A brackishwater isolate of Pseudomonas PS-102, a potential antagonistic bacterium against pathogenic vibrios in penaeid and non-penaeid rearing systems

A Pseudomonas sp PS-102 recovered from Muttukkadu brackish water lagoon, situated south of Chennai, showed significant activity against a number of shrimp pathogenic vibrios. Out of the 112 isolates of bacterial pathogens comprising Vibrio harveyi, V. vulnificus, V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. fluvialis, and Aeromonas spp, 73% were inhibited in vitro by the cell-free culture supernatant of Pseudomonas sp PS-102 isolate. The organism produced yellowish fluorescent pigment on King's B medium, hydrolysed starch and protein, and produced 36.4% siderophore units by CAS assay and 32 μM of catechol siderophores as estimated by Arnow's assay. The PS-102 isolate showed wide ranging environmental tolerance with, temperatures from 25 to 40 °C, pH from 6 to 8, salinity from 0 to 36 ppt, while the antagonistic activity peaked in cultures grown at 30 °C, pH 8.0 and at 5 ppt saline conditions. The antagonistic activity of the culture supernatant was evident even at 30% v / v dilution against V. harveyi. The preliminary studies on the nature of the antibacterial action indicated that the antagonistic principle as heat stable and resistant to proteolytic, lipolytic and amylolytic enzymes. Pseudomonas sp PS 102 was found to be safe to shrimp when PL-9 stage were challenged at 107 CFU ml−1 and by intramuscular injection into of ∼5 g sub-adults shrimp at 105 to 108 CFU. Further, its safety in a mammalian system, tested by its pathogenicity to mice, was also determined and its LD50 to BALB/c mice was found to be 109 CFU. The results of this study indicated that the organism Pseudomonas sp PS 102 could be employed as a potential probiont in shrimp and prawn aquaculture systems for management and control of bacterial infections

Biogeochemistry of the shelf sediments of south eastern Arabian sea: Effect on benthic bacterial heterotrophs

The composition and variability of heterotrophic bacteria along the shelf sediments of south west coast of India and its relationship with the sediment biogeochemistry was investigated. The bacterial abundance ranged from 1.12 x 103 – 1.88 x 106 CFU g-1 dry wt. of sediment. The population showed significant positive correlation with silt (r = 0.529, p< 0.05), organic carbon (OC) (r = 0.679, p< 0.05), total nitrogen (TN) (r = 0.638, p< 0.05), total protein (TPRT) (r = 0.615, p< 0.05) and total carbohydrate (TCHO) (r = 0.675, p< 0.05) and significant negative correlation with sand (r = -0.488, p< 0.05). Community was mainly composed of Bacillus, Alteromonas, Vibrio, Coryneforms, Micrococcus, Planococcus, Staphylococcus, Moraxella, Alcaligenes, Enterobacteriaceae, Pseudomonas, Acinetobacter, Flavobacterium and Aeromonas. BIOENV analysis explained the best possible environmental parameters i.e., carbohydrate, total nitrogen, temperature, pH and sand at 50m depth and organic matter, BPC, protein, lipid and temperature at 200m depth controlling the distribution pattern of heterotrophic bacterial population in shelf sediments. The Principal Component Analysis (PCA) of the environmental variables showed that the first and second principal component accounted for 65% and 30.6% of the data variance respectively. Canonical Correspondence Analysis (CCA) revealed a strong correspondence between bacterial distribution and environmental variables in the study area. Moreover, non-metric MDS (Multidimensional Scaling) analysis demarcated the northern and southern latitudes of the study area based on the bioavailable organic matter

Characterization and virulence potential of phenotypically diverse Aeromonas veronii isolates recovered from moribund freshwater ornamental fishes of Kerala, India

In the present study, we investigated the involvement of Aeromonas spp. in eliciting disease outbreaks in freshwater ornamental fishes across the state of Kerala, India. We investigated three incidences of disease, in which the moribund fishes exhibited clinical signs such as haemorrhagic septicemia (in gouramy, Trichogaster sp.), dropsy (in Oscar, Astronotus ocellatus) and tail rot/fin rot (in gold fish, Carassius carassius). Pure cultures (n = 20 from each fish; 60 in total) of Aeromonas spp. were recovered from the abdominal fluid as well as from internal organs of affected fishes, although they could not be identified to species level because of the variations in their phenotypic characters. The molecular fingerprinting of the isolates using Enterobacterial Repetitive Intergenic Consensus PCR proved the genetic diversity of the isolates from the three sites. The phylogenetic trees constructed using concatenated sequences (using 16S rRNA, gyrA, gyrB and rpoD genes) indicated that they were related to Aeromonas veronii. They exhibited marked cytotoxic and haemolytic activity, which were responsible for the pathogenic potential of the isolates. The isolates possessed multiple virulence genes such as enterotoxins (act and alt), haemolytic toxins (aerA and hlyA), genes involved in type III secretion system (ascV, aexT and ascF–ascG), glycerophospholipid-cholesterol acyltransferase (gcat) and a type IV pilus (tapA) gene, as determined by PCR. Virulence of representative isolates to goldfish was also tested, and we found LD50 values of 104.07–105.35 cfu/fish. Furthermore, the organisms could be recovered as pure cultures from the lesions as well as from the internal organs.

Horizontal nutrient fluxes and production efficiencies in urban and peri-urban crop and livestock husbandry of Niamey, Niger

Urban and peri-urban agriculture (UPA) increasingly supplies food and non-food values to the rapidly growing West African cities. However, little is known about the resource use efficiencies in West African small-scale UPA crop and livestock production systems, and about the benefits that urban producers and retailers obtain from the cultivation and sale of UPA products. To contribute to filling this gap of knowledge, the studies comprising this doctoral thesis determined nutrient use efficiencies in representative urban crop and livestock production system in Niamey, Niger, and investigated potential health risks for consumers. Also assessed was the economic efficiency of urban farming activities. The field study, which was conducted during November 2005 to January 2008, quantified management-related horizontal nutrient flows in 10 vegetable gardens, 9 millet fields and 13 cattle and small ruminant production units. These farms, selected on the basis of a preceding study, represented the diversity of UPA crop and livestock production systems in Niamey. Based on the management intensity, the market orientation and especially the nutrient input to individual gardens and fields, these were categorized as high or low input systems. In the livestock study, high and low input cattle and small ruminant units were differentiated based on the amounts of total feed dry matter offered daily to the animals at the homestead. Additionally, economic returns to gardeners and market retailers cultivating and selling amaranth, lettuce, cabbage and tomato - four highly appreciated vegetables in Niamey were determined during a 6-months survey in forty gardens and five markets. For vegetable gardens and millet fields, significant differences in partial horizontal nutrient balances were determined for both management intensities. Per hectare, average annual partial balances for carbon (C), nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K) amounted to 9936 kg C, 1133 kg N, 223 kg P and 312 kg K in high input vegetable gardens as opposed to 9580 kg C, 290 kg N, 125 kg P and 351 kg K in low input gardens. These surpluses were mainly explained by heavy use of mineral fertilizers and animal manure to which irrigation with nutrient rich wastewater added. In high input millet fields, annual surpluses of 259 kg C ha-1, 126 kg N ha-1, 20 kg P ha-1 and 0.4 kg K ha-1 were determined. Surpluses of 12 kg C ha-1, 17 kg N ha-1, and deficits of -3 kg P ha-1 and -3 kg K ha-1 were determined for low input millet fields. Here, carbon and nutrient inputs predominantly originated from livestock manure application through corralling of sheep, goats and cattle. In the livestock enterprises, N, P and K supplied by forages offered at the farm exceeded the animals’ requirements for maintenance and growth in high and low input sheep/goat as well as cattle units. The highest average growth rate determined in high input sheep/goat units was 104 g d-1 during the cool dry season, while a maximum average gain of 70 g d-1 was determined for low input sheep/goat units during the hot dry season. In low as well as in high input cattle units, animals lost weight during the hot dry season, and gained weight during the cool dry season. In all livestock units, conversion efficiencies for feeds offered at the homestead were rather poor, ranging from 13 to 42 kg dry matter (DM) per kg live weight gain (LWG) in cattle and from 16 to 43 kg DM kg-1 LWG in sheep/goats, pointing to a substantial waste of feeds and nutrients. The economic assessment of the production of four high value vegetables pointed to a low efficiency of N and P use in amaranth and lettuce production, causing low economic returns for these crops compared to tomato and cabbage to which inexpensive animal manure was applied. The net profit of market retailers depended on the type of vegetable marketed. In addition it depended on marketplace for amaranth and lettuce, and on season and marketplace for cabbage and tomato. Analysis of faecal pathogens in lettuce irrigated with river water and fertilized with animal manure indicated a substantial contamination by Salmonella spp. with 7.2 x 104 colony forming units (CFU) per 25 g of produce fresh matter, while counts of Escherichia coli averaged 3.9 x 104 CFU g-1. In lettuce irrigated with wastewater, Salmonella counts averaged 9.8 x 104 CFU 25 g-1 and E. coli counts were 0.6 x 104 CFU g-1; these values exceeded the tolerable contamination levels in vegetables of 10 CFU g-1 for E. coli and of 0 CFU 25 g-1 for Salmonella. Taken together, the results of this study indicate that Niamey’s UPA enterprises put environmental safety at risk since excess inputs of N, P and K to crop and livestock production units favour N volatilisation and groundwater pollution by nutrient leaching. However, more detailed studies are needed to corroborate these indications. Farmers’ revenues could be significantly increased if nutrient use efficiency in the different production (sub)systems was improved by better matching nutrient supply through fertilizers and feeds with the actual nutrient demands of plants and animals.

Caracterització i revaloració de la fracció plasmàtica de la sang de porc procedent d'escorxadors industrials

La tesi s'ha estructurat en tres apartats que, en conjunt, han de permetre determinar les possibilitats d'aprofitament dins la mateixa indústria alimentària de la fracció plasmàtica de la sang de porc generada per escorxadors que utilitzen sistemes oberts de recollida higiènica. 1. En la primera part s'analitza la composició de la sang higiènica que s'està recollint actualment i s'estudien les característiques tant físico-químiques com microbiològiques que determinen la seva qualitat. La caracterització s'ha realitzat amb sang recollida en diferents escorxadors industrials de les comarques de Girona i s'ha centrat principalment en l'estudi de la contaminació microbiològica i el nivell d'hemòlisi de la sang. S'ha fet un disseny experimental que ha permès alhora valorar l'efecte d'alguns factors sobre la qualitat de la sang: possibles diferències relacionades amb (1) la climatologia del període de l'any en el qual es fa la recollida, (2) particularitats dels escorxadors (grandària, sistemes de dessagnat, tipus, dosi i sistema de dosificació de l'anticoagulant, condicions de processament, maneig i emmagatzematge després de la recollida, etc.). Els resultats obtinguts ens permeten constatar que, en les condicions actuals, la sang que s'està recollint en els escorxadors estudiats no es pot considerar adequada per a una matèria primera de productes destinats a alimentació humana. La major part de la microbiota contaminant s'adquireix en el propi sagnador. S'ha constatat que el sistema de dessagnat en posició horitzontal podria ser una mesura útil per minimitzar la contaminació d'origen fecal o provinent de la pell de l'animal sacrificat i que la separació immediata de les fraccions en el propi escorxador també pot contribuir a reduir la contaminació. Així doncs, en el benentès que l'efectivitat pot obtenir-se del conjunt de mesures preses, més que de l'aplicació d'una sola d'elles, es suggereix la introducció d'una sèrie d'actuacions que potser permetrien reduir els nivells de contaminació que s'obtenen actualment. El tractament mecànic de la sang, el sistema d'addició d'anticoagulant, el volum i concentració de la solució anticoagulant afegida i el període d'emmagatzematge són els factors responsables de l'hemòlisi; mentre que nivells elevats de contaminació microbiològica i el tipus d'anticoagulant utilitzat deterrminen la velocitat d'increment de l'hemòlisi de sang refrigerada. S'ha constatat que quan la sang no pot ser processada immediatament i s'ha d'emmagatzemar en refrigeració és millor utilitzar citrat sòdic enlloc de polifosfat com a anticoagulant ja que l'increment d'hemòlisi es dóna més lentament. 2. El segon apartat s'ha centrat en la fracció plasmàtica de la sang. S'ha utilitzat la deshidratació per atomització com a tecnologia de conservació del plasma i s'ha fet una caracterització del producte en pols resultant des del punt de vista de composició i qualitat. A més de la contaminació microbiològica, que determina la qualitat higiènico-sanitària del producte, s'ha realitzat un estudi de les propietats funcionals que podrien fer del plasma un producte útil en la formulació d'aliments (capacitat escumant, emulsionant, gelificant). S'ha fet especial incidència en (1) determinar l'efecte del procés tecnològic de deshidratació sobre la funcionalitat del producte i (2) estudiar l'estabilitat del plasma deshidratat durant el període d'emmagatzematge. En les condicions de deshidratació per atomització aplicades no es provoca desnaturalització de la fracció proteica i s'obté un producte suficientment deshidratat, amb una aw<0,4 per permetre suposar una bona estabilitat. Algunes mostres de plasma deshidratat analitzades presenten nivells detectables de determinats residus (sulfonamides i corticosteroides). La qualitat microbiològica del producte en pols reflecteix l'elevada contaminació que contenia la matèria primera utilitzada, tot i que la deshidratació per atomització ha comportat la reducció en una unitat logarítmica de la càrrega contaminant. Els recomptes generals de microorganismes són encara preocupants i més tenint en compte que s'ha evidenciat la presència de toxines estafilocòciques en algunes mostres. L'avaluació de les propietats funcionals del producte deshidratat en relació a les que presentava el plasma líquid ens ha permès comprovar que: (1) El procés de deshidratació no ha afectat la solubilitat de les proteïnes. Això, junt amb el fet que no s'obtinguin diferències significatives en l'anàlisi calorimètrica de mostres líquides o deshidratades, permet concloure que el procés no provoca desnaturalització proteica. (2) No s'observen efectes negatius del procés tecnològic sobre la capacitat escumant ni en l'activitat emulsionant de les proteïnes plasmàtiques, dues propietats funcionals que possibiliten l'aplicació del plasma amb aquestes finalitats en l'elaboració d'alguns aliments. (3) La deshidratació tampoc perjudica de manera important les característiques dels gels que s'obtenen per escalfament, ja que els gels obtinguts a partir del plasma líquid i del plasma deshidratat presenten la mateixa capacitat de retenció d'aigua i no s'observen diferències en la microestructura de la xarxa proteica d'ambdós tipus de gel. Tanmateix, els que s'obtenen a partir del producte en pols mostren una menor resistència a la penetració. L'estudi d'estabilitat ens ha permès comprovar que la mostra de plasma deshidratat per atomització perd algunes de les seves propietats funcionals (facilitat de rehidratació, capacitat de retenció d'aigua i fermesa dels gels) si s'emmagatzema a temperatura ambient, mentre que aquestes característiques es mantenen un mínim de sis mesos quan el producte en pols es conserva a temperatura de refrigeració. 3. En l'última part, tenint en compte les conclusions derivades dels resultats dels apartats anteriors, s'han assajat tres possibles sistemes de reducció de la contaminació aplicables a la fracció plasmàtica com a pas previ a la deshidratació, per tal de millorar les característiques de qualitat microbiològica i les perspectives d'estabilitat del producte durant l'emmagatzematge. S'ha determinat l'eficàcia, i l'efecte sobre les propietats del plasma deshidratat, que poden tenir tractaments d'higienització basats en la centrifugació, la microfiltració tangencial i l'aplicació d'altes pressions. Els tractaments de bactofugació aplicats permeten reduir entre el 96 i el 98% la contaminació microbiana del plasma. Aquesta reducció s'aconsegueix tant amb un sistema discontinu com amb un sistema continu treballant a una velocitat de 12 L/h, fet que permetria adaptar el tractament de bactofugació a un procés de producció industrial. Un sistema combinat de bactofugació en continu i microfiltració tangencial permet incrementar l'eficàcia fins a un 99,9 % de reducció. Cal tenir present, però, que aquest tractament provoca també una disminució de l'extracte sec que afecta negativament les propietats funcionals del plasma líquid. Malgrat suposar una pèrdua pel que fa al rendiment, aquest efecte negatiu sobre la funcionalitat no suposaria cap inconvenient si s'utilitzés la deshidratació com a tecnologia de conservació del plasma, ja que es podria corregir l'extracte sec durant la reconstitució del producte. Caldria avaluar si la millora en la qualitat higiènico-sanitària del producte compensa o no les pèrdues que suposa aquest sistema d'higienització combinat. Amb relació als tractaments d'alta pressió, de totes les condicions de tractament assajades, les pressions de fins 450 MPa permeten obtenir plasma sense modificacions importants que impedeixin la seva deshidratació per atomització. Així doncs, les condicions de procés que s'han aplicat són pressuritzacions a 450 MPa de 15 minuts de durada. La temperatura de tractament que s'ha mostrat més eficaç en la reducció dels recomptes de microorganismes ha estat de 40ºC. Els tractaments a aquesta temperatura permeten assolir reduccions del 99,97% i disminuir en un 80% la capacitat de creixement dels microorganismes supervivents a la pressurització en relació a la que presentava la població contaminant del plasma abans del tractament. L'estudi de l'efecte d'aquest tractament (450 MPa, 15 min i 40ºC) sobre les propietats funcionals del plasma ha permès observar que la pressurització comporta una disminució en la solubilitat del producte però una millora en les propietats de superfície -estabilitat de l'escuma i activitat emulsionant- i un increment de la capacitat de retenció d'aigua i de la duresa dels gels obtinguts per escalfament. Calen més estudis per confirmar i caracteritzar aquesta millora en la funcionalitat, així com per establir si el tractament de pressurització afecta també l'estabilitat del producte durant l'emmagatzematge. De totes les tecnologies d'higienització assajades, l'alta pressió és la que permet obtenir millors resultats en el sentit de poder garantir un producte de bona qualitat microbiològica i segur, des del punt de vista sanitari i tecnològic, per a la seva utilització com a ingredient alimentari.

Characterization and mechanism of action of the biological control agent Pantoea agglomerans EPS125

La soca EPS125 ha mostrat ser un efectiu agent de control biològic de diferents patògens fúngics de postcollita en diferents fruits. Degut a la seva elevada eficàcia, es va plantejar desenvolupar aquesta soca comercialment i per aquest motiu en el present treball es plantejà complementar la informació necessària pel seu registre. D'acord amb els resultats obtinguts mitjançant proves fenotípiques i genotípiques, la soca EPS125 queda inclosa dins l'espècie Pantoea agglomerans (Enterobacter agglomerans-Erwinia herbicola). En relació a la utilització de fonts de carboni, en el perfil i contingut d'àcids grassos cel·lulars i en el polimorfisme en la longitud dels fragments de macrorestricció genòmica (MRFLP), la soca EPS125 mostrà trets característics que la diferencien d'altres soques. Els dos marcadors moleculars (125.2 i 125.3) específics per la soca EPS125 dissenyats en el present treball mostraren ser semiespecífics per la seva detecció mitjançant la tècnica PCR i Real Time PCR. Quedant pendent l'anàlisi d'especificitat de l'ús combinat dels dos marcadors moleculars en una reacció PCR multiplex. P. agglomerans EPS125 ha mostrat ser molt efectiva en el control de Penicillium expansum en poma amb una dosi efectiva mitjana de 2.7x105 a 7x105 ufc/ml, i una ratio de 25-101 cèl·lules de la soca EPS125 per inactivar una espora del patogen segons el model de saturació hiperbòlica. Segons les aproximacions fenotípiques i estudis genotípics realitzats, sembla que els mecanismes de biocontrol utilitzats per la soca EPS125 contra P. expansum en poma estan directament relacionats amb la capacitat de formació de biofilm per aquesta soca.

Caracterització de Lactobacils d'origen intestinal i avaluació in vivo del seu poder probiòtic en pollastres

Una soca de Lactobacillus salivarius resistent a la rifampicina, CTC2197, es va assajar com a probiòtic en pollastres, estudiant la seva capacitat de prevenir la colonització de Salmonella enteritidis C-114 en pollastres. Quan la soca probiòtica es va administrar via oral juntament amb S.enteritidis C-114 directament al proventricle en pollets Leghorn de 1 dia, el patògen fou eliminat completament després de 21 dies. Els mateixos resultats es van obtenir quan la soca es va administrar a través del menjar i l'aigua a més de la inoculació directa al proventricle. La inclusió de L.salivarius CTC2197 en el menjar del primer dia va mostrar que una concentració de 105 UFC g-1 era suficient per assegurar la colonització dels tracte gastrointestinal dels pollets després de 1 setmana. No obstant, entre els 21 i 28 dies, L.salivarius CTC2197 no va ser detectable en el tracte gastrointestinal d'alguns pollets, mostrant que seria necessària més d'una dosis per assegurar la seva presència fins al final de l'etapa d'engreix. La liofilització i la congelació per glicerol o llet descremada com a agents crioprotector, van semblar mètodes adequats per preservar la soca probiòtica. La inclusió de L.salivarius CTC2197 en un pinso comercial va semblar ser un bon mètode per subministrar-lo en granja, tot i que la soca va mostrar sensibilitat a les temperatures utilitzades durant l'emmagatzematge del pinso i a les incubadores dels pollets. A més, la supervivència va millorar després de diverses reinoculacions en pinso.

Improvement of strategies for the management of fire blight (Erwinia amylovora). Evaluation and optimization of physical and chemical control methods, and use of decision support systems

El foc bacterià és una malaltia que afecta a plantes de la família de la rosàcies, causada pel bacteri Erwinia amylovora. El seu rang d'hostes inclou arbres fruiters, com la perera, la pomera o el codonyer, i plantes ornamentals de gran interès comercial i econòmic. Actualment, la malaltia s'ha dispersat i es troba àmpliament distribuïda en totes les zones de clima temperat del món. A Espanya, on la malaltia no és endèmica, el foc bacterià es va detectar per primer cop al 1995 al nord del país (Euskadi) i posteriorment, han aparegut varis focus en altres localitzacions, que han estat convenientment eradicats. El control del foc bacterià, és molt poc efectiu en plantes afectades per la malaltia, de manera que es basa en mesures encaminades a evitar la dispersió del patogen, i la introducció de la malaltia en regions no endèmiques. En aquest treball, la termoteràpia ha estat avaluada com a mètode d'eradicació d'E. amylovora de material vegetal de propagació asimptomàtic. S'ha demostrat que la termoteràpia és un mètode viable d'eradicar E. amylovora de material de propagació. Gairebé totes les espècies i varietats de rosàcies mantingudes en condicions d'humitat sobrevivien 7 hores a 45 ºC i més de 3 hores a 50 ºC, mentre que més d'1 hora d'exposició a 50 ºC amb calor seca produïa danys en el material vegetal i reduïa la brotació. Tractaments de 60 min a 45 ºC o 30 min a 50 ºC van ser suficients per reduir la població epífita d'E. amylovora a nivells no detectables (5 x 102 ufc g-1 p.f.) en branques de perera. Els derivats dels fosfonats i el benzotiadiazol són efectius en el control del foc bacterià en perera i pomera, tant en condicions de laboratori, com d'hivernacle i camp. Els inductors de defensa de les plantes redueixen els nivells de malaltia fins al 40-60%. Els intervals de temps mínims per aconseguir el millor control de la malaltia van ser 5 dies pel fosetil-Al, i 7 dies per l'etefon i el benzotiadiazol, i les dosis òptimes pel fosetil-Al i el benzotiadiazol van ser 3.72 g HPO32- L-1 i 150 mg i.a. L-1, respectivament. Es millora l'eficàcia del fosetil-Al i del benzotiadiazol en el control del foc bacterià, quan es combinen amb els antibiòtics a la meitat de la dosi d'aquests últims. Tot i que l'estratègia de barrejar productes és més pràctica i fàcil de dur a terme a camp, que l'estratègia de combinar productes, el millor nivell de control de la malaltia s'aconsegueix amb l'estratègia de combinar productes. Es va analitzar a nivell histològic i ultrastructural l'efecte del benzotiadiazol i dels fosfonats en la interacció Erwinia amylovora-perera. Ni el benzotiadiazol, ni el fosetil-Al, ni l'etefon van induir canvis estructurals en els teixits de perera 7 dies després de la seva aplicació. No obstant, després de la inoculació d'E. amylovora es va observar en plantes tractades amb fosetil-Al i etefon una desorganització estructural cel·lular, mentre que en les plantes tractades amb benzotiadiazol aquestes alteracions tissulars van ser retardades. S'han avaluat dos models (Maryblyt, Cougarblight) en un camp a Espanya afectat per la malaltia, per determinar la precisió de les prediccions. Es van utilitzar dos models per elaborar el mapa de risc, el BRS-Powell combinat i el BIS95 modificat. Els resultats van mostrar dos zones amb elevat i baix risc de la malaltia. Maryblyt i Cougarblight són dos models de fàcil ús, tot i que la seva implementació en programes de maneig de la malaltia requereix que siguin avaluats i validats per un període de temps més llarg i en àrees on la malaltia hi estigui present.

Deteção e Quantificação Precoce de Clostridium perfringens em Frangos de Crescimento Rápido e de Plumagem Branca na Região de Lisboa e Vale do Tejo

Clostridium perfringens é uma bactéria anaeróbia Gram positiva, formadora de esporos e produtora de toxinas capazes de causar um amplo espectro de doenças em humanos e animais. Em frangos de crescimento rápido e de plumagem branca pode causar lesões e manifestações clínicas severas como enterite necrótica aviária (ENA), associada a uma baixa eficiência produtiva e avultadas perdas económicas. Neste estudo pretendeu-se avaliar a utilização de um teste de ensaio imunocromatográfico de fluxo lateral, o Clostridium FirstTestTM, para deteção e quantificação precoce de C. perfringens em frangos de crescimento rápido e plumagem branca e posterior relação entre a presença do agente e as características dos bandos (peso médio à chegada, idade dos bandos à amostragem), fatores ambientais (densidade populacional, temperatura ambiente, humidade da cama) e os indicadores de produção (ganho médio diário, Índice de Conversão Alimentar e percentagem de mortalidade). Para tal, foram analisadas amostras fecais de trinta bandos, em dezoito explorações integradas, na Região de Lisboa e Vale do Tejo. De acordo com a classificação do Clostridium FirstTestTM, dos trinta bandos amostrados entre o décimo primeiro e o décimo quinto dia de vida, 30 % foram classificados como “Positivo” (n=9) e 10 % foram classificados como “Muito Positivo” (n=3); apresentando concentrações médias de C. perfringens de 0,1322 ng/ml e 0,3267 ng/ml, respectivamente. Os restantes bandos, 60% (n=18), foram considerados “Normal” e apresentaram concentrações médias de C. perfringens de 0,0283 ng/ml. As amostras fecais dos bandos classificados de “Positivo” e “Muito Positivo” foram posteriormente sujeitas a análise microbiológica apresentando ambos os grupos unidades formadoras de colónias (UFC), identificadas como C. perfringens. Verificou-se que não existe relação entre os resultados do Clostridium FirstTestTM e as características dos bandos, os fatores ambientais e os indicadores de produção. Verificou-se uma diminuição dos níveis de C. perfringens nos bandos sujeitos a tratamento.

Enhanced aglycone production of fermented soybean products by Bacillus species

This study evaluated the effect of starter culture and fermentation period on the isoflavone content of protein-rich soybeans variety TG145. Initially, soybeans were washed, soaked in water for 16 h and autoclaved at 121°C for 40min. Three different bacterial starter cultures (~104 CFU/g) namely Bacillus subtilis BEST195, B. subtilis Asaichiban and B. subtilis TN51 were then added and the fermentation was allowed to proceed at 42°C for 24 h (natto-style) and 72 h (thua nao-style). The quantities of six major isoflavones (daidzin, genistin, glycitin, daidzein, genistein, and glycitein) were then determined in these fermented soybean products using reverse phase HPLC technique. Generally, our results clearly showed that the content of total isoflavones in the fermented products prepared by Bacillus starter cultures greatly increased ranging from 43 to 99% compared to that of the unfermented autoclaved soybeans. In addition, a dramatic increase of aglycones was also observed (> 400%) in the soybean products fermented by Bacillus subtilis strain TN51. This present study suggests a promising use of Bacillus starter cultures in improving isoflavone compounds especially the aglycones which would benefit for novel functional food development.

Formulation and delivery of the bacterial antagonist Bacillus subtilis for management of lentil vascular wilt caused by Fusarium oxysporum f. sp lentis

Different formulations of Bacillus subtilis were prepared using standard laboratory protocols. Bacillus subtilis survived in glucose and talc powders at 8.6 and 7.8 log(10) CFU/g, respectively, for 1 year of storage at room temperature compared with 3.5 log(10) CFU/g on a peat formulation. Glasshouse experiments using soil and seed treatments were conducted to test the efficacy of B. subtilis for protecting lentil against the wilt disease caused by Fusariumoxysporum f. sp. lentis. Seed treatments with formulations of B. subtilis on glucose, talc and peat significantly enhanced its biocontrol activity against Fusarium compared with a treatment in which spores were applied directly to seed. The formulations decreased disease severity by reducing colonization of plants by the pathogen, promoting their growth and increased the dry weight of lentil plants. Of these treatments the glucose and talc-based powder formulations were more effective than the peat formulation and the spore application without a carrier. It was shown that the B. subtilis spores applied with glucose were viable for longer than those applied with other carriers. Seed treatment with these formulated spores is an effective delivery system that can provide a conducive environment for B. subtilis to suppress vascular wilt disease on lentil and has the potential for utilization in commercial field application.

Modulation of anti-pathogenic activity in canine-derived Lactobacillus species by carbohydrate growth substrate

Aims: To investigate the effect of various carbon sources on the production of extracellular antagonistic compounds against two Escherichia coli strains and Salmonella enterica serotype Typhimurium by three canine-derived lactobacilli strains. Methods and Materials: Cell-free preparations, pH neutralized, were used in antibiotic disc experiments as an initial screening. The bacteria/carbohydrate combinations that showed inhibition of the growth of those pathogens, were further investigated in batch co-culture experiments. The cell-free supernatants of the cultures, that decreased the population number of the pathogens in the co-culture experiments to log CFU ml(-1) less than or equal to 4, were tested for inhibition of the pathogens in pure cultures at neutral and acidic pH. Conclusions: The results showed that the substrate seems to affect the production of antimicrobial compounds and this effect could not just be ascribed to the ability of the bacteria to grow in the various carbon sources. L. mucosae, L. acidophilus and L. reuteri, when grown in sugar mixtures consisting of alpha-glucosides (Degree of Polymerization (DP) 1-4) could produce antimicrobial compounds active against all three pathogens in vitro. This effect could not be attributed to a single ingredient of those sugar mixtures and was synergistic. This inhibition had a dose-response characteristic and was more active at acidic pH. Significance and Impact of the Study: Knowledge of the effect that the carbon source has on the production of antimicrobial compounds by gut-associated lactobacilli allows the rational design of prebiotic/probiotic combinations to combat gastrointestinal pathogens.

Survivability of a probiotic Lactobacillus casei in the gastrointestinal tract of healthy human volunteers and its impact on the faecal microflora

Aim: The aim of this study was to measure the gastrointestinal survival of Lactobacillus casei and its impact on the gut microflora in healthy human volunteers. Methods and Results: Twenty healthy volunteers took part in a double-blind placebo-controlled probiotic feeding study (10 fed probiotic, 10 fed placebo). The probiotic was delivered in two 65 ml aliquots of fermented milk drink (FMD) daily for 21 days at a dose of 8.6 +/- 0.1 Log(10)Lact. casei CFU ml(-1) FMD. Faecal samples were collected before, during and after FMD or placebo consumption, and important groups of faecal bacteria enumerated by fluorescent in situ hybridization (FISH) using oligonucleotide probes targeting the 16S rRNA. The fed Lact. casei was enumerated using selective nutrient agar and colony identity confirmed by pulsed field gel electrophoresis. Seven days after ingestion of FMD, the Lact. casei was recovered from faecal samples taken from the active treatment group at 7.1 +/- 0.4 Log(10) CFU g(-1) faeces (mean +/- SD, n = 9) and numbers were maintained at this level until day 21. Lact. casei persisted in six volunteers until day 28 at 5.0 +/- 0.9 Log(10) CFU g(-1) faeces (mean +/- SD, n = 6). Numbers of faecal lactobacilli increased significantly upon FMD ingestion. In addition, the numbers of bifidobacteria were higher on days 7 and 21 than on days 0 and 28 in both FMD fed and placebo fed groups. Consumption of Lact. casei had little discernible effect on other bacterial groups enumerated. Conclusions: Daily consumption of FMD enabled a probiotic Lact. casei strain to be maintained in the gastrointestinal tract of volunteers at a stable relatively high population level during the probiotic feeding period. Significance and Impact of the Study: The study has confirmed that this probiotic version of Lact. casei survives well within the human gastrointestinal tract.

Evaluation of the inclusion of a mixture of organic acids or lactulose into the feed of pigs experimentally challenged with Salmonella Typhimurium

A mixture of organic acids and lactulose for preventing or reducing colonization of the gut by Salmonella Typhimurium was evaluated in pigs. A total of 63 4-week-old commercial piglets were randomly distributed into three different experimental dietary groups: a plain diet without additives (PD) and the same diet supplemented with either 0.4% (w/v) formic acid and 0.4% lactic acid (w/v) (AC) or 1% (w/v) lactulose (LC). After 7 days of adaptation, two-thirds of the pigs (14 from each diet) were challenged with a 2-mL oral dose of 10(8) CFU/mL of Salmonella Typhimurium, leaving the remaining animals unchallenged (UC). After 4 and 10 days post-challenge, pigs were euthanized and the ileum and caecum content were aseptically sampled to (a) quantify lactic, formic, and short-chain fatty acids (SCFA), (b) quantify bacterial populations and Salmonella by fluorescence in situ hybridization and (c) qualitatively analyse bacterial populations through denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE). Modification of fermentation products and counts of some of the bacterial groups analysed in the challenged pigs receiving the treatments AC and LC were minimal. Treatments only influenced the bacterial diversity after 10 days post-challenge, with AC generating a lower number of DGGE bands than UC(P < 0.05). Neither the inclusion of a mixture of 0.4% (w/v) formic and 0.4% (w/v) lactic acids nor of 1% (w/v) lactulose in the feed influenced numbers of Salmonella in the ileum and caecum of experimentally challenged pigs. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Emergence of variants with altered survival properties in stationary phase cultures of Campylobacter jejuni

During the stationary phase of Campylobacter jejuni NCTC 11351 viable numbers fluctuate in a characteristic fashion. After reaching the maximum cell count (ca. 2 X 10(9) CFU/ml) in early stationary phase (denoted phase 1), viable numbers subsequently decrease to about 10(6) CFU/ml after 48 h and then increase again to about 10(8) CFU/ml (denoted phase 2) before decreasing once more to a value intermediate between the previous maximum and minimum values. To investigate whether the increase in viable numbers following the initial decline was due to the emergence of a new strain with a growth advantage in stationary phase analogous to the 'GASP' phenotype described in Escherichia coli [Science 259 (1993) 1757], we conducted mixed culture experiments with cells from the original culture and antibiotic-resistant marked organisms isolated from the re-growth phase. In many experiments of this type, strains isolated from phase 2 failed to out-compete the original strain and we have thus been unable to demonstrate a convincing GASP phenotype. However, strains isolated from phase 2 showed a much lower rate of viability loss in early stationary phase and a small increase in resistance to aeration, peroxide challenge and heat, indicating that the emergent strain was different from the parent. These results support the view that dynamic population changes occur during the stationary phase of C jejuni that may play a role in the survival of this organism. (C) 2003 Published by Elsevier B.V.