High Genetic Similarity Among Salmonella Heidelberg Isolated from Poultry Farms, Wild Animals, Beef, Poultry and Pork Meat, and Humans in Brazil

Salmonellosis is an important gastrointestinal infection in humans and cause of foodborne outbreaks in the world. In this context, molecular characterization is essential to understand how the strains circulate. The aim of this study was to evaluate the genotypic distribution of S. Heidelberg according to the source of isolation. The genetic relatedness of the S. Heidelberg isolates was determined by pulsed-field gel electrophoresis (PFGE). The most prevalent pulsotypes of cluster A were BRJF6X01.006 (27/95 = 28,42%) related between 1995 and 2011 in broilers, poultry meat and poultry farms, meat product and human, and BRJF6X01.001 (21/95 = 22,10%) related between 2011 and 2017 in wild animals, broilers, poultry meat, poultry farms, meat product, animal feed, and pork meat. The pulsotype BRJF6X01.001 shows a high distribution in the environmental and productive chain. The degree of similarity between pulsotypes BRJF6X01.006 and BRJF6X01.001 is 88%. To ensure the safety of human and animal health, holistic approaches, including surveillance of Salmonella throughout the environment and in the production chain, together with control measures, are critical. As transmission of Salmonella from food producing animals to wildlife and to the environment is considered potential public health problem, information on the survival and persistence of Salmonella in the environment and in potential reservoirs is of considerable importance.(AU)

Antimicrobial and disinfectant resistance of Salmonella Heidelberg from Brazilian flocks did not increase for ten years (2006-2016)

ABSTRACT: Salmonella is a major cause of foodborne illness worldwide, and poultry and its derived products are the most common food products associated with salmonellosis outbreaks. Some countries, including Brazil, have experienced an increased prevalence of Salmonella Heidelberg among their poultry flocks. Some isolates have also presented high resistance to antimicrobial agents and persist in the poultry farm environment. This study aimed to compare the susceptibility of S. Heidelberg strains isolated in 2006 with those isolated in 2016 against disinfectants and antimicrobial agents. The results showed that all the strains were highly susceptible to sodium hypochlorite, regardless of the conditions and year of isolation. Resistance to benzalkonium chloride varied according to the conditions applied, but not to the year of isolation. Increased antimicrobial resistance from 2006-2016 was observed only for tetracycline. The results suggest that the antimicrobial and disinfectant resistance of S. Heidelberg did not increase for ten years (2006-2016). However, further analysis should include a larger number of S. Heidelberg isolates from poultry origin and additional antimicrobial agents for more precise conclusions about the increasing in antimicrobial resistance in the last years.

RESUMO: Salmonella é uma das principais causas das doenças transmitidas por alimento em todo o mundo, e a carne de frango e produtos derivados são os principais alimentos associados com surtos de salmonelose em humanos. Alguns países, incluindo o Brasil, têm observado um aumento da ocorrência de Salmonella Heidelberg nas suas granjas avícolas. Além disto, alguns isolados têm apresentado alta resistência aos antimicrobianos e têm persistido no ambiente de produção avícola. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi comparar a susceptibilidade de cepas de S. Heidelberg isoladas em 2006 com aquelas isoladas em 2016 contra desinfetantes e agentes antimicrobianos. Os resultados demonstraram que as cepas foram altamente resistentes a hipoclorito de sódio, independentemente das condições e do ano de isolamento. A resistência ao cloreto de benzalcônio variou de acordo com as condições testadas, mas não com o ano de isolamento. Um aumento da resistência aos antimicrobianos de 2006 a 2016 foi observado apenas para tetraciclina. Os resultados sugerem que a resistência aos desinfetantes e aos antimicrobianos não aumentou em um período de dez anos (2006-2016). Entretanto, novas análises devem incluir um número maior de cepas de S. Heidelberg isoladas de fontes avícolas e outros agentes antimicrobianos para uma conclusão mais precisa sobre o aumento da resistência antimicrobiana nos últimos anos.

Antimicrobial and disinfectant resistance of Salmonella Heidelberg from Brazilian flocks did not increase for ten years (2006-2016) / A resistência a desinfetantes e a antimicrobianos não aumentou em um período de 10 anos (2006 a 2016) em Salmonella Heidelberg isoladas de granjas avícolas brasileiras

Salmonella is a major cause of foodborne illness worldwide, and poultry and its derived products are the most common food products associated with salmonellosis outbreaks. Some countries, including Brazil, have experienced an increased prevalence of Salmonella Heidelberg among their poultry flocks. Some isolates have also presented high resistance to antimicrobial agents and persist in the poultry farm environment. This study aimed to compare the susceptibility of S. Heidelberg strains isolated in 2006 with those isolated in 2016 against disinfectants and antimicrobial agents. The results showed that all the strains were highly susceptible to sodium hypochlorite, regardless of the conditions and year of isolation. Resistance to benzalkonium chloride varied according to the conditions applied, but not to the year of isolation. Increased antimicrobial resistance from 2006-2016 was observed only for tetracycline. The results suggest that the antimicrobial and disinfectant resistance of S. Heidelberg did not increase for ten years (2006-2016). However, further analysis should include a larger number of S. Heidelberg isolates from poultry origin and additional antimicrobial agents for more precise conclusions about the increasing in antimicrobial resistance in the last years.(AU)

Salmonella é uma das principais causas das doenças transmitidas por alimento em todo o mundo, e a carne de frango e produtos derivados são os principais alimentos associados com surtos de salmonelose em humanos. Alguns países, incluindo o Brasil, têm observado um aumento da ocorrência de Salmonella Heidelberg nas suas granjas avícolas. Além disto, alguns isolados têm apresentado alta resistência aos antimicrobianos e têm persistido no ambiente de produção avícola. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi comparar a susceptibilidade de cepas de S. Heidelberg isoladas em 2006 com aquelas isoladas em 2016 contra desinfetantes e agentes antimicrobianos. Os resultados demonstraram que as cepas foram altamente resistentes a hipoclorito de sódio, independentemente das condições e do ano de isolamento. A resistência ao cloreto de benzalcônio variou de acordo com as condições testadas, mas não com o ano de isolamento. Um aumento da resistência aos antimicrobianos de 2006 a 2016 foi observado apenas para tetraciclina. Os resultados sugerem que a resistência aos desinfetantes e aos antimicrobianos não aumentou em um período de dez anos (2006-2016). Entretanto, novas análises devem incluir um número maior de cepas de S. Heidelberg isoladas de fontes avícolas e outros agentes antimicrobianos para uma conclusão mais precisa sobre o aumento da resistência antimicrobiana nos últimos anos.(AU)

Antimicrobial and disinfectant resistance of Salmonella Heidelberg from Brazilian flocks did not increase for ten years (2006-2016) / A resistência a desinfetantes e a antimicrobianos não aumentou em um período de 10 anos (2006 a 2016) em Salmonella Heidelberg isoladas de granjas avícolas brasileiras

Salmonella is a major cause of foodborne illness worldwide, and poultry and its derived products are the most common food products associated with salmonellosis outbreaks. Some countries, including Brazil, have experienced an increased prevalence of Salmonella Heidelberg among their poultry flocks. Some isolates have also presented high resistance to antimicrobial agents and persist in the poultry farm environment. This study aimed to compare the susceptibility of S. Heidelberg strains isolated in 2006 with those isolated in 2016 against disinfectants and antimicrobial agents. The results showed that all the strains were highly susceptible to sodium hypochlorite, regardless of the conditions and year of isolation. Resistance to benzalkonium chloride varied according to the conditions applied, but not to the year of isolation. Increased antimicrobial resistance from 2006-2016 was observed only for tetracycline. The results suggest that the antimicrobial and disinfectant resistance of S. Heidelberg did not increase for ten years (2006-2016). However, further analysis should include a larger number of S. Heidelberg isolates from poultry origin and additional antimicrobial agents for more precise conclusions about the increasing in antimicrobial resistance in the last years.(AU)

Salmonella é uma das principais causas das doenças transmitidas por alimento em todo o mundo, e a carne de frango e produtos derivados são os principais alimentos associados com surtos de salmonelose em humanos. Alguns países, incluindo o Brasil, têm observado um aumento da ocorrência de Salmonella Heidelberg nas suas granjas avícolas. Além disto, alguns isolados têm apresentado alta resistência aos antimicrobianos e têm persistido no ambiente de produção avícola. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi comparar a susceptibilidade de cepas de S. Heidelberg isoladas em 2006 com aquelas isoladas em 2016 contra desinfetantes e agentes antimicrobianos. Os resultados demonstraram que as cepas foram altamente resistentes a hipoclorito de sódio, independentemente das condições e do ano de isolamento. A resistência ao cloreto de benzalcônio variou de acordo com as condições testadas, mas não com o ano de isolamento. Um aumento da resistência aos antimicrobianos de 2006 a 2016 foi observado apenas para tetraciclina. Os resultados sugerem que a resistência aos desinfetantes e aos antimicrobianos não aumentou em um período de dez anos (2006-2016). Entretanto, novas análises devem incluir um número maior de cepas de S. Heidelberg isoladas de fontes avícolas e outros agentes antimicrobianos para uma conclusão mais precisa sobre o aumento da resistência antimicrobiana nos últimos anos.(AU)

Comparison of three diagnostic methods for Salmonella enterica serovars detection in chicken rinse / Comparação de três métodos diagnósticos para detecção de Salmonella enterica em lavados de carcaça de frango

Salmonella detection is a key point in food safety testing, because of the frequent association of this pathogen with food poisoning in humans. The standard bacteriological tests currently used for Salmonella-detection are time-consuming; therefore, there is a need to develop alternative methods to accelerate the detection. In order to accelerate Salmonella diagnosis, we used the immunomagnetic separation assay associated with bacteriophage P22 for the rapid detection of the following Salmonella serovars in chicken rinses of drumsticks, artificially contaminated with 5, 10, and 100 CFU/25mL of bacteria: Salmonella enterica subsp. enterica serovar Heidelberg (S. Heidelberg), Salmonella enterica subsp. enterica serovar Enteritidis (S. Enteritidis) and Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium (S. Typhimurium). The efficiency of the technique, represented by the time required for detection of positive and negative samples, was compared with that of the standard diagnostic tests used for this pathogen, the bacteriological assay and the polymerase chain reaction (PCR)-based test. This study confirmed the ability of the bacteriophage-associated immunomagnetic separation assay to identify 99.6% of Salmonella-positive samples of the three serovars tested. In contrast, the bacteriological assay and PCR-based test detected 95.1% and 98.5% of the Salmonella-positive samples respectively.(AU)

A detecção de Salmonella é um ponto crucial para a segurança alimentar, devido a frequente associação deste patógeno com infecções alimentares em humanos. O método padrão para detecção de Salmonella é o bacteriológico, mas o tempo requerido para o processamento das amostras e o diagnóstico final é longo, por isso existe a necessidade de desenvolvimento de métodos alternativos que visem acelerar esta etapa. Para isto utilizamos a separação imunomagnética associada ao bacteriófago P22 como técnica de detecção rápida para os seguintes sorovares de Salmonella: Salmonella enterica subsp. enterica sorovar Heidelberg (S. Heidelberg), Salmonella enterica subsp. enterica sorovar Enteritidis (S. Enteritidis) e Salmonella enterica subsp. enterica sorovar Typhimurium (S. Typhimurium), os quais foram inoculados artificialmente em lavados de sobre-coxas de frango nas seguintes concentrações: 5, 10 e 100 UFC/25mL. A eficiência da técnica, representada pelo tempo requerido para detecção de amostras positivas ou negativas, foi comparado com os testes rotineiramente utilizados para detecção de Salmonella, o exame bacteriológico e a reação em cadeia da polimerase (PCR). Este estudo confirmou a capacidade do teste de separação imunomagnética associado a bacteriófago, o qual identificou 99,6% das amostras positivas para Salmonella, dos três sorovares testados. Já o bacteriológico e PCR identificaram respectivamente 95,1% e 98,5% das amostras positivas.(AU)

Comparison of three diagnostic methods for Salmonella enterica serovars detection in chicken rinse / Comparação de três métodos diagnósticos para detecção de Salmonella enterica em lavados de carcaça de frango

Salmonella detection is a key point in food safety testing, because of the frequent association of this pathogen with food poisoning in humans. The standard bacteriological tests currently used for Salmonella-detection are time-consuming; therefore, there is a need to develop alternative methods to accelerate the detection. In order to accelerate Salmonella diagnosis, we used the immunomagnetic separation assay associated with bacteriophage P22 for the rapid detection of the following Salmonella serovars in chicken rinses of drumsticks, artificially contaminated with 5, 10, and 100 CFU/25mL of bacteria: Salmonella enterica subsp. enterica serovar Heidelberg (S. Heidelberg), Salmonella enterica subsp. enterica serovar Enteritidis (S. Enteritidis) and Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium (S. Typhimurium). The efficiency of the technique, represented by the time required for detection of positive and negative samples, was compared with that of the standard diagnostic tests used for this pathogen, the bacteriological assay and the polymerase chain reaction (PCR)-based test. This study confirmed the ability of the bacteriophage-associated immunomagnetic separation assay to identify 99.6% of Salmonella-positive samples of the three serovars tested. In contrast, the bacteriological assay and PCR-based test detected 95.1% and 98.5% of the Salmonella-positive samples respectively.(AU)

A detecção de Salmonella é um ponto crucial para a segurança alimentar, devido a frequente associação deste patógeno com infecções alimentares em humanos. O método padrão para detecção de Salmonella é o bacteriológico, mas o tempo requerido para o processamento das amostras e o diagnóstico final é longo, por isso existe a necessidade de desenvolvimento de métodos alternativos que visem acelerar esta etapa. Para isto utilizamos a separação imunomagnética associada ao bacteriófago P22 como técnica de detecção rápida para os seguintes sorovares de Salmonella: Salmonella enterica subsp. enterica sorovar Heidelberg (S. Heidelberg), Salmonella enterica subsp. enterica sorovar Enteritidis (S. Enteritidis) e Salmonella enterica subsp. enterica sorovar Typhimurium (S. Typhimurium), os quais foram inoculados artificialmente em lavados de sobre-coxas de frango nas seguintes concentrações: 5, 10 e 100 UFC/25mL. A eficiência da técnica, representada pelo tempo requerido para detecção de amostras positivas ou negativas, foi comparado com os testes rotineiramente utilizados para detecção de Salmonella, o exame bacteriológico e a reação em cadeia da polimerase (PCR). Este estudo confirmou a capacidade do teste de separação imunomagnética associado a bacteriófago, o qual identificou 99,6% das amostras positivas para Salmonella, dos três sorovares testados. Já o bacteriológico e PCR identificaram respectivamente 95,1% e 98,5% das amostras positivas.(AU)

Comparison of three diagnostic methods for Salmonella enterica serovars detection in chicken rinse

ABSTRACT: Salmonella detection is a key point in food safety testing, because of the frequent association of this pathogen with food poisoning in humans. The standard bacteriological tests currently used for Salmonella-detection are time-consuming; therefore, there is a need to develop alternative methods to accelerate the detection. In order to accelerate Salmonella diagnosis, we used the immunomagnetic separation assay associated with bacteriophage P22 for the rapid detection of the following Salmonella serovars in chicken rinses of drumsticks, artificially contaminated with 5, 10, and 100 CFU/25mL of bacteria: Salmonella enterica subsp. enterica serovar Heidelberg (S. Heidelberg), Salmonella enterica subsp. enterica serovar Enteritidis (S. Enteritidis) and Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium (S. Typhimurium). The efficiency of the technique, represented by the time required for detection of positive and negative samples, was compared with that of the standard diagnostic tests used for this pathogen, the bacteriological assay and the polymerase chain reaction (PCR)-based test. This study confirmed the ability of the bacteriophage-associated immunomagnetic separation assay to identify 99.6% of Salmonella-positive samples of the three serovars tested. In contrast, the bacteriological assay and PCR-based test detected 95.1% and 98.5% of the Salmonella-positive samples respectively.

RESUMO: A detecção de Salmonella é um ponto crucial para a segurança alimentar, devido a frequente associação deste patógeno com infecções alimentares em humanos. O método padrão para detecção de Salmonella é o bacteriológico, mas o tempo requerido para o processamento das amostras e o diagnóstico final é longo, por isso existe a necessidade de desenvolvimento de métodos alternativos que visem acelerar esta etapa. Para isto utilizamos a separação imunomagnética associada ao bacteriófago P22 como técnica de detecção rápida para os seguintes sorovares de Salmonella: Salmonella enterica subsp. enterica sorovar Heidelberg (S. Heidelberg), Salmonella enterica subsp. enterica sorovar Enteritidis (S. Enteritidis) e Salmonella enterica subsp. enterica sorovar Typhimurium (S. Typhimurium), os quais foram inoculados artificialmente em lavados de sobre-coxas de frango nas seguintes concentrações: 5, 10 e 100 UFC/25mL. A eficiência da técnica, representada pelo tempo requerido para detecção de amostras positivas ou negativas, foi comparado com os testes rotineiramente utilizados para detecção de Salmonella, o exame bacteriológico e a reação em cadeia da polimerase (PCR). Este estudo confirmou a capacidade do teste de separação imunomagnética associado a bacteriófago, o qual identificou 99,6% das amostras positivas para Salmonella, dos três sorovares testados. Já o bacteriológico e PCR identificaram respectivamente 95,1% e 98,5% das amostras positivas.

Evaluation of a Probiotic and a Competitive Exclusion Product Inoculated In Ovo on Broiler Chickens Challenged with Salmonella Heidelberg

The present study evaluated a probiotic and a competitive exclusion product injected in ovo on day 18 of incubation together with Marek's disease vaccine in eggs of 56-week-old broiler breeders. Three experiments were carried out. The first trial evaluated the effect of treatments on hatchability, cecal colonization of Salmonella Heidelberg (SH), and intestinal mucosa immunity (immunoglobulin A levels in the intestinal fluid). The second trial evaluated the viability of the microorganisms in the products inoculated in a solution containing diluent and Marek's disease vaccine. The third trial evaluated the colonization of the cecal microbiota in non-challenged chickens during first four days of life by culturing cecal samples under aerobic and anaerobic conditions. Hatchability was not affected by the treatments. SH cecal counts were reduced in three-day-old broilers inoculated in ovo with the competitive exclusion product. Liver and spleen pool SH counts were not different among treatments. Broilers inoculated in ovo presented higher intestinal IgA titers 24 hours after SH challenge compared with the controls. When birds were not challenged, lower cecal microbial counts in aerobic culture were determined in the control group than in the probiotic group on day 3, and in the competitive exclusion group on day 2 when cultured in anaerobiosis. The products inoculated and diluted in the vaccine solution were viable at all analyzed periods when cultured in anaerobiosis. The results of this study suggest in-ovo inoculation is an effective route for the administration of the evaluated products, which effectively enhanced the broilers' immune response to a SH challenge, as shown by the increase in IgA titers, and the reduction in cecal Salmonella Heidelberg colonization with the in-ovo inoculation with the competitive exclusion product.(AU)

Evaluation of a Probiotic and a Competitive Exclusion Product Inoculated In Ovo on Broiler Chickens Challenged with Salmonella Heidelberg

The present study evaluated a probiotic and a competitive exclusion product injected in ovo on day 18 of incubation together with Marek's disease vaccine in eggs of 56-week-old broiler breeders. Three experiments were carried out. The first trial evaluated the effect of treatments on hatchability, cecal colonization of Salmonella Heidelberg (SH), and intestinal mucosa immunity (immunoglobulin A levels in the intestinal fluid). The second trial evaluated the viability of the microorganisms in the products inoculated in a solution containing diluent and Marek's disease vaccine. The third trial evaluated the colonization of the cecal microbiota in non-challenged chickens during first four days of life by culturing cecal samples under aerobic and anaerobic conditions. Hatchability was not affected by the treatments. SH cecal counts were reduced in three-day-old broilers inoculated in ovo with the competitive exclusion product. Liver and spleen pool SH counts were not different among treatments. Broilers inoculated in ovo presented higher intestinal IgA titers 24 hours after SH challenge compared with the controls. When birds were not challenged, lower cecal microbial counts in aerobic culture were determined in the control group than in the probiotic group on day 3, and in the competitive exclusion group on day 2 when cultured in anaerobiosis. The products inoculated and diluted in the vaccine solution were viable at all analyzed periods when cultured in anaerobiosis. The results of this study suggest in-ovo inoculation is an effective route for the administration of the evaluated products, which effectively enhanced the broilers' immune response to a SH challenge, as shown by the increase in IgA titers, and the reduction in cecal Salmonella Heidelberg colonization with the in-ovo inoculation with the competitive exclusion product.

EFEITO DO GÁS AMÔNIA EM CAMA AVIÁRIA CONTAMINADA COM SALMONELLA HEIDELBERG E EIMERIA SPP

A avicultura brasileira está constantemente evoluindo na busca por ferramentas que possam contribuir no controle eficiente dos patógenos. Entre eles, destacam-se a Salmonella Heidelberg que vem gerando nos últimos anos prejuízos à saúde pública e a Coccidiose Aviária que reduz ganhos zootécnicos das aves. A reutilização da cama aviária é uma prática comum na produção avícola no Brasil, que busca reduzir os custos de produção e contribuir com o meio ambiente. Contudo, alguns dos métodos adotados atualmente na desinfecção de cama aviária não garantem a eliminação dos microrganismos patogênicos como Salmonelas e Eimerias. Diante disso, a pesquisa teve o objetivo de avaliar a eficiência do gás amônia na eliminação de Salmonella Heidelberg (experimento 1) e a capacidade de inibição da esporulação de oocistos de Eimeria spp. (experimento 2) em camas reaproveitadas e contaminadas artificialmente. Os experimentos foram realizados junto ao Centro de Diagnóstico e Pesquisa de Sanidade Animal (CDSA) da Universidade de Passo Fundo (UPF). No experimento 1, amostras de cama de aviário esterilizadas foram contaminadas com Salmonella Heidelberg e posteriormente submetidas ao tratamento com gás amônia nas concentrações de 0,25%, 0,5% e 1%. No experimento 2, amostras de cama de aviário esterilizadas foram contaminadas com oocistos de Eimeria spp. não esporulados e posteriormente submetidas ao tratamento com gás amônia nas concentrações de 0,2%, 0,4%, 0,8%, 1% e 1,2%. Tanto no experimento 1 como no 2, foram usados controles positivos e negativos. No experimento 1, nas amostras tratadas com 0,5% e 1% não houve isolamento de Salmonella Heidelberg, já na concentração de 0,25%, uma das 4 amostras testadas apresentou positividade. No experimento 2, todas as concentrações de gás amônia testadas foram eficientes na inibição de esporulação de oocistos de Eimeria spp. Os resultados obtidos demonstram que o gás amônia é eficaz na desinfecção de camas de aviário contaminadas por Salmonella Heidelberg e Eimeria spp. a partir da concentração de 0,5% e de 0,2%, respectivamente. Assim, a utilização de gás amônia poderá contribuir no controle de Salmonelas e Eimerias em cama de aviário reaproveitada, melhorando a segurança alimentar dos produtos avícolas através da redução dos patógenos e do uso de antimicrobianos na criação das aves.

The Brazilian poultry is in a constant evolution in the search for tools that may contribute to a pathogens efficient control. Among them, Salmonella Heidelberg is highlighted because it has been generating losses to the health service and Poultry Coccidiosis which reduces gains in animal performance. The reutilization of litter is a common practice in the Brazilian poultry production, which aims to reduce the production costs and contribute to the environment. Although, some methods currently used in the litter disinfection do not guarantee the elimination of microorganisms such as Salmonellas and Eimerias. To this, this research aimed to evaluate the efficiency of ammonia gas eliminating Salmonella Heidelberg (experiment 1) and its capacity to inhibit oocysts sporulation of Eimeria spp. (experiment 2) in reused and artificially contaminated poultry litter. The experiments were conducted at the Center of Diagnosis and Animal Research (CDSA, Portuguese initials) at University of Passo Fundo (UPF). In experiment 1, the samples of sterilized poultry litter were contaminated with Salmonella Heidelberg and after submitted to a treatment with ammonia gas in the concentrations of 0.25%, 0.5% and 1%. In experiment 2, the samples of sterilized poultry litter were contaminated with the unsporulated oocysts of Eimeria spp. And after submitted to a treatment with ammonia gas in the concentrations of 0.2%, 0.4%, 0.8%, 1% and 1.2%. In both experiments, positive and negative controls were used. In experiment 1, in the samples treated with 0.5% and 1% there was no Salmonella Heidelberg isolation, yet in the concentration of 0.25% one of the 4 tested samples was positive. In experiment 2, all the concentrations of ammonia gas tested were efficient to inhibit the oocyst sporulation of Eimeria spp. The results show that ammonia gas is effective of poultry litter contaminated with Salmonella Heidelberg and Eimeria spp. using as minimum concentration of 0.5% and 0.2%, respectively. Therefore, the use of ammonia gas will be able to contribute to the control of Salmonellas and Eimerias in reused poultry litter, improving food safety of poultry products through the reduction of pathogens and the use of antimicrobials in poultry production.

AÇÃO IN VITRO DE BACTÉRIAS ÁCIDO LÁTICAS FRENTE A Salmonella Heidelberg MULTIRRESISTENTE E FORMADORA DE BIOFILMES

AÇÃO IN VITRO DE BACTÉRIAS ÁCIDO LÁCTICAS FRENTE A Salmonella Heidelberg MULTIRRESISTENTE E FORMADORA DE BIOFILMES Autor: Luciane Manto Orientadora: Luciana Ruschel dos Santos Passo Fundo, 15 de Janeiro de 2019 Doenças transmitidas por alimentos são ocasionadas por bactérias, vírus, parasitas, toxinas e outros, que podem estar presente no alimento, nos manipuladores e nas estruturas das indústrias de alimentos. Dentre as bactérias patogênicas causadoras de DTAs, cabe destacar o gênero Salmonella, uma das principais causadores de DTA no mundo. Sorovar Heidelberg (SH) é um dos mais distribuidos no mundo e associadas a doenças em humanos. Além disso, o gênero Salmonella apresenta capacidade de formar biofilme em superfícies inertes da indústria. Os tratamentos para remoção de biofilmes e controle de Salmonella são um desafio, pois muitas cepas vêm apresentando resistência à sanitizantes. As Bactérias Ácido Lácticas (BALs) são um grupo que tem como principal característica a fermentação de carboidratos e produção de ácido láctico. São amplamente utilizadas na indústria de alimentos no processamento, conservação e suplementação nutricional. Os Lactobacillus spp., são um dos gêneros bacterianos que compõem este grupo. Por produzirem substâncias orgânicas, como bacteriocinas; e possuírem grande capacidade de colinização de superfícies bióticas e abióticas, podem ser utilizados no controle de bactérias patogênicas. Desta forma, é necessária a busca de novas formas de controle da Salmonella em superfícies e o desenvolvimento de metodologias utilizando bioativos, pode ser uma alternativa. O objetivo deste trabalho foi realizar o controle de adesão de Salmonella Heidelberg em superfície de poliestireno utilizando bactérias ácido lácticas (BAL). Para este fim, utilizou-se 9 BAL comerciais; que foram reativadas, caracterizadas e testadas quanto à possibilidade de produção de bioativos e capacidade de inibição e competição por adesão de biofilmes em superfície de Salmonella Heidelberg (SH) em placas de poliestireno. Os testes de competição e inibição por adesão das BALs e SH em superfície de poliestireno foram realizados utilizando suspensões bacterianas de BAL e de SH em placas de 96 poços. No teste de competição as suspensões foram colocadas silmultaneamente nos poços e nos ensaios de inibição primeiramente foram formados biofilmes das BALs e posteriormente adicionadas suspensões de SH. Após foi realizada a leitura em equipamento de ELISA nos comprimentos de ondas de 550 e 595 nm. Os resultados demonstraram que as BALs podem reduzir a adesão de SH em ambiente de microaerofilia, indicando que as mesmas poderiam ser utilizadas na prevenção da adesão de Salmonella Heidelberg.

ACTION IN VITRO OF LACTIC ACID BACTERIA AGAINST Salmonella Heidelberg MULTIRRESISTENT AND BIOFILM TRAINER Author: Luciane Manto Advisor: Luciana Ruschel dos Santos Passo Fundo, November 30, 2018 Foodborne diseases are caused by bacteria, viruses, parasites, toxins, and the like, which may be present in food, in the manipulators and in the structures of food industries. Among the pathogenic bacteria that cause DTAs, it is worth mentioning the genus Salmonella, one of the main causes of DTA in the world. Sorovar Heidelberg (SH) is one of the most distributed in the world and associated with diseases in humans. In addition, the genus Salmonella has the ability to form biofilm on inert surfaces of the industry. Treatments for biofilm removal and control of Salmonella are a challenge because many strains have been showing resistance to sanitizers. Lactic Acid Bacteria (BALs) are a group that has as main characteristic the fermentation of carbohydrates and production of lactic acid. They are widely used in the food industry in processing, preservation and nutritional supplementation. Lactobacillus spp., Are one of the bacterial genera that make up this group. By producing organic substances, such as bacteriocins; and possess great capacity of colinización of biotic and abiotic surfaces, can be used in the control of pathogenic bacteria. Thus, it is necessary to search for new ways of controlling Salmonella on surfaces and the development of methodologies using bioactive, may be an alternative. The objective of this work was to control the adhesion of Salmonella Heidelberg on polystyrene surface using lactic acid bacteria (BAL). For this purpose, 9 commercial BALs were used; which were reactivated, characterized and tested for the possibility of bioactive production and ability to inhibit and compete for adhesion of Salmonella Heidelberg (SH) surface biofilms to polystyrene plates. Competition and inhibition tests by adhesion of BALs and SH on polystyrene surface were performed using BAL and SH bacterial suspensions in 96 well plates. In the competition test the suspensions were placed silently in the wells and in the inhibition assays biofilms were first formed of the BALs and subsequently added SH suspensions. After reading in ELISA equipment at wavelength of 550 and 595 nm. The results demonstrated that BALs can reduce SH adhesion in a microaerophilic environment, indicating that they could be used to prevent the adhesion of Salmonella Heidelberg.

Antimicrobial resistance profile of Salmonella Heidelberg isolated from a poultry slaughterhouse in 2005 and 2009 / Perfil de resistência a antimicrobianos por Salmonella Heidelberg isoladas de abatedouro avícola em 2005 e 2009

Background: Salmonella spp. is recognized as being one of the most common bacterial causes of food-borne illness spreadon poultry production due to easy adaptation to environment and diffi cult to eradicate. In poultry production system antimicrobials are added in feed as growth promoters in continuous and sub-therapeutic doses, inducing a selective pressure andconsequent antimicrobial resistance. This management causes public health problems to disseminate resistant pathogensthrough food chain and reduce the options of treatment of bacterial infections.Materials, Methods & Results: The samples were isolated in a poultry slaughterhouse under Federal Inspection in amonitoring, research and quantifi cation project of Salmonella spp in critical control points in slaughterhouse. Adaptedmethodology was used for quantifi cation of Salmonella as follows: swabs and cages were placed in 50 mL of peptonewater buffered 1% (PW 1%) and incubated at 37ºC for 12 h; for the analysis of water 100 mL were inoculated in 50 mL ofpeptone water buffered in triple concentration and incubated at 37ºC for 12 h; the chickens and carcasses were packed insterile bags with a capacity of 4000 mL, added 150 mL of peptone water buffered 1%, agitated manually for one minuteand the rinsing broth incubated by 12 h at 37ºC. After hatching were made decimal dilutions Rapapport Vassiliadis broth(RV), inoculated 1 mL in 9 mL of RV broth until 10-3 dilution and incubation for 12 h at 41°C in a water bath with agitation. After this period 100 µL of RV broth were seeded in Agar Rambach and Agar XLD and the plates incubated at 37ºCfor 12 h. Salmonella-like growth were placed in Agar Rambach and confi rmed as Salmonella to biochemical tests (TSI,LIA, urea broth) and assayed for polyvalent antiserum to Salmonella. The fi nal identifi cation of the samples was carriedout by the Polymerase Chain Reaction (PCR, Premi® Test Salmonella DSM). Were selected 20 samples of Salmonella...(AU)

INFLUÊNCIA DE DUAS CONCENTRAÇÕES DE NOREPINEFRIA DE ACIDIFICAÇÃO NO CRESCIMENTO E ADESÃO DE SALMONELLA HEIDELBERG DE ORIGEM AVÍCOLA

Salmonella spp. é um dos principais patógenos responsáveis por doenças transmitidas por alimentos em todo o mundo. Comunidades bacterianas usam o sistema de quorum sensing para controlar a formação de biofilme. O quorum sensing caracteriza-se por ser um sistema de comunicação intra e interespécies de microrganismos, baseado na emissão de estímulos e respostas dependentes da densidade populacional. Trata-se de um mecanismo de sinalização célula-a-célula envolvendo a produção, liberação e detecção de compostos semelhantes a hormônios chamados de auto-indutores. A norepinefrina utilizada pelos animais utilizam a mesma sinalização bacteriana dos auto-indutores 3 que servem como um sinal de quorum sensing. Situações estressantes como a superlotação, depreciação nutricional e condições inadequadas dos aviários, fazem com que ocorra um aumento do risco de doenças infecciosas, modificando a gravidade da infecção por Salmonella. O estresse ácido é um desafio encontrado por microrganismos no ambiente de processamento de alimentos e no trato gastrointestinal dos hospedeiros. Para alcançar o intestino, colonizar e invadir os tecidos, as células patogênicas de Salmonella devem sofrer à barreira ácida do estômago, sendo por esta razão, a adaptação ácida uma característica no processo da infecção. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência duas concentrações de norepinefrina (100 µM e 250 µM) e meio acidificado (pH 3,0) no crescimento e na adesão de cepas de Salmonella Heidelberg isoladas de fontes avícolas a 12ºC e 25ºC. Além disso, três genes associados ao processo de formação de biofilme foram detectados (adrA, csgD e sidA). Para os ensaios de crescimento e adesão usou-se ensaio de microplaca de poliestireno. A PCR foi utilizada na detecção de genes de virulência associados à produção de biofilme. Dentre os resultados encontrados, com relação a indução ácida, a Salmonella Heidelberg teve um menor crescimento em indução ácida, sendo isto esperado pois um bom número delas não consegue sobreviver. Diferente da adesão, em que a indução ácida teve uma maior formação de biofilme em ambas as temperaturas 12ºC e 25ºC. Houve diferença na adesão quando as bactérias foram tratadas com norepinefrina nas temperaturas 12ºC e 25ºC para a concentração de 250 µM. Em relação à adesão bacteriana, não se observou influência do estímulo da catecolamina nas cepas de Salmonella Heidelberg, independentemente da concentração utilizada, para temperaturas de incubação de 12ºC e 25ºC. O emprego de meio acidificado resultou em um aumento significativo da adesão das cepas Salmonella Heidelberg em ambas as temperaturas testadas. Os genes (adrA, csgD e sidA) para as cepas analisadas, com alta frequência de detecção dos genes adrA e sidA, sendo superior à frequência do gene csgD, presente em 50% das cepas avaliadas. A estimulação de cepas de S. Heidelberg com noradrenalina não resultou aumento do crescimento ou maior adesão bacteriana. No entanto, o meio acidificado favoreceu o processo de formação do biofilme.

Salmonella spp. is one of the leading pathogens responsible for foodborne illness worldwide. Bacterial communities use the quorum sensing system to control biofilm formation. The quorum sensing is characterized by being an intra and interspecies communication system of microorganisms, based on the emission of stimuli and responses dependent on the population density. It is a cell-to-cell signaling mechanism involving the production, release and detection of hormone-like compounds called self-inducers. Norepinephrine used by animals uses the same bacterial signaling of auto-inducers 3 that serve as a quorum sensing signal. Stressful situations such as overcrowding, nutritional depreciation and inadequate poultry conditions lead to an increased risk of infectious diseases, modifying the severity of Salmonella infection. Acid stress is a challenge found by microorganisms in the food processing environment and in the gastrointestinal tract of hosts. To reach the intestine, colonize and invade the tissues, the pathogenic cells of Salmonella must undergo the acidic barrier of the stomach, being for this reason, the acid adaptation a characteristic in the process of the infection. The objective of this study was to evaluate the influence of two concentrations of norepinephrine (100 M and 250 M) and acidification (pH 3.0) of the medium on the growth and adhesion of Salmonella Heidelberg strains isolated from poultry sources at 12ºC and 25ºC. Furthermore, three genes associated with the biofilm formation process were detected (adrA, csgD, and sidA). For growth and adhesion assays, a polystyrene microplate assay was used. PCR was used in the detection of virulence genes associated with biofilm production. Among the results found, with respect to acid induction, Salmonella Heidelberg had a lower growth in acid induction, this being expected since a good number of them can not survive. Different from adhesion, in which the acid induction had a higher biofilm formation at both temperatures 12ºC and 25ºC. There was a difference in adhesion when the bacteria were treated with norepinephrine at temperatures 12ºC and 25ºC for the concentration of 250 M. Regarding bacterial adhesion, there was no influence of the catecholamine stimulus on Salmonella Heidelberg strains, regardless of the concentration used, for incubation temperatures of 12ºC and 25ºC. The use of acidified medium resulted in a significant increase in the adhesion of Salmonella Heidelberg strains at both temperatures tested. The genes (adrA, csgD and sidA) for the strains analyzed, with a high detection frequency of the adrA and sidA genes, were higher than the frequency of the csgD gene present in 50% of the strains evaluated. Stimulation of S. Heidelberg and noradrenaline strains did not result in increased growth or increased bacterial adhesion. However, the acidified medium favored the process of biofilm formation.

Antimicrobial resistance profile of Salmonella Heidelberg isolated from a poultry slaughterhouse in 2005 and 2009 / Perfil de resistência a antimicrobianos por Salmonella Heidelberg isoladas de abatedouro avícola em 2005 e 2009

Background: Salmonella spp. is recognized as being one of the most common bacterial causes of food-borne illness spreadon poultry production due to easy adaptation to environment and diffi cult to eradicate. In poultry production system antimicrobials are added in feed as growth promoters in continuous and sub-therapeutic doses, inducing a selective pressure andconsequent antimicrobial resistance. This management causes public health problems to disseminate resistant pathogensthrough food chain and reduce the options of treatment of bacterial infections.Materials, Methods & Results: The samples were isolated in a poultry slaughterhouse under Federal Inspection in amonitoring, research and quantifi cation project of Salmonella spp in critical control points in slaughterhouse. Adaptedmethodology was used for quantifi cation of Salmonella as follows: swabs and cages were placed in 50 mL of peptonewater buffered 1% (PW 1%) and incubated at 37ºC for 12 h; for the analysis of water 100 mL were inoculated in 50 mL ofpeptone water buffered in triple concentration and incubated at 37ºC for 12 h; the chickens and carcasses were packed insterile bags with a capacity of 4000 mL, added 150 mL of peptone water buffered 1%, agitated manually for one minuteand the rinsing broth incubated by 12 h at 37ºC. After hatching were made decimal dilutions Rapapport Vassiliadis broth(RV), inoculated 1 mL in 9 mL of RV broth until 10-3 dilution and incubation for 12 h at 41°C in a water bath with agitation. After this period 100 µL of RV broth were seeded in Agar Rambach and Agar XLD and the plates incubated at 37ºCfor 12 h. Salmonella-like growth were placed in Agar Rambach and confi rmed as Salmonella to biochemical tests (TSI,LIA, urea broth) and assayed for polyvalent antiserum to Salmonella. The fi nal identifi cation of the samples was carriedout by the Polymerase Chain Reaction (PCR, Premi® Test Salmonella DSM). Were selected 20 samples of Salmonella...

Comparação de Aspectos Microbiológicos, Patológicos e Zootécnicos entre Frangos e Perus de Corte desafiados com Salmonella Heidelberg

O agronegócio representa uma fatia expressiva do PIB (produto interno bruto) nacional e no setor produtivo, frangos e perus de corte são responsáveis por boa parte da produção e exportação de produtos cárneos. A Salmonella spp. continua sendo uma toxinfecção alimentar de importância em saúde pública, sendo que nos últimos anos o sorovar Heidelberg (SH) vem ganhando destaque por sua característica mais invasiva, com plasmídeos responsáveis pela transmissão de genes de resistência. Ele também pode provocar danos à mucosa intestinal, semelhantes aos causados pelo sorovar Enteritidis (SE) e sua detecção pode ser realizada por cultivos microbiológicos e através de suabes, mesmo que estes apresentem uma baixa confiabilidade devido à excreção intermitente da bactéria. Devido a carência de informações a respeito da patogenia da SH em ambas as espécies, o objetivo desse trabalho foi avaliar a sensibilidade de frangos e perus de corte às ações da SH.

Agribusiness represents a significant share of GDP (gross domestic product) national and the productive sector, broilers and turkeys are responsible for much of the production and export of meat products. Salmonella spp. continues to be a food poisoning of public health importance, and in recent years serovar Heidelberg (SH) has been highlighted by its more invasive characteristics, with plasmids responsible for the transmission of resistance genes. It can also cause damage to the intestinal mucosa, similar to those caused by serovar Enteritidis (SE), and their detection can be performed through swabs, even if they present a low reliability due to the intermittent excretion of the bacteria. Due to the lack of information about the pathogenicity in both species, the objective of this work was to evaluate the sensitivity of broilers and turkeys poults to SH actions.

INFECÇÃO POR SALMONELLA HEIDELBERG EM PINTOS DE CORTE ALIMENTADOS COM DIETAS CONTENDO COMPOSTOS BIOATIVOS COMERCIAIS

São conhecidos atualmente mais de 2.600 sorotipos de Salmonella spp., sendo que as salmoneloses em humanos podem estar relacionadas ao consumo de carne de aves ou ovos contaminados, além de provocar doença em plantel de aves, acarretando diminuição na produção e consequentemente gerando prejuízos para cadeia produtiva. A Salmonella Heidelberg é um sorovar emergente e preocupante para a avicultura e saúde pública, mostrando-se mais invasiva quando comparado a outros sorotipos paratíficos. O uso de antimicrobianos empregados para fins terapêuticos e profiláticos no controle da Salmonella spp. na produção avícola pode conduzir à seleção de cepas bacterianas resistentes, no entanto, o seu uso na produção animal pode ser substituído por produtos alernativos com capacidade de reduzir a incidência de enteropatógenos, fornecendo efeitos benéficos sobre a saúde do hospedeiro. O capítulo 1 buscou-se avaliar o efeito do bioproduto adicionados à ração, com o intuito de diminuir multiplicação de Salmonella Heidelberg. Foram realizadas a avaliação da colonização intestinal e infecção sistêmica, através das contagens de colônias por UFC/g em conteúdo cecal, fígado e baço bem como a avaliação das alterações macroscópicas e microscópicas aos 3, 7 e 14 dpi em fígado, ceco e íleo e mensurados os parâmetros histomorfométricos do íleo como altura de vilo, profundidade de cripta, relação vilo:cripta e área de vilosidade em pintainhos de corte desafiados com Salmonella Heidelberg. As menores contagens cecais de SH foram observadas em aves que ingeriram sanguinarina, seguidas daquelas alimentadas com XPC (P>0,05). Não houve efeito sinérgico na redução de SH no ceco quando os dos dois bioprodutos foram adicionados simultaneamente (SANG+XPC). As médias das contagens de SH em fígado e baço não diferiram entre os grupos (P>0,05). De maneira geral, aves de todos x os grupos desafiados com SH apresentaram alterações macroscópicas semelhantes como áreas hemorrágicas, hepato e esplenomegalia, tais alterações foram mais discretas aos 14 dpi. As alterações microscópicas observadas em fígado incluíram congestão de hepatócitos, infiltrado de heterófilos nos sinusóides, áreas de necrosee inflamação mononuclear. Enquanto que no ceco, pôde-se observar infiltrados heterofílico e espessamento de lâmina própria. No íleo as alterações mais encontradas foram congestão de lâmina própria, atrofia de vilosidades, atrofia de cripta e espessamento de lâmina própria. Notou-se que a intensidade de alterações microscópicas foi menor nas aves dos suplementadas com os bioprodutos, quando comparadas as do grupo controle infectado. Aves suplementadas com sanguinarina foram as que menos desenvolveram alterações. Nos parâmetros histomorfométricos do íleo observou-se de maneira geral, ao longo do estudo, médias mais elevadas de altura e área de vilo em aves do grupo controle não infectadas e também do grupo SANG. Enquanto que a profundidade de cripta foi menor em aves do grupo controle negativo. No presente estudo, os resultados indicam que a adição de bioprodutos, sobretudo da sanguinarina, na dieta de aves auxiliou no controle da infecção por SH, reduzindo sua contagem em conteúdo cecal e melhorando aspectos da saúde geral e intestinal das aves.

More than 2.600 serotype of Salmonella spp. A known today, and salmonellosis in humans may be related to the consumption contaminated of poultry eggs, as well as causing disease in poultry, causing a decrease in production and consequently increasing proff loss. Salmonella Heidelberg is an emerging and worrying serotype for poultry and public health, and is more invasive when compared to other paratyphoid serotypes. The use of antimicrobials used for therapeutic and prophylactic purposes in the control of Salmonella spp. in poultry production may lead to the selection of resistant bacterial strains; however, its use in animal production may be replaced by alternative products capable of reducing the incidence of enteropathogens, providing beneficial effects on host health. Chapter 1 sought to evaluate the effect of the bioproduct added to the feed, in order to decrease Salmonella Heidelberg multiplication. The intestinal colonization and systemic infection were evaluated through colony counts by CFU / g in cecal, liver and spleen contents, as well as the evaluation of macroscopic and microscopic alterations at 3, 7 and 14 dpi in liver, cecum and ileum and the ileus histomorphometric parameters such as height of villi, depth of crypt, villus: crypt and villus area in cut chicks challenged with Salmonella Heidelberg were measured.The lowest cecal SH counts were observed in birds that ingested sanguinarin, followed by those fed with XPC (P> 0.05). There was no synergistic effect on SH reduction in the cecum when both bioproducts were added simultaneously (SANG + XPC). Mean scores for SH in liver and spleen did not differ between groups (P> 0.05). In general, birds from all groups challenged with HS presented similar macroscopic alterations such as hemorrhagic areas, hepato and splenomegaly; such changes were more discrete at 14 dpi. Microscopic changes observed in liver included congestion of hepatocytes, infiltration of heterophiles in the sinusoids, necrosis areas of mononuclear xii inflammation. While in the cecum, heterophilic infiltrates and thickening of lamina propria could be observed. In the ileum the most frequent changes were congestion of lamina propria, atrophy of villi, atrophy of crypt and thickening of lamina propria. It was observed that the intensity of microscopic changes was lower in the birds supplemented with the bioproducts, when compared to the infected control group. Birds supplemented with sanguinarine were the ones that developed the least changes. In the histomorphometric parameters of the ileum, it was generally observed throughout the study, higher mean height and villus area in birds from the uninfected control group and also from the SANG group. While the crypt depth was lower in birds of the negative control group. In the present study, the results indicate that the addition of bioproducts, mainly sanguinarin, in the diet of birds assisted in the control of SH infection, reducing its count in cecal content and improving aspects of bird general and intestinal health.

DEVELOPMENT OF PHYTOGENIC ADDITIVES FOR SALMONELLA HEIDELBERG CONTROL IN BROILERS

A infecção de frangos de corte por Salmonella enterica serovar Heidelberg tem sido motivo de grande preocupação na avicultura mundial. Muitos pesquisadores reconhecem que os aditivos fitogênicos são considerados uma fonte importante de substâncias antimicrobianas e contribuir para o controle deste patógeno. Neste sentido, este trabalho foi desenvolvido buscando contribuir para o avanço das pesquisas com estes aditivos e inicia com a otimização do processo extrativo de polifenóis totais de erva-mate (Ilex paraguariensis A.St.Hil., Aquifoliaceae) utilizando enzimas em um delineamento experimental por resposta de superfície. Em seguida, utilizando técnicas radiológicas, avaliou-se a abertura do aditivo fitogênico microencapsulado em frangos de corte de 21 dias, buscando-se esclarecer se a micropartícula era resistente ao trato gastrintestinal, iniciando pela pressão mecânica exercida pelo papo e chegando ao final do trato, principalmente no ceco,local especialmente colonizado por patógenos devido aos processos fermentativos de carboidratos não digeridos. Finalmente, os aditivos fitogênicos microencapsulado (PAM) e livre (PAF) foram avaliados in vitro, com resultados promissores e também em experimento in vivo, no qual foi possível avaliar a eficácia antimicrobiana,histologia de fígado e ceco empregando a metodologia ISI e citometria de fluxo em sangue periférico. O aditivo fitogênico microencapsulado (PAM) não apresentou os resultados esperados, possivelmente por conter maltodextrina e menor teor de polifenóis totais em relação ao aditivo fitogênico livre (PAF). O aditivo fitogênico livre (PAF) apresentou potencial uso como antimicrobiano frente à cepa SH UFPR1, pois aos 21 dias, o PAF apresentou uma redução significativa da contagem de SH, apresentou valor de ISI significativamente menor no fígado e menor valor de CD8+ comparado ao controle positivo. Este resultado sugere um efeito antimicrobiano e antiinflamatório do aditivo fitogênico livre (PAF) em frangos de corte.

Infection of broiler chickens by Salmonella enterica serovar Heidelberg has been a major concern in poultry farming worldwide. Many researchers acknowledge that phytogenic additives are considered an important source of antimicrobial substances and contribute to the control of this pathogen. In this sense, this work was developed aiming to contribute to the advancement of the research with these additives and begins with the optimization of the extractive process of total polyphenols of yerba mate (Ilex paraguariensis St.Hil. Aquifoliaceae) using enzymes in an experimental design by response of surface. Then, using radiological techniques, phytogenic additive microencapsulated was then used in 21-day-old broiler chickens to clarify whether the microparticle was resistant to the gastrointestinal tract, starting with the mechanical pressure exerted by the gut and reaching the end of the treatment, especially in the cecum, a site specially colonized by pathogens due to fermentation processes of undigested carbohydrates. Finally, microencapsulated (PAM) and free (PAF) phytogenic additives were evaluated in vitro, with promising results and in vivo experiment, in which it was possible to evaluate the antimicrobial efficacy, liver histology and cecum using the ISI methodology and cytometry of flow in peripheral blood. Phytogenic additive microencapsulated (PAM) did not present the expected results, possibly because it contains maltodextrin and lower content of total polyphenols comparing to free phytogenic additive (PAF). The phytogenic additive free (PAF) presented a potential use as antimicrobial against SH UFPR1 strain, because at 21 days, PAF presented a significant reduction of the SH count, presented a significant lower ISI score in liver and lower result at blood CD8+ comparing to PC. This result suggests an antimicrobial and anti-inflammatory effect of the free phytogenic additive (PAF) in broilers.

CINÉTICA DE CRESCIMENTO DE SALMONELLA HEIDELBERG PLANCTÔNICAS E SÉSSEIS

As doenças transmitidas por alimentos são causadas por bactérias, vírus, parasitas e toxinas. Dessas destaca-se a salmonelose uma doença alimentar grave causada pela bactéria Salmonella spp. sendo a Salmonella Heidelberg (SH) um dos sorovares de maior distribuição no mundo, associado a doenças humanas. A contaminação dos alimentos por salmonela ocorre principalmente por contaminação cruzada entre superfícies e alimento, uma vez que superfícies podem apresentar bactérias aderidas na forma de biofilmes. A capacidade de formação de biofilme é dependente da superfície utilizada nas plantas de processamento de alimentos sendo, o aço inoxidável o mais utilizado. Para evitar e remover os biofilmes das superfícies é essencial o estudo da cinética de crescimento do microrganismo, envolvendo a observação das fases de crescimento e o comportamento de células sésseis e planctônicas em função de diferentes temperaturas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a cinética de crescimento de SH planctônica e sésseis mantidas a 9±1°C e 36±1°C, comparado-as com modelagens bacterianas no Pathogen Modeling Program (PMP) e no ComBase Predictor. Para o estudo da curva de crescimento de SH planctônica, obteve-se um inóculo de 103 UFC da cultura de SH, adicionados a tubos, em triplicata, contendo caldo triptona de soja sem glicose mantidos aerobicamente em incubadoras tipo B.O.D. sob temperatura de 9±1°C e 36±1°C, incubados durante 0 min., 01 h, 02 h, 03 h, 04 h, 06 h, 08 h, 10 h, 12 h, 18 h, 24 h, 36 h, 48 h, 72 h, 96 h e 120 h, 144 h, 168 h e 192 h. Após os tempos de incubação as células bacterianas foram quantificadas pelo método de contagem em gota (Drop plate) e os resultados foram expressos em UFC.mL-1. No estudo da curva de crescimento de SH em fase séssil os corpos de prova utilizados foram cupons de aço inoxidável, submetidos aos procedimentos de limpeza e esterilização. Para a formação dos biofilmes, os cupons foram cultivados em tubos submetidos ao mesmo protocolo do estudo de células planctônicas. Entretanto, após os períodos de incubação os cupons foram retirados dos meios de cultivo e imersos em Água Peptonada (AP) 0,1% por 1 minuto, introduzidos em tubos contendo AP 0,1%, submetidos ao banho de ultrassom (frequência de 40 kHz e potência de 81 W por 10 minutos) e quantificadas pelo método (Drop plate). Os resultados demostram que as células de SH planctônicas e sésseis apresentam os tempos de geração maiores e velocidades específicas menores na temperatura de 9±1°C. Nas temperaturas de 9±1°C e 36±1°C os tempos de gerações foram maiores e as velocidades específicas menores para células planctônicas do que as sésseis. Além disso, a curva de crescimento de células sésseis apresenta maior fase lag e exponencial quando mantidos a 9±1°C, enquanto que a maior fase estacionária é a 36±1°C. Para células planctônicas a maior fase lag é a 9±1°C e maior fase exponencial a 36°C. Assim, conclui-se que a cinética de crescimento de SH é influenciada pela temperatura e pelas fases planctônica e séssil, apresentando as fases da curva de crescimento e velocidades de crescimento especifica distintas. Na comparação entre a curva de crescimento de Salmonella Heidelberg planctônica e as modelagens bacterianas verificou-se diferentes parâmetros de crescimento a 10°C no PMP e ComBase, e a 36°C a modelagem no PMP demostrou os valores mais próximos aos encontrados na SH. Assim sendo, reitera-se a importância da manipulação e conservação de alimentos em baixas temperaturas, a fim de controlar o crescimento microbiano garatindo a segurança alimentar.

Foodborne diseases are caused by bacteria, viruses, parasites, toxins, and others. Of these, salmonellosis stands out a serious foodborne illness caused by the bacterium Salmonella spp. Salmonella Heidelberg (SH) is one of the most widely distributed serovars in the world, associated with human diseases. The contamination of food by Salmonella occurs mainly by crosscontamination between surfaces and food, once, surfaces may have bacteria adhered in the form of biofilms. The capacity of biofilm formation is dependent on the surface used in the processing plants and stainless steel is the most used. To avoid and remove biofilms from the surfaces, producing safe food, it is essential to study the growth kinetics of the microorganism involving the observation of growth phases and the behavior of sessile and planktonic cells as a function of different temperatures. The objective of this work was to evaluate the growth kinetics of planktonic and sessile SH maintained at 9 ± 1 ° C and 36 ± 1 ° C, compared them with bacterial modeling in the Pathogen Modeling Program (PMP) and ComBase Predictor. For the study of the growth curve of planktonic SH, an inoculum of 103 CFU of SH culture, added to tubes, in triplicate, containing tryptone broth of glucose-free soybeans kept aerobically in B.O.D. were incubated for 0 min, 01 h, 02 h, 03 h, 04 h, 06 h, 08 h, 10 h, 12 h, 18 h, 24 h at a temperature of 9 ± 1 ° C and 36 ± 1 ° C , 36 h, 48 h, 72 h, 96 h and 120 h, 144 h, 168 h and 192 h. After the incubation times the bacterial cells were quantified by the (Drop plate) and the results were expressed in CFU.mL-1. In the study of the SH curve in the sessile phase, the test pieces used were stainless steel coupons undergoing cleaning and sterilization procedures. For the formation of biofilms, the coupons were cultured in tubes submitted to the same protocol as the planktonic cell study. However, after the incubation periods the coupons were removed from the culture media and immersed in 0.1% Peptone Water (PW) for 1 minute, introduced into tubes containing 0.1% Pw, subjected to the ultrasonic bath (frequency of 40 kHz and power of 81 W for 10 minutes) and quantified by the method (Drop plate). The results show that planktonic and sessile SH cells have the highest generation times and lower specific rates at the temperature of 9 ± 1 ° C. At temperatures of 9 ± 1 ° C and 36 ± 1 ° C, generation times were longer and speeds smaller for planktonic cells than sessile. In addition, the growth curve of sessile cells presents a higher lag and exponential phase when maintained at 9 ± 1 ° C, while the largest stationary phase is at 36 ± 1 ° C. For planktonic cells the largest lag phase is at 9 ± 1 ° C and the highest exponential phase at 36 ° C. Thus, it is concluded that the kinetics of SH growth is influenced by the temperature and the planktonic and sessile phases, presenting the phases of the growth curve and specific speeds of growth. In the comparison between the planktonic Salmonella Heidelberg growth curve and the bacterial models, different growth parameters were observed at 10 ° C in PMP and ComBase, and at 36 ° C the PMP modeling showed values closer to those found in SH. Therefore, the importance of handling and preserving foods at low temperatures is reiterated in order to control microbial growth, guaranteeing food safety.

Phenotypic and genotypic features of the Salmonella enterica serovar Heidelberg strain UFPR1 and insights about intestinal microbiota in feral and broiler chickens

Salmonelas paratíficas são patógenos relevantes sob uma perspectiva clínica e de saúde pública. A Salmonella enterica sorovar Heidelberg (SH) frequentemente causa doenças transmitidas por alimentos em humanos e é frequentemente encontrada em avicultura em vários países, causando perdas econômicas e preocupações relacionadas à saúde pública. Neste cenário, gerou-se uma riqueza de informações sobre uma cepa emergente brasileira de SH, UFPR1, a fim de compreender sua variação genética, patogenicidade, resistência e medidas alternativas de controle. No Capítulo 1, o primeiro genoma completo da cepa SH UFPR1 é relatado, revelando 11 fragmentos genômicos ausentes em comparação a uma cepa SH resistente a múltiplos fármacos, o que explica a alta suscetibilidade a antibióticos e resistência a ácidos orgânicos de cadeia curta. No Capítulo 2, um probiótico composto por três cepas de Bacillus subtilis melhorou o desempenho animal quando alimentado a 250 g/ton e reduziu a colonização de SH UFPR1 no trato gastrintestinal. O probiótico mobilizou as células imunes e promoveu importantes alterações histológicas, relacionada à ativação da resposta de defesa e absorção intestinal. Além disso, a suplementação de probiótico aumentou a diversidade da microbiota cecal e alterou alguns grupos bacterianos comensais no íleo. Estudos sobre o microbioma intestinal e a imunidade inata em frangos geneticamente diferentes e inseridos em ambientes mais naturais são raros e podem nos fornecer ideias sobre a evolução e a ecologia dos patógenos, comensais e hospedeiro. No Capítulo 3, estudamos duas populações de aves feralizadas em Bermudas e no Havaí, comparando a composição da microbiota intestinal e a resposta imune inata a um grupo de frangos de corte comerciais. O sequenciamento de alto rendimento revelou a presença de uma microbiota central e algumas comunidades exclusivas em aves feralizadas e comerciais. A perda progressiva da diversidade microbiana no grupo de frangos de corte pode estar correlacionada a uma resposta imune inata vulnerável e interessantemente mediada por toll-like receptors (TLRs). Mais estudos serão necessários para distinguir características genotípicas e fenotípicas de diferentes cepas e variantes de Salmonella, a fim de melhorar e identificar medidas específicas de controle. Além disso, mais pesquisas envolvendo a feralização são úteis para esclarecer e explorar possíveis elos relacionados a mudanças evolutivas concomitantes, visando melhorar a produtividade e produzir produtos avícolas mais seguros.

Non-typhoidal Salmonella are relevant pathogens under a clinical and public health perspective. Salmonella enterica serovar Heidelberg (SH) frequently causes food-borne illness in humans and are frequently found in broiler operations in several countries, causing economic losses and health-related concerns. This research effort has generated a wealth of information on an emergent Brazilian SH, UFPR1 strain, in order to understand its genetic variation, pathogenicity, resistance and alternative measures of control. In the Chapter 1, the first complete genome of SH UFPR1 strain is reported, revealing 11 missing genomic fragments in comparison with a multidrug resistant SH strain, which explains the high susceptibility to antibiotics and short-chain organic acids resistance. In the Chapter 2, a probiotic composed by three strains of Bacillus subtilis improved animal performance when fed at 250 g/ton and reduced SH UFPR1 colonization in the gastrointestinal tract. The probiotic mobilized immune cells and promoted important histologic alteration, related to activation of defense response and gut absorption. In addition, the supplementation of probiotic increased the diversity of cecal microbiota and increased some commensal bacterial groups in ileum. Studies about gut microbiome and innate immunity in chickens genetically different and inserted in more natural environments are rare and can provide us insights about evolution and ecology of the pathogens, commensals and the host. In the Chapter 3, we studied two populations of feral chickens in Bermuda and Hawaii, comparing their gut microbiota composition and innate immune response to a group of modern broiler chickens. High throughput sequencing revealed the presence of a core microbiota and some exclusive taxa in feral and broiler chickens. The progressive loss of the microbial diversity in the broilers group may be correlated to a vulnerable and interesting innate immune response mediated by TLRs. Further work will be needed to distinguish genotypic and phenotypic features of different Salmonella serovars and strains in order to enhance and identify specific measures of control. Also, more research involving feralization is useful to clarify and explore possible links related to concomitant evolutionary changes, aiming to improve productivity and produce safer poultry products.

Isolamento de Salmonella Heidelberg em diferentes pontos da tecnologia de abate de frangos de corte

Bacteria of the genus Salmonella are part of the normal flora of poultry, and its occurrence in poultry products varies with the production management methods and slaughter technology, representing risks to the consumer and difficulties in exports. S. Heidelberg appears to be more invasive and to cause more severe disease than other non-typhoidal serovars. The objective of the present study was to search for Salmonella at different points of the slaughterhouse and to report on the isolation of S. Heidelberg in a slaughterhouse under federal inspection. S. Heidelberg was isolated in poultry soon after feathering-out and in the chiller water, indicating that, although it was not isolated at another sampled points, the bacteria was present in the environment and could contaminate carcasses ready for consumption, with an impact on public health. This concern is underscored by the fact that S. Heidelberg is a proven causative agent of foodborne infections.

Bactérias do gênero Salmonella fazem parte da flora normal das aves e sua ocorrência em produtos avícolas varia com o manejo na criação e tecnologia de abate, representando riscos para o consumidor final e dificuldades nas exportações. A S. Heidelberg parece ser mais invasiva e causar doenças com maior gravidade que outros sorovares paratíficos. Este trabalho teve por objetivos pesquisar Salmonella em diferentes pontos da tecnologia de abate de frangos e relatar o isolamento de S. Heidelberg em um abatedouro sob inspeção federal. S. Heidelberg foi isolada em frangos logo após a depenagem e na água do chiller indicando que, embora não tenha sido realizado o isolamento em outros pontos amostrados, a bactéria estava presente no ambiente e poderia contaminar carcaças prontas para consumo, com reflexos na saúde pública. O isolamento de S. Heidelberg reforça esta preocupação uma vez que este sorovar tem se destacado como causador de doenças transmitidas por alimentos.