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Tese em Português | VETTESES | ID: vtt-203303

Resumo

A água é essencial para o desempenho do animal e pode interferir em vários processos de produção, tais como a saúde animal. Antimicrobianos são amplamente utilizados na produção animal e podem ser uma ameaça para a saúde humana e animal. Com isso, a pesquisa para detectar os genes de resistência a antibióticos (ARGs) em ambientes aquáticos é importante para identificar potenciais reservatórios microrganismos resistentes A metagenômica baseia-se na análise de moléculas de DNA genômico a partir de populações microbianas de amostras ambientais, e tem sido proposta por ser a técnica mais acurada para descrever as comunidades microbianas presentes em um habitat. Estudos em amostras de água de lagos de zoológicos e de consumo animal de água são escassos. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar a presença de genes de resistência aos antimicrobianos, qualidade da água de lagos de zoológico e de granjas de suínos e a diversidade bacteriana em águas de granjas de suínos. As amostras de água de oito fazendas de suínos e nove lagos de zoológico foram coletadas. Estas foram filtradas pelo sistema de bomba a vácuo e o DNA extraído dos filtros. A PCR foi realizada para seis classes de gene de resistência aos antimicrobianos: sulfonamidas (sul I e sul II), -lactâmicos (ampC, blaPSE I e blaZ), macrólideos (ermA, ermB e ermC), meticilinas (mecA, femA e msrA), aminoglicosídeos [aac(6')-aph(2"), aph3'-III e ant(4')-Ia] e tetraciclinas [tet (K) e tet (M)]. DNA extraído a partir de amostras de água de sete granjas de suínos foram sequenciados e a análise metagenômica realizada utilizando o servidor MG-RAST. Todas as amostras apresentaram genes de resistência a pelo menos três das classes do antimicrobianos dos seis testados. Isto indica um perfil de resistência a múltiplas drogas na água que pode estar relacionado com o uso indiscriminado de antibióticos. Os genes sul I, sul II, blaPSE I, ermB e blaZ foram detectadas em todas as amostras Os aminoglicosídeos [aac(6')-aph(2"), aph3'-III e ant(4')-Ia] foram detectados em 87,5% de amostras; e ermA, femA e ampC em 75%. Não houve evidência entre a presença de genes de resistência, análise microbiológica e físico-química; ou entre análise microbiológica (total e coliformes fecais) e a quantidade de genes de resistência. A água do zoológico também apresentou o perfil de multirresistência e turbidez, devido à presença de contaminantes. Os genes mais frequentes foram sulfonamidas (sul I e sul II) que estão presentes em todos os lagos e -lactâmicos blaPSE I em 77,8% e ampC em 66,7%. O genes tet(K), tet(M) e ermC não foram detectados. Houve a correlação entre o número de enterobactérias e aumento na detecção do gene de resistência. As águas das granjas apresentaram uma diversidade bacteriana distribuídos em doze filos, e o mais frequente foram: Bactérias não-classificadas, Proteobacterias e Firmicutes. O filo Bactérias não-classificadas, mais abundante, pode estar relacionada com a influência das actividades humanas ou por causa da técnica 16S rDNA ser sensível para as espécies de baixa frequência e restrito a espécies conhecidas. As águas das granjas estão dentro do aceitável para o consumo animal. No entanto, a presença de genes de resistência antimicrobiana é alta, o que pode ter conexão direta com irrigação usando águas residuais das lagoas de decantação, associados com o uso indiscriminado de antibióticos. A provável fonte de contaminação dos lagos do zoológico são esgoto doméstico ou águas residuais urbanas provenientes residências vizinhas que aumentam a presença de coliformes e frequência de genes de resistência, que pode ser um risco para a vida dos animais selvagens em cativeiro. Foi relatada uma diversidade bacteriana das amostras e os resultados inesperados foram detectados, como a abundância de Bactérias não-Classificadas, que podem estar relacionadas pela ação antropogênica ou pela técnica que está limitada a espécies conhecidas.

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Water is essential for animal performance and can interfere in various production processes, such as animal health. Antimicrobials are widely used in animal production and can be a threat to human and animal health. With that, research to detect the antibiotic resistance genes (ARGs) in aquatic environments is important to identify potential reservoirs resistant microorganisms The metagenomic assay is based on the genomic DNA molecules analysis from microbial populations in environmental samples, and has been proposed to be the most accurate technique to describe microbial communities present in a habitat. These studies in animal consumption waters samples or zoos lakes are scarce. Therefore, the objective of this study was to evaluate the presence of resistance genes to antimicrobiaals, pigs farm and zoo lakes water quality and bacterial diversity in pigs farms waters. Water samples from eight pig farms and nine Zoo lakes were collected. These were filtered by vacuum pump system and DNA extracted from the filters. The PCR was done for the resistance gene six classes of antimicrobial: sulfonamides (sul I and sul II), -lactam (ampC, blaPSE I and blaZ), macrolides (ermA, ermB and ermC), meticilinas (mecA, femA and msrA), aminoglycosides (aac (6')-aph (2"), aph3-III and ant(4)-Ia) and tetracyclines [tet(K) and tet(M)]. DNA extracted from seven pigs farm water samples were sequenced and metagenomic analyzes conducted using MG-RAST server. All samples showed resistance genes at least three of the six antimicrobials classes tested. This indicates a profile of multidrug resistance in the water that may be related with the indiscriminate use of antibiotics. The genes sul I, sul II, blaPSE I, ermB and blaZ were detected in all samples. The aminoglycosides (aac (6')-aph (2"), aph3-III and ant(4)-Ia) were detected in 87.5% samples; and ermA, femA and ampC in 75%. There was no evidence between presence of resistance genes, microbiological and physicochemical evaluation; or between microbiological analysis (total and fecal coliforms) and amount of resistance genes. The zoo water also presented the multiresistance profile and turbidity due to the presence of contaminants. The most common genes were sulfonamides (sul I and sul II) which are present in all lakes and -lactamics blaPSE I in 77,8% and ampC in 66,7%. The tet(K), tet(M) and ermC were not detected. There was the correlation between the number of Enterobacteriaceae and increased in resistance genes detection. DNAs water extracted from seven farms were sequenced and it was made metagenomic analysis by MG-RAST server. The farms water showing a bacterial diversity distributed in twelve phyla with the most common being Unclassified from bacteria, Proteobacteria and Firmicutes. The phylum Unclassified from bacteria, more abundant, can be related to influences of human activities or because of 16S rDNA technique is sensitive to low-frequency species and restricted to known species. The waters farms are within the acceptable for animal consumption. However, the antimicrobial resistance genes presence is high, which may have direct connection with irrigation using wastewater from the settling lagoons, associated with the indiscriminate use of antibiotics. The likely sources zoo Lakes contamination are urban sewage or wastewater from neighboring residences that increase the presence of coliforms and frequency of resistance genes, which can be a risk to life of wild animals in captivity. It was reported a bacterial diversity in the samples and unexpected results were detected, as the abundance of Unclassified from bacteria, that may be related by the anthropogenic action or by the technique is restricted to known species.

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