Producción de ácido Itacónico por Aspergillus terreus y de Ácido Hialurónico por Streptococcus equi subsp. equi en Biorreactores de Tanque Agitado. Production of Itaconic Acid by Aspergillus terreus and of Hyaluronic Acid by Sreptococcus equi subsp. equi in Stirred Tank Bioreactors.

El proyecto aborda el problema general de establecer una metodología para el cambio de escala de la producción de metabolitos en biorreactores de tanque agitado.En el desarrollo de procesos de producción de metabolitos a partir de microorganismos, el cambio de escala es particularmente complejo, dado que los microorganismos experimentan un continuo cambio en sus rutas metabólicas durante el período de producción. Esto hace que en el proceso del cambio de escala, las mayores dificultades se encuentren en el desarrollo del inóculo y problemas ocasionados por modificaciones en las características de transferencia de calor, masa y momento.Dentro de este contexto general se definen dos objetivos específicos. Estos son: el estudio de la producción de ácido itacónico por Aspergillus terreus y el de la producción de ácido hialurónico por Streptococcus equi. subsp. equi, con la finalidad de desarrollar una metodología de trabajo experimental y teórica que permita sistematizar el estudio del factibilidad técnico-económica de plantas de producción, vinculando la investigación del procesos a escala de laboratorio con la producción a mayor escala.La hipótesis de trabajo es que el estudio de la producción de Aspergillus terreus y de Streptococcus equi en un biorreactor de tanque agitado a escala de laboratorio permitirá establecer los parámetros que contribuirán a realizar el cambio de escala de su producción y esto será verificado experimentalmente.Los trabajos se realizarán utilizando un biorreactor a escala de laboratorio especialmente diseñado para este tipo de trabajo. Los resultados experimentales se interpretarán con técnicas estadísticas y matemáticas de diferente complejidad a efectos de establecer los criterios de cambio de escala y luego se realizarán experiencias en un biorreactor piloto con el objeto de verificar la metodología seleccionada.El desarrollo del proyecto permitirá:1.- obtener información técnica útil sobre la producción de ácido itacónico, el que tiene importantes aplicaciones en la industria del plástico. La producción por medio del Aspergillus terreus MJL05 se realizará utilizando glicerol como fuente de carbono, el que constituye el principal subproducto en los procesos de manufactura de biodiesel. De este modo se podrá analizar la factibilidad técnica de una ruta alternativa para emplear este subproducto.2.- obtener información técnica útil sobre la producción de ácido hialurónico, biopolímero de alto valor agregado con importantes aplicaciones en medicina, y contribuir así a realizar el cambio de escala de su producción.

Perfil fenotípico e susceptibilidade antimicrobiana de Streptococcus equi isolados de equinos da região Sul do Brasil

As características fenotípicas [morfológicas, bioquímicas, susceptibilidade aos antimicrobianos, índice de resistência múltipla aos antimicrobianos (IRMA), concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM) da benzilpenicilina] de 38 isolados de Streptococcus equi oriundos de amostras clínicas de animais com adenite equina foram alvo deste estudo. A fenotipia demonstrou três padrões de colônias, três biotipos de fermentação de carboidratos e variação de 0 a 0,4 no IRMA. Todos os isolados de S. equi demonstraram sensibilidade à penicilina, tanto pelo método de disco difusão quanto pelo método de microdiluição. A CIM e CBM média de benzilpenicilina foi de 0,0095μg/mL e 0,0267μg/mL para S. equi subesp. equi e de 0,0128μg/mL e 0,0380μg/mL para S. equi subesp. zooepidemicus. Os valores de CIM e CBM diferiram entre as subespécies (p<0,05). O diâmetro do halo de inibição de penicilina demonstrou relação com a CIM (ì=0,03638 - 0,00072x) para S. equi subesp. equi. Também foi demonstrada relação entre o diâmetro do halo de inibição de penicilina com a CBM para S. equi subesp. equi (ì=0,10931- 0,00223x). Entretanto para as amostras de S. equi subesp. zooepidemicus esta relação somente foi verificada para a CBM (ì=0,1322 - 0,00271x). A CIM de benzilpenicilina frente às amostras isoladas da região Central, Planalto e Sul do estado do Rio Grande do Sul foram estatisticamente semelhantes, mas diferiram do isolado do estado do Paraná, sugerindo o caráter atípico desta cepa. Todos os isolados de S. equi são sensíveis à penicilina e sulfazotrim, confirmando a eleição destes antimicrobianos para o tratamento das infecções por este agente na clínica veterinária. Os resultados obtidos não dispensam a utilização prudente dos antimicrobianos.

Streptococcus equi subsp ruminatorum subsp nov., isolated from mastitis in small ruminants

Six isolates of an unknown Gram-positive, catalase-negative, chain-forming, coccus-shaped organism isolated from ovine and caprine mastitis were characterized by phenotypic and molecular taxonomic methods. On the basis of cellular morphology and the results of biochemical tests, the organism was tentatively identified as a streptococcal species. Comparative 16S rRNA gene sequencing studies confirmed that the organism is a member of the genus Streptococcus, with Streptococcus equi as its closest phylogenetic relative (98(.)8% similarity). DNA-DNA pairing studies showed that the unidentified organism displayed more than 70% relatedness to the type strains of S. equi subsp. equi and subsp. zooepidemicus. Despite the relatively high DNA-DNA reassociation values, biotyping and ribotyping allowed clear differentiation of the unknown bacterium from the two recognized subspecies of S. equi. On the basis of phenotypic and molecular genetic evidence, it is proposed that the unknown Streptococcus isolates from ovine and caprine mastitis be classified as a novel subspecies, Streptococcus equi subsp. ruminatorum subsp. nov. The type strain is CECT 5772(T) (=CCUG 47520(T) = Mt 167(T)).

Cloning, expression and characterization of SeM protein of Streptococcus equi subsp. equi and evaluation of its use as antigen in an indirect ELISA

A adenite equina é uma enfermidade economicamente importante de equinos, causada por Streptococcus equi subsp. equi. Seu diagnóstico pode ser confirmado de forma direta, por meio de isolamento bacteriano e de PCR, ou de forma indireta, por meio de ELISA, método baseado na detecção de anticorpos séricos. O objetivo deste estudo foi clonar, expressar e caracterizar a proteína SeM de Streptococcus equi subsp. equi, avaliar sua utilização como antígeno em um ELISA indireto e determinar a capacidade do teste de distinguir soros de animais negativos, vacinados e positivos. Para tal, foi inicialmente realizada a clonagem do gene que codifica para a proteína SeM e sua expressão em Escherichia coli. Posteriormente, a proteína produzida foi caracterizada e utilizada como antígeno em um teste de ELISA indireto. Para avaliação do teste, foram utilizadas amostras de soro de 40 potros negativos, de 46 equinos vacinados com uma vacina comercial contra adenite equina e de 46 equinos com diagnóstico da doença. O teste demonstrou alta sensibilidade e especificidade, permitindo discriminar entre soros negativos e positivos, positivos e de animais vacinados, e negativos e de animais vacinados. Assim, conclui-se que a proteína rSeM produzida pode ser usada como antígeno para o diagnóstico da enfermidade e que o ELISA descrito pode ser útil para avaliar o estado imunológico do rebanho.

Streptococcus castoreus sp nov., isolated from a beaver (Castor fiber)

A previously undescribed, Gram-positive, catalase-negative, Streptococcus-like organism originating from a European beaver (Castor fiber) was subjected to a taxonomic study. The organism displayed beta-haemolytic activity and gave a positive reaction with Lancefield group A antisera. Based on the results of biochemical testing, the organism was tentatively identified as a member of the genus Streptococcus, but it did not correspond phenotypically to any recognized species of this genus. Comparative 16S rRNA gene sequencing studies confirmed this assignment, with the bacterium forming a hitherto unknown subline within the genus. Sequence divergence values of greater than 3% from other reference streptococcal species, however, demonstrated that the unidentified coccus-shaped organism represents a hitherto unknown species. Based on phenotypic and molecular phylogenetic evidence, it is therefore proposed that the unknown organism from a beaver be classified as a novel species, Streptococcus castoreus sp. nov. The type strain is M605815/03/2(T) (=CCUG 48115(T) = CIP 108205(T)).

Streptococcus halichoeri sp nov., isolated from grey seals (Halichoerus grypus)

Phenotypic and phylogenetic studies were performed on six unidentified, Gram-positive, catalase-negative, chain-forming Streptococcus-like organisms recovered from grey seals. Biochemically the six strains were highly related to each other, but they did not appear to correspond to any recognized species of the genus Streptococcus. Comparative 16S rRNA gene sequencing studies confirmed that phylogenetically the strains were members of the genus Streptococcus, but sequence divergence values of greater than 3 % compared with reference streptococcal species demonstrated that the organisms from seals represent a novel species. SDS-PAGE analysis of whole-cell proteins confirmed the phenotypic distinctiveness of the seal organisms. Based on biochemical criteria and molecular chemical and genetic evidence, it is proposed that the unknown organism from seals be classified as a novel species, Streptococcus halichoeri sp. nov., the type strain of which is CCUG 48324(T) (=CIP 108195(T)).

Streptococcus marimammalium sp nov., isolated from seals

Two strains of an unidentified, Gram-positive, catalase-negative, chain-forming, coccus-shaped organism recovered from seals were characterized using phenotypic and molecular taxonomic methods. Based on morphological and biochemical criteria the strains were tentatively identified as streptococci but they did not appear to correspond to any recognized species of the genus Streptococcus. Comparative 16S rRNA gene sequencing studies showed that the strains were closely related to each other and confirmed their placement in the genus Streptococcus. Sequence divergence values of > 5 % with reference streptococcal species demonstrated the organisms from seals represent a novel species. SDS-PAGE analysis of whole-cell proteins confirmed that the two organisms were closely related to each other but were different from all currently defined streptococcal species. Based on biochemical criteria, molecular chemical and molecular genetic evidence, it is proposed that the unknown isolates from seals be assigned to a novel species of the genus Streptococcus, Streptococcus marimammalium sp. nov. The type strain is M54/01/(T) (=CCUG 48494(T)=CIP 108309(T)).

Streptococcus devriesei sp nov., from equine teeth

Phenotypic and phylogenetic studies were performed on four unidentified Gram-positive staining, catalase-negative, cc-hemolytic Streptococcus-like organisms recovered from the teeth of horses. SDS PAGE analysis of whole-cell proteins and comparative 16S rRNA gene sequencing demonstrated the four strains were highly related to each other but that they did not correspond to any recognised species of the genus Streptococcus. Phylogenetic analysis based on 16S rRNA gene sequences showed the unidentified organisms form a hitherto unknown sub-line within the Streptococcus genus, displaying a close affinity with Streptococcus mutans, Streptococcus ferus and related organisms. Sequence divergence values of > 5% with thew and other reference streptococcal species however demonstrated the organisms from equine sources represent a novel species. Based on the phenotypic distinctiveness of the new bacterium and molecular chemical and molecular genetic evidence, it is proposed that the unknown species be classified as Streptococcus devriesei sp. nov. The type strain of Streptococcus devriesei is CCUG 47155(T) (= CIP 107809T).

Streptococcus ovis sp. nov., isolated from sheep

Seven strains of an unknown Gram-positive catalase-negative chain-forming coccus-shaped organism isolated from clinical specimens from sheep were characterized by phenotypic and molecular taxonomic methods. Comparative 16S rRNA gene sequencing studies demonstrated that the bacterium represents a new sub-line within the genus Streptococcus. The unknown bacterium was readily distinguished from recognized streptococcal species by biochemical tests and electrophoretic analysis of whole-cell proteins. Based on phylogenetic and phenotypic evidence, it is proposed that the unknown bacterium be classified as Streptococcus ovis sp. nov. The type strain of Streptococcus ovis is CCUG 39485T (= LMG 19174T).

Mastite infecciosa equina: uma visão geral da doença

Mastits is considered uncommon disease in mares. Streptococcus equi, Staphylococcus sp., Corynebacterium sp., Actinobacillus sp., Nocardia sp. and enterobacterias are major microorganisms involved in equine mammary infections. The disease is commonly related to traumatic lesions in mammary glands and teats. Edema, fibrosis, masses to palpation of glands, and viscous to seropurulent milk are mainly clinical signs observed in affected animals. The diagnosis is based on clinical exam of mammary glands and microbiological culture of the milk. There are no standard to use of indirect exams on diagnosis, including California Mastits Test and Somatic Cell Count. Systemic antimicrobials are recommended in therapy, based on previous “in vitro” susceptibility microbiological test. No specific control measures are indicated in equine mastits. The present study reviewed the mastits in mares, with emphasis to etiology, epidemiology findings, clinical manifestation, diagnosis, treatment and control aspects.

Estudos sobre a ação de leucócitos no endométrio de éguas.

As endometrites bacterianas são uma das principais causas de infertilidade na égua. Entre os tratamentos utilizados nesta patologia, estão as infusões uterinas de plasma homólogo acrescido de leucócitos e a infusão de leucócitos heterólogos criopreservados. O presente trabalho teve por objetivo realizar testes in vivo e in vitro, que foram descritos em dois artigos. No primeiro artigo, objetivou-se avaliar in vitro a quimiotaxia dos leucócitos eqüinos em relação a diferentes quimioatraentes, bem como sua vitalidade e produção de radicais livres de oxigênio (ROS) pós-descongelamento. No experimento 1, testou-se dextrose em concentrações de 0, 1, 2 e 6%, acrescida ou não de interleucina-8 (IL-8), como quimioatraente para leucócitos eqüinos suspensos em salina fosfatada tamponada (PBS) ou em R3F; no experimento 2, testou-se plasma homólogo ou heterólogo, a 3% (com ou sem IL-8), 10, 30, 60 e 90%, como quimioatraente; no experimento 3, foi testada a quimiotaxia de leucócitos íntegros em relação a diferentes quantidades de leucócitos lisados. O experimento 4 avaliou a vitalidade e a geração de ROS pelos leucócitos após o descongelamento, comparando quatro graus de diluição em NaCl e PBS. Concluiu-se que a dextrose não apresenta bom efeito quimioatraente para leucócitos eqüinos. Dentre as concentrações de plasma utilizadas, concentrações de plasma homólogo entre 10% e 60% apresentam bom efeito quimiotático. Já o plasma heterólogo apresentou boa atração de leucócitos quando em concentrações de 10% e de 30% Na concentração de 10x106/mL, os leucócitos lisados foram capazes de atrair leucócitos em proporção semelhante à da IL-8. Com relação aos testes-pós-descongelamento, células ressuspendidas em PBS ou NaCl apresentam vitalidade e geração de radicais livres de oxigênio semelhantes, quando incubados por até 15 minutos. No segundo artigo, realizaram-se testes in vivo compararando cinco tratamentos em éguas, em estro, experimentalmente infectadas com Streptococcus equi subsp.zooepidemicus. Foram utilizadas 25 éguas, 20 consideradas resistentes, e 5 éguas susceptíveis à endometrite. Após 24 horas, os animais foram submetidos a exame clínico, bacteriológico e citológico. Com a presença de quadro clínico de endometrite, as éguas eram submetidas a um dos seguintes tratamentos: 1-Infusão de 120mL de plasma homológo com de leucócitos frescos; 2-– Infusão de 4 mL contendo 800 x 106 leucócitos íntegros, congelados; 3-Leucócitos lisados - Infusão de 4 mL contendo 800 x 106 leucócitos lisados; 4- IL-8- Infusão de 4 mL contendo 25 ng/mL de IL-8 congelada; 5-Controle – Infusão de 4 mL de meio R3F congelado. Os exames clínico, bacteriológico e citológico foram realizados diariamente até o sétimo dia pós-infecção, ou até a eliminação da bactéria, ou até a ausência de neutrófilos no esfregaço citológico. Após os exames, as éguas receberam o tratamento designado, sendo estes realizados diariamente até a ausência de crescimento bacteriano no exame microbiológico ou por, no máximo, quatro dias. No sétimo dia, todas as éguas foram tratadas com infusão intra-uterina de 5.000.000 UI de penicilina G potássica cristalina. Após o término de um tratamento, aguardava-se cerca de sete dias para a reinfecção, num outro ciclo, quando um outro tratamento era aplicados. Todas as éguas foram submetidas a todos os tratamentos, perfazendo um total de 125 infecções experimentais num delineamento experimental do tipo Quadrado Latino. Não se observaram diferenças significativas no tempo de eliminação bacteriana nas éguas resistentes. Entretanto, nas éguas susceptíveis, observou-se uma cura bacteriana mais rápida quando as éguas foram tratadas com leucócitos frescos, leucócitos congelados e leucócitos lisados, em relação às tratadas com IL-8 e as do grupo controle. Concluiu-se que o efeito bactericida dos leucócitos viáveis ou lisados, associados ou não à presença de fatores de opsonização do plasma, foi o responsável pela cura bacteriológica e que o efeito quimioatraente de neutrófilos, plasma, restos celulares e IL-8 não influiu no tempo de eliminação bacteriana.

Primary bilateral guttural pouch empyema in a two-month-old foal

The present report describes a 2-month-old foal which signs of respiratory infectious disease, bilateral retropharyngeal swelling and nasal mucopurulent discharge, suggesting guttural pouch empyema. The owners reported that the foal lived in a herd that experienced an outbreak of strangles. Foals younger than 3 months are usually protected against infectious diseases, however in this case, the foal was exposed to an environment heavily populated by Streptococcus equi equi during the outbreak of strangles. Although uncommon in such young animals, the foal was infected and developed a primary bilateral guttural pouch empyema, without signs of lymph nodes alteration

Colostro e leite de éguas: análise mirobiológica e contagem de células somáticas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Bacterial infections in horses: a retrospective study at the University Equine Clinic of Bern

Bacterial infections present a major challenge in equine medicine. Therapy should be based on bacteriological diagnosis to successfully minimize the increasing number of infections caused by multidrug-resistant bacteria. The present study is a retrospective analysis of bacteriological results from purulent infections in horses admitted at the University Equine Clinic of Bern from 2004 to 2008. From 378 samples analyzed, 557 isolates were identified, of which Staphylococcus aureus, Streptococcus equi subsp. zooepidemicus and coliforms were the most common. Special attention was paid to infections with methicillin-resistant S. aureus (MRSA) ST398 and a non-MRSA, multidrug-resistant S. aureus clone ST1 (BERN100). Screening of newly-admitted horses showed that 2.2 % were carriers of MRSA. Consequent hygiene measures taken at the Clinic helped to overcome a MRSA outbreak and decrease the number of MRSA infections.