Composição taxonômica da microbiota de fezes de bovinos de corte (bos indicus) e suas implicações sobre o ganho de peso: uma comparação entre condições de pasto e confinamento.
| dc.contributor.advisor-co1 | Cardoso, Tainã Figueiredo | |
| dc.contributor.advisor-co1Lattes | https://lattes.cnpq.br/4587108690583529 | |
| dc.contributor.advisor1 | Regitano, Luciana Correia de Almeida | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | https://lattes.cnpq.br/9595338480545794 | |
| dc.contributor.author | Antonio, Bárbara Cunha Padilha | |
| dc.contributor.authorlattes | https://lattes.cnpq.br/3220595245803743 | |
| dc.date.accessioned | 2025-03-27T11:51:41Z | |
| dc.date.issued | 2024-08-30 | |
| dc.description.abstract | This project aimed to investigate the diversity and abundance of microorganisms in the feces of Brazilian zebu cattle at two time points: during pasture-based growing and at the end of feedlot finishing, as well as their association with the average daily gain (ADG) phenotype. Fecal samples from 85 Nelore bulls were collected, macerated, and extracted for subsequent sequencing (Illumina PE250 platform). Specific primer pairs were used for the amplification of the 16S rRNA gene (v3-v4 region, metabarcoding) for Bacteria and Archaea. QIIME 2 was used for data processing and analysis. Raw sequences were clustered into Amplicon Sequence Variants (ASVs) using the DADA2 plugin, then annotated and compared. The SILVA database (version 138.1) was used for taxonomic assignment. Statistical analyses were performed to identify differences in microbial structure and diversity over time and to assess their impact on the ADG phenotype. According to the Shannon index, bacterial diversity was significantly higher during the dry-season grazing period compared to the rainy season and the feedlot period (p ≤ 0.05, Wilcoxon test). In contrast, Archaea diversity was higher during both the dry and rainy seasons compared to the feedlot period (p ≤ 0.05, Wilcoxon test). Non-metric multidimensional scaling (NMDS) analysis using Bray-Curtis distance revealed a distinct separation of samples from each period for bacteria, with the rainy season being more similar to the feedlot period. Conversely, for Archaea, beta diversity analysis showed greater clustering and similarity among samples across all three periods. The dominant phyla in the Archaea community were Euryarchaeota, Thermoplasmatota, and Halobacterota, with Euryarchaeota being the only phylum present during the feedlot period. The most abundant bacterial phyla were Firmicutes, Bacteroidota, Proteobacteria, and Actinobacteriota. Notably, there was a significant difference in the abundance of Proteobacteria and Bacteroidota between the dry season and other periods, with Bacteroidota being more abundant and Proteobacteria less abundant during the dry season. In the association analysis, six Archaea ASVs and four Bacteria ASVs were identified during the rainy season as associated with low ADG, while ten Bacteria ASVs and one Archaea ASV were associated with high ADG. In the feedlot period, eight Bacteria ASVs were associated with low ADG, whereas thirteen Bacteria ASVs and two Archaea ASVs were linked to high ADG. During the dry season, four Bacteria ASVs and one Archaea ASV were associated with low ADG, while six Bacteria ASVs and six Archaea ASVs were linked to high ADG. These results highlight the relative abundance of the most frequent taxa, aligning with the core microbiome concept, and higher alpha diversity during the dry season. The association analysis of ASVs with ADG identified Lachnospiraceae, Oscillospiraceae, and Rikenellaceae as key bacterial families, and Methanobrevibacter as the main Archaea taxon, with both positive and negative effects on the phenotype. | eng |
| dc.description.resumo | Este projeto visou investigar a diversidade e abundância de microrganismos nas fezes de zebuínos brasileiros em dois momentos: de recria a pasto e ao término do confinamento, bem como sua associação com o fenótipo de ganho médio diário (GMD). Para isso, foram utilizadas amostras fecais de 85 tourinhos Nelores, as quais foram coletadas, maceradas e extraídas para posterior sequenciamento (plataforma Illumina PE250). Pares de conjuntos de primers específicos para amplificação da região 16S, v3-v4 (metabarcoding) de Bactéria e Archaea foram usados. Para processamento e análise de dados, o QIIME 2 foi utilizado. As sequências brutas foram agrupadas em Amplicon Sequence Variants (ASVs), usando o plugin DADA2, e foram anotadas e comparadas. A base de dados SILVA versão 138.1 foi utilizada para atribuição taxonômica. Os dados foram analisados estatisticamente para identificar diferenças na estrutura e na diversidade microbiana ao longo dos tempos em estudo e analisar seu impacto no fenótipo de ganho médio diário. Segundo o índice de Shannon, a diversidade bacteriana foi significativamente maior durante o período de pastejo na estação seca em comparação com a estação chuvosa e período de confinamento (valor de p ≤ 0,05, teste de Wilcoxon). Já a diversidade de Archaea foi maior durante as estações seca e chuvosa em comparação ao período de confinamento (valor de p ≤ 0,05, teste de Wilcoxon). A análise de escala multidimensional não métrica (NMDS), usando a distância de Bray-Curtis, revelou uma separação distinta de amostras de cada período para bactérias, tendo o período da estação chuvosa apresentado maior semelhança com o período de confinamento. Em contraste, para Archaea, a análise de diversidade beta mostrou um maior agrupamento e maior similaridade de amostras em todos os três períodos. Os filos dominantes na comunidade Archaea foram Euryarchaeota, Thermoplasmatota e Halobacteorota, sendo Euryarchaeota o único filo presente no período de confinamento. Os filos bacterianos mais abundantes foram Firmicutes, Bacteroidota, Proteobacteria e Actinobacteriota. Notavelmente, houve uma diferença significativa na abundância de Proteobacteria e Bacteroidota entre a estação seca e outros períodos, sendo Bacteroidota mais abundante e Proteobacteria menos abundante durante a estação seca. Na análise de associação, obtiveram-se seis ASVs de Archaea e quatro de Bactérias no período de águas associadas com o baixo GMD, enquanto para alto GMD foram dez ASVs de Bactérias e uma de Archaea. No confinamento, oito ASVs de bactérias foram associadas a baixo GMD, enquanto treze ASVs de Bactérias e duas de Archaea foram associadas a alto GMD. No período de seca, quatro ASVs de Bactérias e uma de Archaea foram relacionadas com o baixo GMD, enquanto seis ASVs de Bactérias e seis de Archaea estiveram associadas com o alto GMD. Esses resultados destacam a abundância relativa dos táxons mais frequentes, alinhada ao conceito de microbioma core, e maior diversidade alfa durante a seca. As análises de associação das ASVs com o GMD identificaram Lachnospiraceae, Oscillospiraceae e Rikenellaceae como principais bactérias associadas, e Methanobrevibacter como principal táxon de Archaea, com efeitos positivos e negativos no fenótipo. | |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | |
| dc.identifier.citation | ANTONIO, Bárbara Cunha Padilha. Composição taxonômica da microbiota de fezes de bovinos de corte (bos indicus) e suas implicações sobre o ganho de peso: uma comparação entre condições de pasto e confinamento.. 2024. Dissertação (Mestrado em Genética Evolutiva e Biologia Molecular) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21695. | por |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.14289/21695 | |
| dc.language.iso | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | |
| dc.publisher.address | Campus São Carlos | |
| dc.publisher.initials | UFSCar | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Genética Evolutiva e Biologia Molecular - PPGGEv | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | |
| dc.subject | Microbioma | |
| dc.subject | Ganho médio diário | |
| dc.subject | Diversidade | |
| dc.subject | Pastejo | |
| dc.subject | Manejo alimentar | |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA | |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA | |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS AGRARIAS::ZOOTECNIA::GENETICA E MELHORAMENTO DOS ANIMAIS DOMESTICOS | |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS AGRARIAS::ZOOTECNIA::PRODUCAO ANIMAL | |
| dc.title | Composição taxonômica da microbiota de fezes de bovinos de corte (bos indicus) e suas implicações sobre o ganho de peso: uma comparação entre condições de pasto e confinamento. | |
| dc.title.alternative | Taxonomic composition of the fecal microbiota of beef cattle (Bos indicus) and its implications for weight gain: a comparison between pasture and feedlot conditions. | eng |
| dc.type | Dissertação |
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