Prospecção de biomarcadores da microbiota de Bos indicus criados à pasto para desempenho em confinamento

dc.contributor.advisor-co1Conteville, Liliane Costa
dc.contributor.advisor-co1Latteshttps://lattes.cnpq.br/5411923101730225
dc.contributor.advisor1Regitano, Luciana Correia de Almeida
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/9595338480545794
dc.contributor.authorSilva, Wanderson Anjos da
dc.contributor.authorlatteshttps://lattes.cnpq.br/7093593080495846
dc.date.accessioned2025-05-26T18:15:22Z
dc.date.issued2024-08-30
dc.description.abstractBrazilian livestock farming is predominantly based on grazing in tropical pastures, with a brief feedlot period for finishing. Although animals spend most of their lives on pasture, most microbiota research has focused on feedlot systems. This study aimed to analyze the fecal microbiota of 85 young Nelore bulls at the end of two grazing periods (dry and rainy seasons) and at the end of the feedlot phase, in search of associations between microbial profiles and production traits such as residual feed intake (RFI), ribeye area (REA), backfat thickness (BFT), meat quality, and temperament. DNA was extracted from fecal samples, and the genomic region of the 16S rRNA gene was amplified. Amplicons were sequenced using Illumina next-generation sequencing (NGS) technology on the NovaSeq platform. The sequences obtained were quality-filtered and processed with the DADA2 pipeline, which generated amplicon sequence variants (ASVs) that were taxonomically assigned using the SILVA reference annotation database (v.138.1). ASVs with a minimum relative abundance of 0.001% and present in at least 20% of the animals were retained for further analysis. To investigate associations, two RFI-extreme groups (n=16; 8 high-efficiency and 8 low-efficiency animals) were selected, and ASVs were clustered based on correlation tests. ASVs belonging to the phyla Firmicutes and Bacteroidota were significantly associated with both groups across all periods, indicating that these taxa play an important role in the gut microbial community. Conversely, ASVs from Cyanobacteria and Desulfobacterota were only found in modules associated with high RFI (less efficient animals) during grazing periods, suggesting a possible diet-related influence. Based on statistical analyses using data from all 85 animals, one ASV from the genus UCG-005 was associated with low RFI (more efficient animals) during both the rainy-season grazing and feedlot periods, suggesting its potential as an early microbial marker for feed efficiency. Additionally, some ASVs were associated with both high and low RFI, indicating that different genera or species within the same microbial family may exert contrasting effects on the phenotype. The association study between fecal microbiota profiles and feed efficiency, meat quality, and temperament traits in young cattle under different production stages and systems revealed ASVs simultaneously linked to multiple traits, suggesting potential microbial-driven phenotypic correlations.eng
dc.description.resumoA pecuária brasileira é majoritariamente baseada na criação de bovinos em pastagens tropicais, com um breve período de confinamento para terminação. Embora os animais passem a maior parte da vida em pastejo, a maioria dos estudos sobre microbiota se concentra no confinamento. Este estudo teve como objetivo analisar a microbiota fecal de 85 tourinhos da raça Nelore ao final de dois períodos de recria a pasto (estações seca e águas) e ao final do confinamento, buscando associações entre o perfil microbiano e características de produção, como consumo alimentar residual (CAR), área de olho de lombo (AOL), espessura de gordura subcutânea (EGS), qualidade da carne e temperamento. O DNA das amostras fecais foi extraído e a sequência da região genômica 16S rRNA foi amplificada, com os amplicons posteriormente sequenciados por meio de tecnologia NGS da Illumina no equipamento NovaSeq. As sequências obtidas foram filtradas por qualidade e processadas no pipeline DADA2, que gerou as variantes de sequência de amplicons (ASVs), anotadas com o banco de anotação referência SILVA v.138.1. ASVs com abundância mínima de 0,001% e presentes em pelo menos 20% dos animais foram mantidas para análises posteriores. Para investigar possíveis associações, foram selecionados dois grupos extremos de CAR (n=16, sendo 8 animais mais eficientes e 8 menos eficientes), e as ASVs foram submetidas à clusterização por meio de testes de correlação. Observou-se que ASVs pertencentes aos filos Firmicutes e Bacteroidota estiveram significativamente associadas a ambos os grupos e em todos os períodos avaliados, indicando que são táxons importantes na composição da comunidade microbiana. Por outro lado, ASVs dos filos Cyanobacteria e Desulfobacterota foram detectadas apenas em módulos associados ao alto CAR durante o pastejo, sugerindo uma possível influência da dieta. Por meio do teste estatístico utilizando os dados dos 85 animais, foi identificada uma ASV do gênero UCG-005 associada ao baixo CAR (animais mais eficientes) tanto na recria durante as águas quanto no confinamento. A presença desse táxon em ambos os períodos indica seu potencial como marcador precoce de eficiência alimentar. Ainda, foram identificadas ASVs associadas tanto a baixo quanto a alto CAR, indicando que diferentes gêneros e espécies dentro de uma mesma família microbiana podem exercer funções contrastantes no fenótipo. O estudo de associação entre o perfil da microbiota fecal e características de eficiência alimentar, qualidade da carne e temperamento em diferentes períodos e sistemas de criação revelou ASVs associadas simultaneamente a múltiplas características, sugerindo uma possível correlação fenotípica de origem microbiana.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.identifier.citationSILVA, Wanderson Anjos da. Prospecção de biomarcadores da microbiota de Bos indicus criados à pasto para desempenho em 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/20.500.14289/22105.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/22105
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Genética Evolutiva e Biologia Molecular - PPGGEv
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectAOL
dc.subjectCAR
dc.subjectEGS
dc.subjectTemperamento
dc.subject16S rRNA
dc.subjectPasto
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA
dc.titleProspecção de biomarcadores da microbiota de Bos indicus criados à pasto para desempenho em confinamento
dc.title.alternativeBiomarker prospecting in the microbiota of pasture-raised Bos indicus for predicting feedlot performanceeng
dc.typeDissertação

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