Bactérias com potencial probiótico para jundiá, Rhamdia quelen (Siluriformes, Heptapteridae)

Abstract

O objetivo deste estudo foi isolar ao menos uma cepa ácido-lática autóctone do trato intestinal de jundiás e validar sua utilização como suplementação probiótica no cultivo de Rhamdia quelen. Das cepas isoladas, somente a Lactococcus lactis apresentou características promissoras in vitro: ausência de hemólise, antagonismo à patógenos bacterianos e considerável velocidade de duplicação. Para sua validação como probiótico, um ensaio de crescimento in vivo foi conduzido por 60 dias, com três tratamentos em quadruplicata: peixes não suplementados, suplementados com L. lactis e suplementados com cepa probiótica alóctone isolada de tilápias, Lactobacillus plantarum. Em ambos tratamentos probióticos, observaram-se aumento na concentração final de bactérias ácido-láticas no trato intestinal e no número de células caliciformes. Peixes suplementados com a cepa autóctone apresentaram valores significativamente elevados de hemoglobina corpuscular média e de imunoglobulina após desafio com Aeromonas hydrophila. Correlação positiva foi observada entre a capacidade das cepas se aderirem ao muco intestinal in vitro e colonizarem o trato intestinal in vivo. Ambas cepas, autóctone e alóctone, exibiram reduzidas porcentagens de adesão ao muco intestinal de jundiás in vitro: 2% e 5%, respectivamente. Este resultado se confirmou através do sequenciamento de alto rendimento da microbiota intestinal que, apesar de não revelar diferenças significativas entre os tratamentos, demonstrou reduzida abundância do filo Firmicutes nos peixes tratados com L. lactis (0,43%) e L. plantarum (2,06%), reiterando a incapacidade das cepas de colonizarem a mucosa intestinal desta espécie. Ainda assim, a modulação da microbiota intestinal pela suplementação probiótica foi confirmada através da análise de PCoA. Em suma, a suplementação dietética com cepa alóctone não demonstrou efeitos superiores aos da suplementação com cepa autóctone. Este estudo demonstra pela primeira vez: o isolamento e suplementação in vivo de cepa probiótica autóctone isolada de jundiá; a comparação entre os efeitos probióticos de suplementação autóctone versus alóctone; a modulação da microbiota intestinal após suplementação probiótica e, ainda, a correlação existente entre a adesão ao muco intestinal in vitro e a capacidade de colonização da mucosa intestinal in vivo para Rhamdia quelen, confirmando o uso da análise de adesão in vitro, como ferramenta auxiliar na seleção de bactérias probióticas para diferentes espécies.<br>

Abstract : The aim of this study was to isolate at least one autochthonous lactic acid strain from the intestinal tract of native silver catfish and validating its use as probiotic supplementation in the Rhamdia quelen farming. From the isolated strains, only Lactococcus lactis showed promising in vitro characteristics: absence of hemolysis, antagonism to bacterial pathogens and considerable doubling speed. For its validation like probiotic, an in vivo growth assay was conducted for 60 days with three treatments in quadruplicate: unsupplemented fish, supplemented with L. lactis and supplemented with allochthonous probiotic strain isolated from tilapia, Lactobacillus plantarum. In both probiotic treatments, there was an increase in both the final concentration of lactic acid bacteria in the intestinal tract and in the number of goblet cells. Supplemented fish with autochthonous strain showed significantly higher values of mean corpuscular hemoglobin and immunoglobulin after challenge with Aeromonas hydrophila. Positive correlation was observed between the ability of the strains to adhere to the intestinal mucus in vitro and colonize the intestinal tract in vivo. Both strains, autochthonous and allochthonous, showed reduced percentages of adhesion to intestinal mucus of silver catfish in vitro: 2% and 5%, respectively. This result was confirmed by the high-throughput sequencing of the intestinal microbiota which, although not revealing significant differences between the treatments, demonstrated reduced abundance of phylum Firmicutes in fish supplemented with L. lactis (0.43%) and L. plantarum (2.06%), reiterating the inability of the strains to colonize the intestinal mucosa of this species. Nevertheless, the modulation of the intestinal microbiota by probiotic supplementation was confirmed by PCoA analysis. In conclusion, the dietary supplementation with allochthonous strain did not demonstrate any superior effects to that of autochthonous strain supplementation. This study demonstrates for the first time: the isolation and in vivo supplementation of an autochthonous probiotic strain isolated from silver catfish; the comparison between the probiotic effects of autochthonous supplementation versus allochthonous one; the modulation of the intestinal microbiota after probiotic supplementation and the correlation between intestinal mucus adhesion in vitro and intestinal mucosa colonization capacity in vivo in Rhamdia quelen, confirming the use of the in vitro adhesion analysis as an auxiliary tool in the selection of probiotic bacteria for different species.