MICROBIOLOGIA DO RÚMEN

(1)

Prof. Adjunto Ary Fernandes Junior

Departamento de Microbiologia e Imunologia Instituto de Biociências – UNESP

Tel. 14 3880.0412 ary@ibb.unesp.br

MICROBIOLOGIA DO

RÚMEN

(2)

MICROBIOLOGIA DE RÚMEN

RUMINANTES  Ordem Artiodactyla

(3)

(4)

Estômago Compartimentalizado

(Poligástrico)  (Rúmen, Reticulo, Omaso, Abomaso = Estômago verdadeiro)

Reticulo=Barrete Esôfago

Boca Omaso=Folhoso

Abomaso=Coagulador

Rúmen

= Pança

Intestinos

(5)

Estômago Compartimentalizado

(6)

(7)

Rúmen: Primeiro estágio da digestão ( 100 litros) (8 a 15% do peso animal)

(8)

(9)

(10)

(11)

38 - 42C, pH (6 - 7)

Características

(Saliva Sistema Tampão) (Bicarbonato e Fosfato)

Câmara Anaeróbia (CO₂, CH₄, N₂, H_2, H₂S e teores de O₂).

Especialistas dizem que a flatulência dos ruminantes -(vacas, veados, girafas e outros)- é o terceiro fator para o agravamento do aquecimento global com 16% das emissões de gases-estufa. Em primeiro lugar está a queima de combustíveis fósseis

e em segundo de florestas que são emissores de dióxido de carbono.

(12)

(13)

Ação Microbiana

Alimento Produtos

(Degradação e Síntese)

Absorvidos pelo animal

(14)

(15)

Microrganismos x Animal Relação Ecológica

Nascem Não Ruminantes

(Relação Ácidos Orgânicos x Glicose (no sangue)

Simbiose

(16)

Bioquímica Simplificada do Rúmen

60-72% Acetato 15 a 23% Propionato

12 a 18% Butirato

90% dos AGV produzidos são absorvidos por difusão

no rumen mesmo

(17)

Metabolismo de lipídeos no bovino

(18)

Diferentes Microrganismos no Rúmen

(19)

Figure 1. Attachment of rumen bacteria on rice straw of swamp buffalo, Bar = 16 m

Figure 2.Rumen protozoa of cattle fed rice straw, Bar = 16 m

Figure 3.Rumen protozoa, Entodiniomorphsp. of swamp buffalo, Bar = 16 m

Figure 4.Sporangia of rumen fungi of swamp buffalo burst out from the surface of rice straw, Bar = 16 m

Figure 5.Rumen fungus of swamp buffalo, Anaeromycessp.

With acuminate apex, Bar = 16 m

Figure 6.Rumen fungal rhizoid with penetrated appressorium of swamp buffaloes, Bar = 16 m

(20)

Cruzada  Contato Direto

(Saliva, Úbere, Leite, Secreção Vaginal, etc)

Microrganismos do rúmen não são encontrados fora dele!!

INOCULAÇÃO

Secundária  Contato Indireto

(Alimento, Água, Ar, etc).

(21)

Cruzada

Secundária

(22)

 Ser isolado de animais em regiões diferentes (variação é esperada);

Membro Normal do Rúmen

 Produzir um tipo de metabólito encontrado normalmente no rúmen.

 Ser Anaeróbio (Estrito ou Facultativo);

 Proporção de 10⁶ / g Conteúdo Ruminal;

 Ser isolado 10 vezes consecutivas de 2 ou mais animais;

(23)

 Pop. Microbiana e Efeitos negativos sobre produtividade animal

Ex.: Síntese de Aminoácidos e Vitaminas;

Protozoários como fonte de polissacarídeos e proteínas ao animal.

Manejo (Pastejo e Confinamento) x

Diversidade Microbiana

Bactérias x Protozoários = Competição

(24)

Microrganismos do Rúmen

(25)

Holotricha (Isotricha, Dasytricha) Oligotricha (=Entodiniomorfos) (Diplodinium, Entodinium, Epidinium,

Ophryoscolex)

PROTOZOÁRIOS (Ciliados/Flagelados) (10³ a 10⁶/mL de CR e 2% do PS)

Digerir celulose ( Atividade Celulolítica), Fermentação (Ácidos Orgânicos)

Holotriquios (Amido)  Fonte de Polissacarídeo ao animal

(26)

Protozoários no Rúmen

(5x10² – 10⁶ vezes o tamanho de uma bacteria)

(27)

Dasytricha sp

Isotricha sp

(28)

Diplodinium

(29)

Entodinium caudatum

(30)

Entodinium em divisão

(31)

Ophryoscolex

(32)

Blepharocorys sp

(33)

(34)

Bactérias do Rumen

(35)

(36)

(37)

(38)

(Animais fistulados)

Coleta de conteúdo ruminal

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)

BACTÉRIAS (10⁹a 10¹⁰UFC/g CR)

Degradação da Celulose

(40% das Plantas Forrageiras)

Fibrobacter succinogenes (CBG-)

Celulose, Celobiose, Pectina, Glicose Ác. Acético e Succínico

Bactérias Celulolíticas (Presença de Fímbrias)

Ruminococcus flavefasciens (CG+)

Celulose, Celobiose, Xilose Ác. Succínico, Acético e Fórmico

(44)

Outros Celulolíticos  R. albus (celulose, celobiose e xilose), Butyrivibrio fibrisolvens, Eubacterium cellulosolvens (celulose e outros

carboidratos),

(45)

Streptococcus bovis, Lactobacillus (L. brevis, L. lactis, etc), Ruminobacter

amylophilus, Succinimonas amylolytica Bactérias Amilolíticas

Amido Ácido Lático e Acético

(46)

Putrefação  Aminas (Cadaverinas, Putrescinas)

 Perfurar parede rúmen  Morte e/ou Absorção (Fígado, Pernas, Cérebro) (Inchaço e o animal

manca)

Fibras na Alimentação Animal ????

(47)

Atividade Microbiana no Rúmem em função do pH

(48)

ACIDOSE

Ração   Concentração de Ácido Lático  Danos irreparáveis aos tecidos do rúmen

Uso de Antibióticos (Embora não recomendável) (????)

(49)

Acidose

(50)

(Lactato Propionato + CO₂ + H₂) Acidose  Como resolver ?

Bactérias Lactoclásticas

ProblemaAumento na Pressão Interna do Rúmen (Timpanismo)

(Circulação e Respiração)

Veillonella alkalescens, Megasphaera elsdenii, Selenomonas ruminantium, Propionibacterium, etc

(51)

(52)

Consumo de CO₂e H₂ CH₄ (gás) ( tensão no rúmen) (?)

Bact. Metanogênicas = Arqueobactérias

Methanobacterium ruminantium, M. mobilis

Paliativo contra Acetoclásticas (Avoparcina, Ácidos Graxos (Cáprico, Láurico, etc)

Acetoclásticas  Problema (?) (Hidrogenófilas e Acetoclásticas)

(53)

Bactérias Lipolíticas

Anaerovibrio lipolytica, Treponema bryanti, Micrococcus sp.

Outros Grupos de Bactérias do Rúmen Bactérias Proteolíticas

Clostridium lachheadii (proteolítico e

amilolítico = euritrófico); Bacillus (B. licheniformes), Prevotella ruminicola

Ruminobacter amylophilus

(54)

Ruminite  Verificado devido endotoxinas (LPS) de Bacilos Gram Negativos

Curiosidades

Lactobacilos do rúmen

Lactobacillus sp  Degradar AIA (Auxina) com geração de 3 Metil Indol (3MI)

(Pneumotóxica à Equínos e Ruminantes)

 Edema agudo e enfisema nesses animais após ingestão de forrageira de rebrota.