stein, 1859, Dasytricha Schuberg, 1888, Epidinium Crawley, 1923 e outros da subfamília Diplodiinae, näo se constantando Epidinium em D1. O total de ciliados em D1 foi de 18,12 x 10 elevado à quarta potência/ml e em D2 de 7,35 x 10 elevado à quarta potência/ml. A concentraçäo média de ciliados nos tempos T0, T2 e T5, respectivamente, antes da alimentaçäo, duas e cinco horas após, foi respectivamente de 18,90 x 10 elevado à quarta potência/ml, 17,96 x 10 elevado à quarta potência/ml e 16,24 x 10 elevado à quarta potência/ml para D1 e de 8,04 x 10 elevado à quarta potência/ml e 8,04 x 10 elevado à quarta potência/ml, 7,56 x 10 elevado à quarta potência/ml e 6,43 x 10 elevado à quarta potência/ml de conteúdo ruminal para D2. Os testes do qui-quadrado e T de Student a um nível de significância de 5 por cento, demonstraram diferença significativa do total de ciliados entre as dietas testadas em todos os tempos analisados

Toxidez de cobre em carneiros sem protozoários no rúmen / Copper toxicity in defaunated sheep

Quatro carneiros, sem protozoários no rúmen, receberam dieta com 17 ppm de cobre. Após quatro meses nesta alimentaçäo, um animal morreu e outro foi sacrificado. Aos cinco meses, os outros dois animais morreram. Foram feitas necropsias em dois animais e amostras de fígado foram obtidas para análise de cobre. Os achados mais importantes à necropsia foram: mucosa e pele ictérica; rim com coloraçäo metálica e aumentado de volume, e vesícula com suco biliar de coloraçäo verde. O nível médio de cobre encontrado no fígado foi de 3451 ppm. Tanto os achados de necropsia quanto o nível médio de cobre no fígado säo indicativos de animais apresentando intoxicaçäo por cobre

Hypersensitivity of vaccination and of infection due to Mycobacterium leprae

The authors have made a comparative study of the reactions provoked by intradermal injection of lepromin in healthy persons and dogs which are sensitized with M. leprae (designated vaccination hypersensitivity), and those provoked under the same conditions in patients with tuberculoid leprosy (infection hypersensitivity). It is concluded that the mechanism of development of hypersensitivity appears to be similar in all instances, and that the striking thing connected with intradermal injection of lepromin in them is the early, 48-hour, tuberculin type reaction and the accelerated formation of the tubercle or nodule by the end of the first week. The opinion is held that the early reaction in tuberculosis. The Mitsuda reaction is interpreted as the final or terminal stage of the inflammation of the tuberculin-type hypersensitivity, occurring weeks before. It is held that the early and late reactions are different stages of the same process, and that it is not permissible to give them different significances. It is emphasized that in the immunology of leprosy one should study the phenomena of hypersensitivity independently of the phenomena of resistance or immunity, and that there are many reason for believing that they are different states and that they obey different pathogenic mechanisms.