Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40210| Título: | Microbioma de bovinos Purunã em diferentes sistemas de produção a pasto durante os meses quentes |
| Título(s) alternativo(s): | Microbiome of Purunã cattle under different pasture-based production systems during the warm months |
| Autor(es): | Lopes, Laila Cristina |
| Orientador(es): | Leite, Deborah Catharine de Assis |
| Palavras-chave: | Bovinos de corte Novilhos Mudanças climáticas Animais - Proteção Micro-organismos Beef cattle Heifers Climatic changes Animal welfare Microorganisms |
| Data do documento: | 28-Ago-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Ponta Grossa |
| Citação: | LOPES, Laila Cristina. Microbioma de bovinos Purunã em diferentes sistemas de produção a pasto durante os meses quentes. 2025. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2025. |
| Resumo: | A raça bovina de corte Purunã foi criada no Paraná e tornou-se promissora para regiões de clima subtropical úmido. Com o avanço do aquecimento global, o estresse térmico é uma das preocupações dos produtores, devido às perdas produtivas e baixo nível de bem-estar que ocasionam. No ambiente intestinal, os microrganismos interagem com o hospedeiro e afetam diretamente os processos metabólicos durante a estação de verão. Este estudo teve como objetivo avaliar o impacto de diferentes sistemas de manejo (Irrigação, Silvipastoril e Pleno Sol) na composição bacteriana de novilhos da raça Purunã. Foram coletadas 72 amostras fecais em três períodos experimentais (0, 42 e 84 dias) e 26 amostras salivares (aos 42 dias). O DNA foi extraído das amostras e amplificados por PCR utilizando primer específico para a região V4-V5 do gene que codifica a região 16S rRNA. Os amplicons foram sequenciados na plataforma Illumina NovaSeq e as sequências brutas processadas pelo software QIIME-2 para a clusterização em ASVs (783 ASVs no total). As análises de diversidade e composição foram realizadas no MicrobiomeAnalyst. Para as análises de microbiota fecal ao longo do tempo, de modo geral, o tempo foi o fator de maior impacto na comunidade bacteriana. A alfa-diversidade não apresentou diferença estatística entre os dias 0 e 42, mas aumentou significativamente no dia 84 (p < 0,05) em todos os tratamentos. A beta-diversidade confirmou essa adaptação temporal, mostrando que a composição microbiana no dia 84 foi estatisticamente distinta das comunidades dos dias 0 e 42 (p < 0,01). Em contraste, ao comparar os tratamentos (Pleno Sol, Irrigação e Silvipastoril), a alfa-diversidade fecal não apresentou diferença estatística (p > 0,05) entre os sistemas. No entanto, análises de abundância diferencial (DESeq2) revelaram assinaturas metabólicas distintas: o Pleno Sol favoreceu os microrganismos Streptococcus e Olsenella, enquanto Irrigação e Silvipastoril selecionaram o Phascolarctobacterium. A abundância relativa apresentou à adaptação temporal foi marcada pela inversão da razão Firmicutes:Bacteroidota e pelo estabelecimento de uma comunidade madura no dia 84, indicada pelo biomarcador Christensenellaceae R-7 group (ISA/LEfSe), a análise foi realizada pelo software RStudio [marca registrada] (v2024.4.4.2). O estudo conclui que a microbiota bovina é resiliente a distúrbios climáticos agudos (dia 42), mas se adapta profundamente ao longo do tempo (84 dias). Embora os sistemas de manejo não alterem a diversidade total, os sistemas de Irrigação e Silvipastoril demonstraram selecionar microrganismos que favorecem o bem-estar animal, destacando-se como alternativas viáveis para a produção animal. Em seguida, foi comparado às amostras de fezes vs. saliva aos 42 dias. A alfa-diversidade fecal foi significativamente maior (p < 0,05) que a salivar, e a beta-diversidade demonstrou que são duas comunidades completamente distintas. Taxonomicamente, a saliva foi dominada por Proteobacteria, Bacteroidota e Firmicutes, enquanto as fezes foram compostas quase exclusivamente por Firmicutes e Bacteroidota. A diversidade e composição das comunidades bacterianas nas amostras fecais de bovinos mostraram-se dinâmicas e responsivas aos diferentes tratamentos ao longo do tempo e ressaltam a importância de implementação de sistemas de produção que promovem o bem-estar animal e a estabilidade do microbioma, como o sistema Silvipastoril. |
| Abstract: | The Purunã beef cattle breed was developed in Paraná and has shown promise for regions with a humid subtropical climate. With the advancement of global warming, heat stress is a significant concern for producers, as it leads to production losses and a low level of well-being. In the intestinal environment, microorganisms interact with the host and directly affect metabolic processes during the summer season. This study aimed to evaluate the impact of different management systems (Irrigation, Silvopastoral, and Full Sun) on the bacterial composition of Purunã cattle calves. Seventy-two fecal samples were collected in three experimental periods (0, 42, and 84 days) and 26 salivary samples (at 42 days). DNA was extracted from the samples and amplified by PCR using a specific primer for the V4-V5 region of the gene encoding the 16S rRNA region. The amplicons were sequenced on the Illumina NovaSeq platform, and the raw sequences were processed using QIIME-2 software for clustering into ASVs (a total of 783 ASVs). Diversity and composition analyses were performed in MicrobiomeAnalyst. For fecal microbiota analyses over time, overall, time was the factor with the most significant impact on the bacterial community. Alpha diversity showed no statistical difference between days 0 and 42, but increased significantly on day 84 (p < 0.05) in all treatments. Beta-diversity confirmed this temporal adaptation, showing that the microbial composition on day 84 was statistically distinct from the communities on days 0 and 42 (p < 0.01). In contrast, when comparing treatments (Full Sun, Irrigation, and Silvopastoral), fecal alpha diversity showed no statistical difference (p > 0.05) between systems. However, differential abundance analyses (DESeq2) revealed distinct metabolic signatures: Full Sun favored the microorganisms Streptococcus and Olsenella, while Irrigation and Silvopastoral selected Phascolarctobacterium. Relative abundance showed temporal adaptation marked by the reversal of the Firmicutes:Bacteroidota ratio and the establishment of a mature community on day 84, indicated by the Christensenellaceae R-7 group biomarker (ISA/LEfSe). The analysis was performed using RStudio [trade mark] software (v2024.4.4.2). The study concludes that bovine microbiota is resilient to acute climatic disturbances (day 42) but adapts profoundly over time (84 days). Although management systems do not alter total diversity, irrigation and silvopastoral systems have been shown to select microorganisms that promote animal welfare, making them viable alternatives for animal production. Next, fecal samples were compared vs. saliva at 42 days. Fecal alpha-diversity was significantly higher (p < 0.05) than salivary alphadiversity, and beta-diversity showed that they are two completely distinct communities. Taxonomically, saliva was dominated by Proteobacteria, Bacteroidota, and Firmicutes, while feces were composed almost exclusively of Firmicutes and Bacteroidota. The diversity and composition of bacterial communities in bovine fecal samples proved to be dynamic and responsive to different treatments over time, and highlight the importance of implementing production systems that promote animal welfare and microbiome stability, such as the Silvipastoral system. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40210 |
| Aparece nas coleções: | PG - Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|
| microbiomapurunamesesquentes.pdf | 4,74 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons
