Herbaspirillum seropedicae as a degrading bacterium of monofluoroacetate: effects of its inoculation in goats by ingesting Amorimia septentrionalis and the concentrations of this compound in plants sprayed with the bacterium / Herbaspirillum seropedicae como bactéria degradadora de monofluoroacetato de sódio: efeitos de sua inoculação em caprinos ingerindo Amorimia septentrionalis e nas concentrações deste composto em plantas pulverizadas com a bactéria

Herbaspirillum seropedicae is a nitrogen-fixing bacterium capable of using toxic compounds as a source of carbon. Bacteria with this capacity can be used to make animals resistant to plant poisoning containing monofluoroacetate (MFA), such as Amorimia septentrionalis. The aim of this study was to evaluate if H. seropedicae is efficient in the degradation of MFA present in A. septentrionalis and if the inoculation of this bacterium in goats confers protection to A. septentrionalis intoxication. Two experiments were performed: in the first experiment 12 goats were divided into 2 groups. Goats in Group 1 were orally administered a solution containing the H. seropedicae bacterium for 10 days. From day 10 onwards, they received a daily dose of 5g/kg of A. septentrionalis with the bacteriauntil clinical signs of intoxication were observed. Group 2 goats received only the plant at the same dose, also until the observation of clinical signs of intoxication. The amount of MFA found in A. septentrionalis used in the experiment with goats was 1.6±0.058μg/mg. The total plant dose ingested by all goats in Group 1 was 80.83±12.81g/kg (129.33±20.50mg/kg MFA), which were significantly greater ​​(p<0.05) than those of Group 2 goats (39.16±19.08g/kg plant and 62.66±30.53mg/kg MFA). Group 1 goats took an average of 16.16±2.56 days to develop clinical signs of intoxication, significantly longer (p=0.0012) than Group 2 goats (7.83±3.81 days). Two Group 2 goats died on the same day that they developed clinical signs of intoxication. At necropsy of these two animals, no significant changes were observed. In the second experiment, samples of A. septentrionalis were sprayed with a solution containing H. seropedicae. Before and eight days after spraying, the samples were pressed and dried for quantitation of MFA. The amount of MFA present in samples of A. septentrionalis 8 days after spraying with H. seropedicae was significantly lower (p=0.017) than that found prior to spraying. It can be concluded that administration of H. seropedicae in goats is capable of causing greater resistance to A. septentrionalis intoxication, and spraying the plant with this bacterium significantly reduces the amount of MFA in the plant.(AU)

Herbaspirillum seropedicae é uma bactéria fixadora de nitrogênio, capaz de utilizar compostos tóxicos como fonte de carbono. Bactérias com essa capacidade podem ser utilizadas para tornar os animais resistentes à intoxicação por plantas que contém monofluoroacetato (MFA), como Amorimia septentrionalis. O objetivo do presente estudo é avaliar se H. seropedicae é eficiente na degradação do MFA presente em A. septentrionalis e se a inoculação dessa bactéria, em caprinos, confere proteção à intoxicação por A. septentrionalis. Foram realizados dois experimentos: no primeiro experimento foram utilizados 12 caprinos, divididos em dois grupos. Os caprinos do Grupo 1 receberam diariamente, oralmente, uma solução contendo a bactéria H. seropedicae durante 10 dias. A partir do décimo dia passaram a receber, diariamente, além da solução com a bactéria 5g/kg de A. septentrionalis até a observação de sinal clínico de intoxicação. Os caprinos do Grupo 2 receberam apenas a planta na mesma dose, também até que a observação de sinais clínicos de intoxicação. A quantidade de MFA encontrada em A. septentrionalis utilizada no experimento com caprinos foi de 1,6± 0,058µg/mg de planta em média. A dose total de planta ingerida por todos os caprinos do Grupo 1 foi de 80,83±12,81g/kg (129,33±20,50mg/kg de MFA), valores significativamente maiores (p<0,05) do que os dos caprinos do Grupo 2 (39,16±19,08g/kg de planta e 62,66± 30,53mg/Kg de MFA). Os caprinos do Grupo 1 demoraram em média 16,16 ±2,56 dias para desenvolver sinais clínicos da intoxicação, período significativamente maior (p=0,0012) que os caprinos do Grupo 2 (7,83±3,81dias). Dois caprinos do Grupo 2 morreram no mesmo dia que desenvolveram sinais clínicos da intoxicação. Na necropsia desses dois animais não foram observadas alterações significativas. No segundo experimento, amostras de A. septentrionalis foram pulverizadas com uma solução contendo a bactéria H. seropedicae. Antes e oito dias após a pulverização, as amostras foram prensadas e secas para posterior quantificação do MFA. A quantidade de MFA presente nas amostras de A. septentrionalis oito dias após a pulverização com H. seropedicae foi significativamente menor (p=0,017) do que a encontrada antes da pulverização. Pode-se concluir que a administração de H. seropedicae em caprinos é capaz de causar uma maior resistência à intoxicação por A. septentrionalis, e a pulverização da planta com esta bactéria reduz significativamente a quantidade de MFA na planta.(AU)

Evaluation of resistance to natural poisoning by Amorimia septentrionalis in goats which had received sodium monofluoroacetate degrading bacteria / Avaliação da resistência à intoxicação natural por Amorimia septentrionalis em caprinos que receberam bactérias degradadoras de monofluoroacetato de sódio

Amorimia septentrionalis is an important sodium monofluoroacetate (MFA) containing plant that causes sudden death in ruminants in northeastern Brazil. MFA degrading bacteria are being used in the prevention against poisoning by this plant. The aim of this study was to evaluate if goats which had per os received MFA degrading bacteria remained resistant when exposed to natural poisoning by A. septentrionalis. Eighteen goats were randomly distributed into three groups: the goats of Group 1 previously received, during 40 days, a solution containing the bacteria Ralstonia sp. and Burkholderia sp., those goats in the Group 2 received the bacteria Paenibacillus sp. and Cupriavidus sp. and goats from Group 3 did not receive any bacteria. After the administration period, during 60 days, the animals of all groups were released to graze on a one hectare paddock, with significant amount of A. septentrionalis. They were observed daily for the spontaneous consumption of A. septentrionalis leaves and the occurrence of clinical signs of poisoning or sudden death. Goats from all groups consumed significant amounts of A. septentrionalis during the experimental period. Goats that did not receive MFA-degrading bacteria (Group 3) became sick and died from the 25th to the 27th day of the experiment, whereas the goats of the groups that received MFA-degrading bacteria showed only clinical sings when A. septentrionalis regrowth after the 55th day of the experiment. The days elapsed from field observation to death of Group 3 goats (25.5±0.9 days) were significantly lower (p<0.05) than Group 1 (58.6±1.3 days) and Group 2 (57.8±1.5 days). Thus, it can be concluded that administration of MFA degrading bacteria increases the resistance to natural poisoning by A. septentrionalis.(AU)

Amorimia septentrionalis que contém monofluoroacetato de sódio (MFA) é responsável pela ocorrência de mortes súbitas em ruminantes no nordeste do Brasil. Bactérias degradadoras desse composto estão sendo utilizadas na prevenção contra a intoxicação por essa planta. O objetivo deste estudo foi avaliar se caprinos que receberam, via oral, bactérias degradadoras de MFA permaneciam resistentes quando expostos a intoxicação natural por A. septentrionalis. Dezoito caprinos foram divididos em três grupos, os caprinos do Grupo 1 receberam anteriormente, durante 40 dias, uma solução contendo as bactérias Ralstonia sp. e Burkholderia sp., os do Grupo 2 receberam, também por 40 dias as bactérias Paenibacillus sp. e Cupriavidus sp. e os do Grupo 3 não receberam nenhuma bactéria. Após o período de administração, durante 60 dias, os animais de todos os grupos foram soltos para pastar em um piquete de um hectare, que apresentava uma quantidade significativa da planta. Diariamente eles foram observados quanto ao consumo espontâneo das folhas de A. septentrionalis e quanto à presença de sinais clínicos de intoxicação ou morte. Os caprinos de todos os grupos consumiram quantidades significantes da planta durante o período experimental. Os caprinos que não receberam as bactérias degradantes de MFA (Grupo 3) adoeceram e morreram entre o 25º e o 27º dia de experimento, enquanto que os que receberam as bactérias degradantes de MFA (Grupo 1 e 2) só apresentaram sinais clínicos no 55º dia de experimento, o que coincidiu com a rebrota da planta. Os dias transcorridos desde a observação a campo até a morte dos caprinos do Grupo 3 (25,5±0,9 dias) foram significativamente menores (p<0,05) que os do Grupo 1 (58,6±1,3 dias) e do Grupo 2 (57,8±1,5 dias). Com isso pode-se concluir que a administração de bactérias degradadoras de MFA aumenta à resistência a intoxicação natural por A. septentrionalis.(AU)

Identificação e distribuição de lesões cardíacas em bovinos intoxicados por Amorimia exotropica / Identification and distribution of cardiac lesions in cattle poisoned by Amorimia exotropica

Amorimia exotropica é um arbusto escandente que pertence à família Malpighiacea, cujo princípio tóxico é o monofluoracetato de sódio e possui ação cardiotóxica em bovinos. Ela é a única representante, na região Sul do país, do grupo de plantas que causam morte súbita associada ao exercício. Este trabalho identificou e mapeou as lesões cardíacas observadas em bovinos intoxicados naturalmente por A. exotropica. Selecionaram-se nove corações bovinos, provenientes de um surto de intoxicação natural pela planta em uma propriedade de gado de corte do Rio Grande do Sul e procedeu-se o mapeamento de oito regiões topográficas distintas (ápice, ventrículos direito e esquerdo, septo interventricular, músculos papilares direito e esquerdo e átrios direito e esquerdo). À avaliação macroscópica quatro bovinos apresentaram lesão focal e bem delimitada no músculo papilar esquerdo. Estas áreas na histologia correspondiam à necrose de coagulação em diferentes estágios de evolução, similares a infartos. Todos os bovinos apresentavam necrose de cardiomiócitos, caracterizadas por retração e hipereosinofilia citoplasmática e fragmentação celular em todas as áreas amostradas. A severidade da injúria celular foi avaliada pela imuno-histoquímica anti-troponina C, a qual demonstrou acentuada perda e/ou diminuição de marcação citoplasmática em células necróticas. O músculo papilar esquerdo foi a região mais acometida nos casos de intoxicação por Amorimia exotropica...

Amorimia exotropica is a shrub of the Malpighiacea family that contains sodium monofluoroacetate as the toxic principle, which has a cardiotoxic action in cattle. In Southern Brazil it is the only species of the group of plants that causes "sudden death during exercise". This study has identified and mapped cardiac lesions observed in cattle naturally poisoned by A. exotropica. An outbreak of poisoning by the plant occurred in a beef cattle herd in Rio Grande do Sul, where nine bovine hearts were selected for examination and mapping of eight distinct topographical regions (apex, right and left ventricles, interventricular septum, right and left papillary muscles , right and left atrium). At gross examination, four cattle showed focal and well-defined lesions in the left papillary muscle. This corresponds to areas of coagulation necrosis in different stages of evolution on histology, similar to infarcts. All hearts showed cardiomyocytes necrosis, characterized by shrinkage and hypereosinophilic cytoplasm and cellular fragmentation in all sampled areas. The severity of cellular injury was evaluated by immunohistochemistry anti-troponin C, which showed marked decrease of cytoplasm staining in necrotic cells. The left papillary muscle was the most affected region in cases of poisoning by A. exotropica...

Isolation and characterization of sodium 2-fluoroacetate from Mascagnia rigida using chromatography and infrared spectroscopy.

Sodium monofluoroacetate was first identified in Dichapetalum cymosum, a South African plant that can cause livestock poisoning and death. After, several other plants also showed to contain this toxin, which leads to the "sudden death". Mascagnia rigida, a well identified poisonous plant, commonly found in northeast of Brazil also cause sudden death in cattle, which shows clinical signs similar to those produced by the ingestion of plants that contain monofluoroacetate. Our aim was to identify the toxic compound present in the aqueous extract of M. rigida. For this purpose, the dried and milled plant was extracted; the extract was lyophilized and submitted to successive chromatographic process, until the desired purity of the active compound was achieved. The study of this material by planar chromatography and by infrared spectrometry indicated that the toxin can be a mixture of mono, di and trifluoroacetate.

Mortes súbitas em bovinos causadas por Amorimia exotropica no Rio Grande do Sul / Sudden death in cattle due to the consumption of Amorimia exotropica (Malpighiaceae) in Rio Grande do Sul, Brazil

Descrevem-se casos de morte súbita em bovinos associados com a ingestão de Amorimia (Mascagnia) exotropica em seis propriedades rurais localizadas na região metropolitana de Porto Alegre e na serra gaúcha. Os bovinos intoxicados foram encontrados mortos sem história de sinais clínicos prévios, ou apresentaram tremores musculares, quedas bruscas, movimentos de pedalagem, opistótono, respiração ofegante e decúbito lateral, quando induzidos ao movimento poucos minutos antes da morte. Registrou-se maior número de casos entre os meses de maio e agosto. Nove bovinos foram necropsiados e os principais achados macroscópicos observados foram mucosa oral levemente cianótica (3/9), hidropericárdio leve a moderado (3/9), petéquias e equimoses no epicárdio (5/9), coágulo no interior do ventrículo esquerdo (4/9), edema pulmonar (5/9) e mucosas vermelhas no abomaso e no intestino delgado (6/9). Histologicamente havia necrose de coagulação no miocárdio (9/9) caracterizada por retração celular, aumento da eosinofilia do citoplasma com perda das estriações, vacúolos intracitoplasmáticos, núcleos em picnose, vacúolos intranucleares com marginalização da cromatina e ocasionais núcleos em cariorrexia e cariólise. No coração, edema intersticial (3/9) e infiltrado inflamatório intersticial predominantemente mononuclear (7/9) também foram observados. Nos rins de três bovinos havia degeneração hidrópico-vacuolar multifocal das células epiteliais dos túbulos contorcidos distais associada com núcleos picnóticos deslocados para periferia da célula.

Cases of sudden death in cattle were associated with the consumption of Amorimia (Mascagnia) exotropica and occurred in six ranches located in the mountainous region of Rio Grande do Sul and the metropolitan region of Porto Alegre, Brazil. Affected cattle were found dead with no history of previous clinical signs, or showed muscular tremors, falls, paddling, opistotonus, panting, and lateral recumbence after being induced to move, few minutes before death. Most cases were recorded between May and August. Nine cattle were necropsied and main gross findings were oral mucosae slightly cyanotic (3/9), mild to intermediate hydropericardium (3/9), epicardial petechiae and ecchymoses (5/9), clot within the left ventricle (4/9), lung edema (5/9), apart of abomasal and small intestinal reddened mucosa (6/9). Histologically, there was myocardial coagulation necrosis (9/9), which was characterized by cellular retraction, enhanced cytoplasmic eosinophilia, lack of cytoplasmic striations, intracytoplasmic vacuoles, nuclear piknosis, intranuclear vacuoles, chromatin marginalization and occasional nuclear karyorrhexis and karyolysis. There also were interstitial edema (3/9) and interstitial inflammatory infiltrate (mainly mononuclear) (7/9) in the heart, apart of multifocal vacuolar-hydropic degeneration in the epithelial cells of the distal convoluted tubules associated with pyknotic and eccentric nuclei in the kidneys of three cattle.