RESUMO
Abstract Background: Rumen microorganisms have developed a series of complex interactions, representing one of the best examples of symbiosis between microorganisms in nature. Conventional taxonomic methods based on culture techniques are being replaced by molecular techniques that are faster and more accurate. Objective: To characterize rumen bacterial diversity of Nellore steers grazing on tropical pastures by sequencing the 16S rRNA gene using Illumina sequencing. Methods: Three rumen-cannulated Nellore steers were used. The liquid and solid fractions of the rumen contents were processed to extract metagenomic DNA, and the V1 and V2 hypervariable regions of the 16S rRNA gene were sequenced using Illumina sequencing. Results: A total of 11,407,000 reads of adequate quality were generated, and 812 operational taxonomic units (OTUs) were found at the species level. Twenty-seven phyla were identified, and the predominant phyla were Firmicutes (23%), Bacteroidetes (14%), Proteobacteria (10%), Spirochaetes (9%), Fibrobacteres (7%), Tenericutes (5%), and Actinobacteria (2%), which represented 70% of the total phyla identified in the rumen content. Conclusion: Rumen environment in grazing Nellore steers showed high bacterial diversity, with Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria, Spirochaetes, and Fibrobacteres as the predominant phyla.
Resumen Antecedentes: Los microorganismos ruminales han desarrollado una serie de interacciones complejas que representan uno de los mejores ejemplos de simbiosis entre microorganismos en la naturaleza. Los métodos taxonómicos tradicionales basados en técnicas de cultivo están siendo reemplazados por técnicas moleculares debido a su mayor velocidad y precisión. Objetivo: Caracterizar la diversidad bacteriana ruminal de novillos Nelore mantenidos en pasturas tropicales mediante la secuenciación del gen 16S RNA utilizando la plataforma de secuenciación Illumina. Métodos: Se utilizaron tres novillos Nelore fistulados en el rumen. Las fracciones líquida y sólida del contenido ruminal fueron procesadas para la extracción del DNA meta genómico y las regiones hipervariables V1 y V2 del gen 16S rRNA fueron secuenciadas usando la plataforma Illumina. Resultados: En total, se generaron 11.407.000 lecturas de calidad adecuada, y en el nivel de especie se encontraron 812 unidades taxonómicas operacionales (OTUs). Se identificaron veintisiete filos, predominantemente Firmicutes (23%), Bacteroidetes (14%), Proteobacteria (10%), Spirochaetes (9%), Fibrobacteres (7%), Tenericutes (5%) y Actinobacteria (2%), los cuales representaron el 70% de los filos identificados en el contenido ruminal. Conclusión: El ambiente ruminal de novillos Nelore en pastoreo presenta una alta diversidad de bacterias, con dominancia de los filos Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria, Spirochaetes y Fibrobacteres .
Resumo Antecedentes: Os microrganismos ruminais têm desenvolvido uma serie de complexas interações que representam um dos melhores exemplos de simbiose entre microrganismos na natureza. Os métodos taxonômicos tradicionais baseados em métodos de cultura vêm sendo substituídos por técnicas moleculares que apresentam maior velocidade a acurácia. Objetivo: Caracterizar a diversidade bacteriana ruminal em novilhos Nelore mantidos em pastagens tropicais mediante o sequenciamento do gene 16S rRNA utilizando a plataforma de sequenciamento Illumina. Métodos: Foram utilizados três novilhos Nelore fistulados no rúmen. A fração liquida e solida do conteúdo ruminal foram processadas para extrair o DNA metagenômico, e as regiões hipervariáveis V1 e V2 do gene 16S rRNA foram sequenciadas na plataforma Illumina. Resultados: No total foram geradas 11.407.000 leituras de qualidade adequada, e 812 unidades taxonomicas operacionais (OTUs) foram identificadas no nível de espécie. Foram identificados 27 filos, e houve predominância de Firmicutes (23%), Bacteroidetes (14%), Proteobacteria (10%), Spirochaetes (9%), Fibrobacteres (7%), Tenericutes (5%) e Actinobacteria (2 %), os quais representaram 70% dos filos identificados a partir do rúmen bovino. Conclusão: O ambiente ruminal em novilhos Nelore em pastejo apresentou alta diversidade bacteriana, com Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria, Spirochaetes e Fibrobacteres como filos predominantes.
RESUMO
El objetivo de la presente investigación fue aislar bacterias celulolíticas del intestino de termitas (Nasutitermes nigriceps) para determinar sus propiedades probióticas in vitro y su potencial en la degradación de pasto. Las termitas fueron tratadas con detergente antibacterial, separando y macerando luego, el intestino de las mismas en agua peptonada estéril. Diluciones de esta mezcla fueron inoculadas en cajas Petri con medio Luria Bertani (LB) y Carboximetilcelulosa (CMC) al 2%, incubando a 37º C por 24 horas, para luego revelar con Rojo Congo al 1%. Las bacterias que presentaron mayores halos de degradación fueron sometidas a tinción de Gram y a pruebas probióticas de temperatura, pH, salinidad y presencia de sales biliares, así como también a pruebas de antagonismo y degradación de pasto. Los resultados revelaron la presencia de 9 bacilos celulolíticos Gram (-) de los cuales, los bacilos BTN7 y BTN8, presentaron los mejores halos de degradación, 12 y 14 mm de diámetro respectivamente, creciendo adecuadamente en las diferentes pruebas probióticas con densidades entre 106 y 108 UFC/ml; el porcentaje de degradación de materia seca fue de 39.73% y 36.10% en 48 y 72 horas respectivamente. Las pruebas bioquímicas API E (bioMérieux SA) revelaron que los bacilos BTN7 y BTN8 pertenecen al género Enterobacter sp. Los anteriores resultados abren la posibilidad de emplear, estos microorganismos como aditivos en la alimentación de rumiantes, a fin de contribuir con un mayor aprovechamiento de pastos, y otros sustratos vegetales lignocelulósicos.
The objective of this research was to isolate cellulolytic bacteria in the gut of termites (Nasutitermes nigriceps) to determine their probiotic properties in vitro and its potential degradation of grass. Termites were treated with antibacterial detergent, separating and then macerating the intestine of the same in sterile peptone water. Dilutions of this mixture were inoculated in Petri dishes with Luria Bertani (LB) and carboxymethylcellulose (CMC) 2%, incubated at 37 ° C for 24 hours, and then revealed with 1% Congo Red. Bacteria that had higher degradation halos were subjected to tests and Gram stain probiotic temperature, pH, salinity and presence of bile salts, as well as antagonism tests and degradation of grass. The results revealed the presence of 9 bacilli cellulolytic Gram (-) of which the bacilli BTN7 and BTN8, showed the best degradation halos, 12 and 14 mm in diameter respectively, growing well in the different tests probiotic with densities between 106 and 108 CFU / ml, the degradation percentages of dry matter was 39.73% and 36.10% within 48 and 72 hours respectively. Biochemical tests revealed that API E (bioMérieux SA) bacilli BTN8 BTN7 and belong to the genus Enterobacter sp. The above results open the possibility of using these organisms as additives in feed for ruminants, in order to contribute to a better use of pasture, and other lignocellulosic plant substrates.
