Os insetos são o grupo de organismos multicelulares mais abundantes e diversos, habitando os mais variados ambientes. Muitas de suas adaptações a condições adversas podem estar relacionadas à sua associação a bactérias. O conhecimento da diversidade dessa associação pode elucidar a importância desses microrganismos nas respostas de insetos a fatores bióticos e abióticos. Bactérias também são o principal alvo de exploração para o desenvolvimento de produtos de interesse biotecnológico. Dada à sua diversidade e interações com o ambiente, insetos representam um novo nicho para a exploração de microrganismos com potencial biotecnológico. A longa história de associação dos insetos com bactérias e os dados recentes da participação da microbiota a eles associada na degradação de moléculas orgânicas, naturais e/ou sintéticas, indicam o potencial desses microrganismos de interferir na resposta do inseto a inseticidas. Adicionalmente, simbiontes bacterianos associados aos insetos também podem ser uma fonte promissora de compostos bioativos. A descoberta de novos compostos naturais vem decaindo, surgindo a necessidade de exploração de novos nichos de microrganismos e o uso de novas tecnologias para superar o número reduzido de novas moléculas identificadas. Assim, este trabalho buscou explorar simbiontes de insetos para o estudo da sua participação na metabolização de xenobióticos pelo hospedeiro e a identificação de novos compostos inseticidas, tendo como objetivos investigar i) os mecanismos envolvidos na degradação de inseticidas e sua contribuição na capacidade de sobrevivência do hospedeiro, e ii) a diversidade biológica na busca de novas moléculas inseticidas. Bactérias com potencial de degradação de xenobióticos isoladas da microbiota intestinal de insetos resistentes a inseticidas foram utilizadas para a colonização do trato intestinal de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) suscetível à inseticidas e investigação da sua participação na sobrevivência do hospedeiro quando exposto a inseticidas, assim como a existência de custo adaptativo da associação a bactérias com capacidade de metabolização de inseticidas. O isolado IIL-Cl29 Leclercia adecarboxylata foi capaz de contribuir para a sobrevivência de lagartas expostas a chlorpyrifos ethyl, passando a exigir uma CL50 cerca de 2 vezes superior àquela de lagartas apossimbiontes. Estudo de biologia comparada entre a linhagem apossimbionte e aquela associadas ao isolado IIL-Cl29 demonstrou a existência de custo adaptativo para essa associação, quando na ausência da pressão de seleção do inseticida. A investigação dos mecanismos envolvidos na metabolização de inseticidas por bactérias simbiontes de S. frugiperda resistente ao organofosforado chlorpirifos ethyl, aos piretroides lambda-cyhalothrin e deltamethrin, a espinosina spinosad e a benzoilureia lufenuron revelou, por meio de análises químicas, que essas bactérias são capazes de metabolizar e bioacumular inseticidas interferindo ativamente na atividade de xenobióticos no hospedeiro. O isolado IIL-Luf14 Microbacterium arborescens foi selecionado para a realização de estudos mais aprofundados para a identificação de produtos de degradação e comprovação do mecanismo de bioacumulação de lufenuron. O potencial de simbiontes de insetos para o isolamento de bioinseticidas foi avaliado em estudos da diversidade de bactérias cultiváveis associadas a Acromyrmex coronatus (Fabricius, 1804) (Hymenoptera: Formicidae). Foram identificados 46 isolados pertencentes a Actinobacteria, Firmicutes e Proteobacteria associados a essa formiga e estudos da atividade inseticida in vivo e in vitro de extratos orgânicos de metabólitos mostraram grande variação nos resultados de atividade. Ensaios in vivo com lagartas de 1º instar de S. frugiperda mostraram-se mais adequados, e o isolado Asp77 Streptomyces drozdowiczii foi selecionado para a identificação de moléculas ativas com efeito inseticida. Dois compostos bioativos com atividade inseticida foram identificados e a atividade inseticida atribuída para duas classes químicas diferentes: um composto pirrolobenzodiazepino e um alcaloide. Nossos resultados comprovam a hipótese de que simbiontes participam da metabolização de xenobióticos em insetos, ao mesmo tempo que possuem potencial para exploração de novos compostos inseticidas. / The insects are the most diverse and abundant group of multicellular organisms, inhabiting a range of environments. Many of their adaptations to restricting conditions are related to their association with bacteria. The knowledge of the diversity of insect associations with bacteria can elucidate their role in insect response to biotic and abiotic factors. Bacteria are also the main target of exploitation for the development of biotechnological products. Insect´s diversity and interactions with the environment turn insects a new niche for the exploration of microorganisms with biotechnological potential. The long history of association of insects with bacteria and the participation of insect-associated bacteria in the degradation of natural and/or synthetic organic molecules indicate the potential of these microorganisms to interfere with insect response to insecticides. Additionally, bacterial symbionts associated with insects may also be a promising source of bioactive compounds. The discovery of new natural compounds has been declining, requiring the exploration of new niches of microorganisms and the use of new technologies to overcome the reduced number of molecules discovered. This work aimed to investigate the role of insect-associated bacteria in the metabolism of xenobiotics in the host and their potential to synthesize insecticidal compounds. Our objectives were to demonstrate i) the mechanisms involved in insecticide degradation by selected microbial symbionts, and to determine their contribution to host survival when exposed to insecticides, and ii) the biological and metabolic diversity of the microbiota associated with a leaf cutting ant. Bacteria that are able to degrade xenobiotics isolated from the gut microbiota of insecticide-resistant insects were used for the colonization of the gut of a susceptible strain of Spodoptera frugiperda (JE Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae). Comparisons of larval survival after insecticide exposure and the existence of adaptive costs of the association were done by using a aposymbiotic and infected susceptible lines. Suceptible larvae infected with IIL-Cl29 Leclercia adecarboxylata require twice the dose of chlorpyrifos ethyl to kill 50% of the larave (LC50) when compared to the aposymbiotic larvae. But the association with IIL-Cl29 was shown costly to S. frugiperda, particularly affecting female fecundity. However, no fitness costs were detected to infected larvae in the presence of the selection pressure (insecticide). GC-MS and LC-MS-MS analyses of the bacteria isolated from resistant larvae of S. frugiperda to organophosphate (chlorpirifos ethyl), pyrethroid (lambda-cyhalothrin and deltamethrin), spinosyn (spinosad) and benzoylurea (lufenuron) revealed they are able to hydrolyze, metabolyze and bioaccumulate insecticides, showing they can actively interfere with the efficacy of insecticides against the host. These processes were better characterized for the isolate IIL-Luf14 Microbacterium arborescens. The species and metabolic diversity of culturable bacteria associated with Acromyrmex coronatus (Fabricius, 1804) (Hymenoptera: Formicidae) were investigated to demonstrated their potential to produce bioinsecticides. A total of 46 isolates belonging to Actinobacteria, Firmicutes and Proteobacteria were identified. In vivo and in vitro assays to detect insecticide activity in organic extracts of fermentates indicated a great number of active extracts. In vivo assays with 1st instars of S. frugiperda were more adequate in detecting toxic molecules to insects, and the isolate Asp77 Streptomyces drozdowiczii was selected for the identification of active molecules with insecticidal effect. Two bioactive compounds with insecticidal activity were identified and the insecticidal activity attributed to two different chemical classes: pyrrolobenzodiazepine and alkaloid. Our results support the hypothesis that symbionts participate in the metabolization of xenobiotics in insects, at the same time that they have potential for exploration of new insecticides.

A microbiota intestinal humana é um ecossistema complexo que abriga centenas de espécies bacterianas e que de um modo geral convive harmonicamente com o hospedeiro. Essa interação promove o desenvolvimento e estimulação do sistema imune. A microbiota tem papel primordial na saúde humana por produzir nutrientes, participar no metabolismo de carboidratos e por competir com bactérias patogênicas na colonização do ambiente intestinal. Ela alcança sua estabilidade em torno do segundo ano de vida. O tipo de parto, de alimentação, as condições sanitárias, sociais e os elementos do hospedeiro, como fatores genéticos, peristaltismo e pH intestinal, influenciam na sua composição. Quando há a instalação de infecções intestinais ou uso de antimicrobianos e de imunossupressores ocorre o desequilíbrio desse sistema. Esse estudo tem como objetivo avaliar o estabelecimento e a diversidade da microbiota intestinal em onze crianças a partir do segundo dia até o décimo segundo mês de vida. As amostras fecais das crianças foram coletadas no segundo e sétimo dias de vida e mensalmente do primeiro ao décimo segundo meses de vida. As análises de \"fingerprinting\" foram realizadas pelo método de eletroforese em gel com gradiente desnaturante (DGGE) usando os iniciadores para a região V3 do gene 16S rRNA. Os perfis de similaridade foram feitos a partir da construção de dendrogramas e para avaliar as relações entre as amostras temporais das crianças e o perfil de bandas obtido com o DGGE foram feitas análises de correspondência. A análise do \"fingerprinting\" mostrou que cada criança apresentou um padrão de colonização distinto. Apesar de compartilharem algumas características como a forma de nascimento, quadro sócio-econômico e terem condições sanitárias semelhantes, observaram-se diferenças no processo de estabelecimento da microbiota de cada uma delas, o que pode ser devido aos fatores individuais e particularidades da alimentação, do uso de medicamentos e das intercorrências infecciosas. As análises de correspondência mostraram agrupamentos temporais, onde as amostras mais tardias (a partir de 10 meses até 12 meses de idade) estão muito relacionadas entre si indicando o início da estabilização da microbiota ao final do 1º ano de vida. O uso da técnica de \"fingerprinting\" por DGGE permitiu uma análise global dos estágios diferentes no estabelecimento da microbiota intestinal. / The human intestinal microbiota is a complex ecosystem that homes hundreds of bacterial species, which generally live in harmony with the host. This interaction promotes the development and stimulation of the immune system. The microbiota plays a major role in human health by producing nutrient involved in carbohydrate metabolism and competes with pathogenic bacteria in the colonization of the intestinal environment. The stability is achieved around the second year of life. The type of delivery, food, sanitation, and social elements of the host, such as genetic factors, peristaltism and intestinal pH, influence their composition. The imbalance of this system happens due the installation of intestinal infections, in the use of antibiotics and immunosuppressants. The aim of this study is to evaluate the establishment and the diversity of the intestinal microbiota of eleven children from the second day of life until the twelfth month of life. The fecal samples were collected from children in the second and seventh days of life and monthly from the first month to the twelfth month of life. Analyses of fingerprinting was performed by the method of denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) using the primers for the V3 region of the 16S rRNA gene. The similarity profiles were made with the construction of dendrograms and to evaluate the relationships between the temporal samples of children and the profile obtained from the DGGE bands were made the correspondence analysis (CA). The fingerprinting analysis showed that each child had a distinct pattern of bands. Although sharing some characteristics such as delivery mode, socio-economic context and similar health conditions were observed differences in the process of establishment of the microbiota of each, which may be due to individual factors, the use of medicine and infectious complications. The correspondence analysis showed temporal clusters, where the later samples (from 10 months to 12 months of age) are closely related to each other indicating the beginning of the stabilization of the microbiota at the end of the first year of life. Using the technique of fingerprintin by DGGE allowed a comprehensive analysis of different stages in the intestinal microbiota establishment.

Introdução:O envelhecimento está associado a redução na capacidade de lidar/enfrentar estressores, o que significa o principal conceito de fragilidade. Algumas mudanças na composição e função corporal são relacionadas com o desenvolvimento da fragilidade, como: deposição de gordura visceral (altamente relacionada com a inflamação sistêmica) e a redução da gordura subcutânea. Uma alteração importante é a relacionada com um aumento na concentração de marcadores inflamatórios no sangue, o que tem sido associado com um processo mais amplo, denominado inflammaging. Nosso trabalho destaca a hipótese de que esta inflamação de baixo nível é associada a um desbalanço na microbiota e alterações na permeabiliade intestinal, o que então justifica o uso de substâncias simbióticas. Objetivos: avaliar o efeito de uma suplementação por seis meses com substância simbiótica sobre a inflamação sistêmica de idosos em risco de fragilidade. Métodos: foram estudados 49 indivíduos, entre 65-90 anos, que atenderam um ou dois critérios de fragilidade propostos por Fried et al (2001). Tratou-se de um estudo duplo-cego randomizado, no qual os participantes foram alocados em um dos grupos que seguem: SIM (tratamento com simbiótico) - ingestão de uma substância simbiótica (Frutooligossacarideos 6 g, Lactobacillus paracasei 109 a 108 CFU, Lactobacillus rhamnosus 109 a 108 CFU, Lactobacillus acidophilus 109 a 108 CFU e Bifidobacterium lactis 109 a 108 CFU); ou PLA (placebo, controle)- maltodextrina (6g) nas mesmas doses do grupo simbiótico. Ambos os grupos foram instruídos a consumir as substâncias duas vezes ao dia. Antes e após a suplementação os sujeitos foram avaliados para: marcadores plasmáticos de inflamação (IL-6, IL-10 e TNF-&#945;); contagem de células sanguíneas; medidas antropométricas; função intestinal (Escala de Bristol e Critério de ROMAIII). Os dados foram analisados por ANOVA de medidas repetidas (marcadores inflamatórios), com test pos-hoc apropriado, teste T de student (células sanguíneas), bem como odds ratio e redução de risco. Foi adotado o princípio da intenção de tratar. A significância foi considerada para p<0.05. Resultados: O grupo SIM foi composto por 25 sujeitos com idade media de 76.2±8.4 anos, e o grupo PLA foi formado por 24 sujeitos média de idade de 75.6±8.1 anos. A função intestinal melhorou em 5,3% no grupo SIM. Em constraste, o grupo PLA apresentou piora de 20% dos sintomas negativos da função intestinal. O OR da melhora do SIM de acordo com o ROMA III foi de 0.76 (IC= 0.09-6.17), indicando um benefício da suplementação com simbióticos. Os marcadores inflamatórios foram analisados de duas diferentes maneiras: o grupo todo e considerando a idade como co-variável. Quando comparados os grupos, algumas diferenças foram encontradas em função do tempo para ambos os grupos entre os níveis de IL-10 antes (a) e depois (d) da suplementação (p<0,01) (PLAa=3,9±5,4; PLAd=1,4±1,7; SIMa1,9±3,2; SIMd=1,5±1,3) e IL-6 (p<0,01) (PLAa=3,9±5,4; PLAb=2,4±1,6 e SIMa=3,0±1,9; SIMb=2,5±1,1). A contagem de células sanguíneas revelou maior número de basófilos (contagem relativa) (p=0,01) (PLA=4,22±17,91; SIM=32,05±39,85) e monócitos (contagem absoluta) (p=0,04) (PLA=14,58±8,60; SIM=11,00±7,36) no grupo SIM comparado ao grupo PLA. Conclusão: Considerando tudo o que foi exposto, é possível concluir que a suplementação com simbióticos pareceu ser eficiente para idosos considerados em risco de fragilidade, mas ainda é necessário que mais estudos sejam desenvolvidos incluindo populações maiores, e análises de permeabilidade intestinal. / Background: Ageing is associated to a reduction in the capacity to cope with stressors, which is the main concept of frailty. A number of changes in body composition and function are related to the development of frailty, such as: visceral deposition of fat (highly associated with systemic inflammation) and reduction in the subcutaneous fat. A remarkable change is related to a systemic and low level rise in inflammatory markers in the blood, which has been associated to a broader process called inflammaging. Our work highlights the hypothesis that this low-level inflammation is associated to an imbalance in gut microbiota and changes in intestinal permeability, which in turn justifies the use of synbiotic substances. Aims: to evaluate the effect of a 6-month supplementation of a synbiotic substance on the systemic inflammation in elderly in risk of frailty. Methods: we studied 49 individuals, 65-90 years old, fulfilling from one to two frailty criteria proposed by Fried et al (2001). A double-blind randomized clinical trial was performed, in which the participants were allocated in one of the following groups: SYN (symbiotic treatment) - intake of a synbiotic substance (Frutooligossacarideos 6 g, Lactobacillus paracasei 109 to 108 CFU, Lactobacillus rhamnosus 109 to 108 CFU, Lactobacillus acidophilus 109 to 108 CFU and Bifidobacterium lactis 109 to 108 CFU); or PLA (placebo, control)- maltodextrin in the same doses as the SYN group. Both groups were instructed to consume the substances twice a day, for the period of 6 months. Before and after the supplementation the subjects were evaluated for: plasma inflammatory markers (IL-6, IL-10 and TNF-&#945;); blood cells count; anthropometric measures, gut function (Bristol Scale and Roma criteria). Data were analyzed by repeated measures ANOVA (inflammatory markers), with appropriated pos-hoc test, student\'s t Test (blood cells), as well as odds ratio and risk reduction analysis. The Intention to treat principle was adopted. Significance was considered as p<0.05. Results: The PLA group was composed by 24 subjects with mean age of 76.2±8.4 years, and the PLA group was formed by 24 subjects with mean age 75.6±8.1 years. The gut function was improved in 5.3% of SYN. In turn, PLA group presented 20% of negative symptoms of gut function. The OR of improvement of SYN according to ROMA III was 0.76 (CI= 0.09-6.17), indicating a benefit of the synbiotic supplementation. The inflammatory markers were analyzed in two different ways: the whole group and considering the age as co-variable. When compared the whole groups, some differences were found by the time between both groups for IL-10 at baseline (b) and after supplementation (a) for IL-10 (p<0,01) (PLAb=3,9±5,4; PLAa=1,4±1,7; and SYNb1,9±3,2; SYNa=1,5±1,3) and IL6 (p<0,01) (PLAb=3,9±5,4; PLAa=2,4±1,6 and SYNb=3,0±1,9; SYNa=2,5±1,1). The blood cells count revealed higher numbers of basophiles (p=0,01; PLA=4,22±17,91; SYN=32,05±39,85) and monocytes (p=0,04; PLA=14,58±8,60; SYN=11,00±7,36) on the SIM group compared to the PLA group. Conclusion: Taking altogether, it\'s possible to conclude that the synbiotic supplementation seemed to be efficient for the elderly considered in risk of frailty, but it remains necessary to perform more studies, including larger populations and with analysis of gut permeability.

O estudo da relação entre os aditivos utilizados e os nutrientes é fundamental para o aprimoramento da utilização desses insumos e o máximo desempenho dos animais. O objetivo do presente estudo foi avaliar o desempenho e saúde intestinal (morfometria, microbiota do intestino e produção de mucina) em frangos de corte desafiados com Eimeria spp. alimentados com rações com níveis crescentes de treonina digestível e a inclusão de uma combinação de óleos essenciais. Os tratamentos foram arranjados em esquema fatorial 3x2, com três níveis de treonina digestível (100, 110 e 120% das recomendações) e suplementação ou não de óleos essenciais na ração, em um experimento no delineamento inteiramente casualizado. As rações baseadas em milho e farelo de soja foram formuladas para atender as necessidades de todos os nutrientes e fornecidas à vontade. Cada tratamento tinha seis repetições com 45 aves cada, totalizando 1620 animais. Aos 14 dias de idade, todas as aves foram desafiadas com Eimeria spp. via oral. O desempenho das aves foi avaliado semanalmente até 40 dias e, aos 21 e 40 dias de idade, foram coletadas amostras dos intestinos para análise de morfometria das vilosidades. Aos 21 dias de idade foram coletadas amostras do conteúdo do intestino delgado e cecos para análise da microbiota. Aos 40 dias, o conteúdo do íleo foi coletado para a determinação da produção de mucina. Os dados foram submetidos à análise de variância a 5%, avaliando a interação e os efeitos dos fatores principais. Aos 40 dias de idade, a inclusão do blend de óleos essenciais na dieta diminui o consumo de ração dos animais, sem alterar o ganho de peso e a conversão alimentar. Aos 21 dias, houve efeito significativo (p<0,05) no nível de 120% de treonina digestível comparado ao nível de 110%, onde os animais que receberam um maior nível de treonina na dieta obtiveram uma maior altura de vilos no íleo. Não houve efeito dos tratamentos sobre a quantidade de mucina no conteúdo ileal de frangos de corte aos 40 dias de idade. A inclusão de níveis crescente de treonina digestível e óleos essenciais na dieta, não modifica a população microbiana, podendo ser observado apenas tendências de alterações nas frequências de alguns gêneros no ceco dos animais. / The study of the relationship between the additives and nutrients is essential for improving the use of these substances and the maximum animal performance. The purpose of this study was to examine the effects of levels of threonine and the inclusion of blends of essential oils on the performance and intestinal health (morphology, intestinal microbiota and mucin production) in broilers challenged with Eimeria spp. The treatments followed a 3x2 factorial arrangement with three levels of digestible threonine (100, 110,120% of the Brazilian Tables recommendations), and supplementation or not of a blend of essential oils in the feed in a completely randomized design experiment. The diets based on corn and soybean meal to meet the nutritional requirements were fed ad libitum. Each treatment had six replicates of 45 birds each, totaling 1620 animals. On day 14, all birds were orally gavaged with 10 times the recommended dose of a commercial coccidial vaccine with sporulated live oocysts of Eimeria spp. . Performance was evaluated weekly until 40 days of age. At 21 and 40 days of age, samples of the intestines were collected for morphometry. At 21 days of age samples of the contents of the small intestine and the cecum were collected for analysis of microorganisms. At 40 days of age, the contents of the ileum were collected for determining the mucin production. The data were submitted to analysis of variance at 5%, studying the interaction and the effects of the main factors. At 40 days of age the inclusion of essential oils in the diet decrease the feed intake of the animals, without changing growth and feed conversion . At 21 days of age, 120% of digestible threonine in the diet increased the height of villus in the ileum when compared with 110% of digestible threonine (p<0,05). There was no effect of treatments on the production of mucin in the contents of the ileum. The increasing levels of digestible threonine and essential oils in the diet did not modify the microbiota.It is possible to observe a tendency of change on the frequency of some genera in the cecum of the animals.

Com o objetivo de estudar as concentrações e espécies alvo de Lactobacillus spp. e Streptococcus spp. nas fezes de equinos recebendo dietas contendo níveis crescentes de Farelo de Glúten de Milho 21, foram utilizados quatro cavalos mestiços adultos, alojados em baias individuais, com idade média de 2,8 anos e pesando 445 (+/- 20) kg em mantença, dispostos em quadrado latino. As dietas foram formuladas para atender à demanda de animais em mantença, sendo 50% da energia proveniente do volumoso e 50% do concentrado, contendo os seguintes níveis de inclusão de farelo de glúten de milho 21: 0, 10, 20 e 30%. Foram calculadas as concentrações de Lactobacillus spp. e Streptococcus spp. nas fezes expressas em log 10 UFC/g (unidades formadoras de colônias por grama de fezes), e as espécies-alvo foram identificadas por Multiplex PCR e Multiplex PCR-RFLP, respectivamente para Lactobacillus spp. e Streptococcus spp. Não foi observado efeito (p&gt;0,05) das dietas sobre as populações dos gêneros. Das espécies-alvo do gênero Lactobacillus, quatro foram detectadas (Lactobacillus rhamnosus, L. delbruekii, L. acidophilus e L. gasseri). Das espécies pesquisadas do gênero Streptococcus, foram detectadas os três grupos alvo: S. bovis/S. infantarius, S. equinus e S. gallolyticus. A inclusão de FGM 21 até o nível de 30% do concentrado não alterou a quantidade dos gêneros estudados no intestino grosso de equinos. A espécie de Lactobacillus predominante nas fezes de equinos recebendo dietas alta fibra foi L. rhamnosus e de Streptococcus foi S. equinus. / In order to study the concentrations and target species of Lactobacillus spp. and Streptococcus spp. in the feces of horses fed with increasing levels of Corn Gluten Meal 21 (CGM 21), four adult crossbred horses housed in individual stalls were used, with an average age of 2.8 years and weighing 445 (+/- 20) kg in maintenance, in a 4x4 latin square. The diets were formulated to meet the demands of the animals in maintenance, with 50% of energy from forage and 50% concentrate containing the following levels of corn meal 21: 0, 10, 20 and 30%. The concentrations of Lactobacillus spp. and Streptococcus spp. in feces were calculated and expressed in Log10 CFU/g (colony forming units per gram of feces) and the target species were identified by multiplex PCR and multiplex PCR-RFLP respectively for Lactobacillus spp. and Streptococcus spp. There was no diet effect (p&gt; 0.05) on the populations of genres of Lactobacillus and Streptococcus. Among the Lactobacillus studied, four species were detected: L. rhamnosus, L. delbruekii, L. acidophilus and L. gasseri. Also, three target groups of Streptococcus spp. were detected: Streptococcus bovis/S. infantarius, S. equinus and S. gallolyticus groups. The inclusion of CGM 21 to the level of 30% of the concentrate did not alter the amount of the microorganisms studied in the large intestine of horses. The species of Lactobacillus predominant in equine feces receiving high fiber diets was L. rhamnosus and of Streptococcus was S. equinus.

A microbiota intestinal é um ecossistema complexo que desempenha um importante papel na gênese da obesidade. A ocorrência e participação dos Mollicutes na microbiota intestinal é praticamente desconhecida. Deste modo, o objetivo do presente estudo foi analisar a participação dos Mollicutes e dos Filos Firmicutes e Bacteroidetes na microbiota intestinal de mulheres obesas e eutróficas. A casuística foi de 20 mulheres obesas e 20 mulheres em eutrofia. Foram obtidas amostras de fezes, sangue e aplicado questionário semiestruturado sobre fatores relacionados com obesidade, microbiota intestinal e ambiente, além de Bioimpedância e questionário de frequência alimentar. Constatou-se uma associação positiva estatisticamente significante entre a presença de Mollicutes e mulheres obesas. Foi observada maior proporção de Firmicutes/Bacteroidetes na microbiota intestinal das mulheres obesas. Os resultados obtidos permitiram obter evidências importantes da participação dos micro-organismos da classe Mollicutes. As alterações da microbiota intestinal também contribuíram na definição de subconjuntos de indivíduos com diferentes perfis de risco metabólico e a da heterogeneidade associada a fenótipos humanos relacionados com a adiposidade. / The gut microbiota is a complex ecosystem that plays an important role in the pathogenesis of obesity. The occurrence and participation of Mollicutes in the gut microbiota is pratically unknown. The aim of this study was to analyze the participation of Mollicutes and Firmicutes and Bacteroidetes phylos in the gut microbiota of obese and normal weight women. For the study, it was collected samples of 20 women with obesity and 20 women of normal weight. It was collected stool samples, blood, semi-structured questionnaire on factors associated with obesity, gut microbiota and the environment, and anthropometric measurements using bioelectrical impedance and food frequency questionnaire. It was detected a statistically significant positive association between the presence of Mollicutes and obese women, and there was a higher proportion of Firmicutes/Bacteroidetes in the gut microbiota of obese women. The results provide important evidence about the participation of Mollicutes class in the gut microbiota of the population studied and interactions in intestinal microbiota can define subsets of individuals with different metabolic risk profiles and thus contribute to investigation of the heterogeneity associated phenotypes related to adiposity.

Com o objetivo de estudar as concentrações e espécies alvo de Lactobacillus spp. e Streptococcus spp. nas fezes de equinos recebendo dietas contendo níveis crescentes de Farelo de Glúten de Milho 21, foram utilizados quatro cavalos mestiços adultos, alojados em baias individuais, com idade média de 2,8 anos e pesando 445 (+/- 20) kg em mantença, dispostos em quadrado latino. As dietas foram formuladas para atender à demanda de animais em mantença, sendo 50% da energia proveniente do volumoso e 50% do concentrado, contendo os seguintes níveis de inclusão de farelo de glúten de milho 21: 0, 10, 20 e 30%. Foram calculadas as concentrações de Lactobacillus spp. e Streptococcus spp. nas fezes expressas em log 10 UFC/g (unidades formadoras de colônias por grama de fezes), e as espécies-alvo foram identificadas por Multiplex PCR e Multiplex PCR-RFLP, respectivamente para Lactobacillus spp. e Streptococcus spp. Não foi observado efeito (p&gt;0,05) das dietas sobre as populações dos gêneros. Das espécies-alvo do gênero Lactobacillus, quatro foram detectadas (Lactobacillus rhamnosus, L. delbruekii, L. acidophilus e L. gasseri). Das espécies pesquisadas do gênero Streptococcus, foram detectadas os três grupos alvo: S. bovis/S. infantarius, S. equinus e S. gallolyticus. A inclusão de FGM 21 até o nível de 30% do concentrado não alterou a quantidade dos gêneros estudados no intestino grosso de equinos. A espécie de Lactobacillus predominante nas fezes de equinos recebendo dietas alta fibra foi L. rhamnosus e de Streptococcus foi S. equinus. / In order to study the concentrations and target species of Lactobacillus spp. and Streptococcus spp. in the feces of horses fed with increasing levels of Corn Gluten Meal 21 (CGM 21), four adult crossbred horses housed in individual stalls were used, with an average age of 2.8 years and weighing 445 (+/- 20) kg in maintenance, in a 4x4 latin square. The diets were formulated to meet the demands of the animals in maintenance, with 50% of energy from forage and 50% concentrate containing the following levels of corn meal 21: 0, 10, 20 and 30%. The concentrations of Lactobacillus spp. and Streptococcus spp. in feces were calculated and expressed in Log10 CFU/g (colony forming units per gram of feces) and the target species were identified by multiplex PCR and multiplex PCR-RFLP respectively for Lactobacillus spp. and Streptococcus spp. There was no diet effect (p&gt; 0.05) on the populations of genres of Lactobacillus and Streptococcus. Among the Lactobacillus studied, four species were detected: L. rhamnosus, L. delbruekii, L. acidophilus and L. gasseri. Also, three target groups of Streptococcus spp. were detected: Streptococcus bovis/S. infantarius, S. equinus and S. gallolyticus groups. The inclusion of CGM 21 to the level of 30% of the concentrate did not alter the amount of the microorganisms studied in the large intestine of horses. The species of Lactobacillus predominant in equine feces receiving high fiber diets was L. rhamnosus and of Streptococcus was S. equinus.

Anfíbios possuem uma microbiota cutânea que os protege contra patógenos. Essa proteção se dá pela produção de moléculas antimicrobianas e pela competição por espaço e nutrientes contra patógenos. Alterações na composição da microbiota, causadas por fatores bióticos e abióticos do ambiente e por fatores ecofisiológicos do hospedeiro, podem afetar a resistência dos anfíbios à doenças. Assim, é possível que ambientes artificiais, por conter condições ambientais diferentes dos naturais e por alterarem aspectos ecofisiológicos dos indivíduos, devem modular a microbiota cutânea de animais mantidos e nascidos em cativeiro. Nós avaliamos diferenças inter e intra-populacionais no perfil da comunidade bacteriana de Scinax alcatraz entre três grupos: indivíduos selvagens; indivíduos nascido em cativeiro; e indivíduos mantidos em cativeiro por dois anos. Também verificamos o efeito temporal de ambientes artificiais no perfil da microbiota cutânea entre e dentre indivíduos selvagens mantidos em cativeiro ao longo de 312 dias. Os parâmetros microbiológicos utilizados foram riqueza de morfotipos bacterianos e abundância de colônias bacterianas. As diferenças encontradas entre populações apontam para o ambiente como um importante modulador da microbiota cutânea. No entanto, as diferenças encontradas entre indivíduos de uma mesma população apontam para a importância de aspectos fisiológicos do hospedeiro na modulação. Por fim, a avaliação temporal foi importante para mostrar que tanto aspectos ambientais quanto aspectos ecofisiológicos atuam juntos na modulação da comunidade bacteriana cutânea de anfíbios mantidos em cativeiro / Amphibians harbor a skin microbiota that provides protection against pathogens. This protection happens by production of antimicrobial substances and by competition for space and nutrients against pathogens. Changes in the microbiota composition, caused by biotic and abiotic factors of the environment and ecophysiology factors of the host, may affect disease resistance of amphibians. As artificial environments contain different environmental conditions compared to natural ones and may alter physiological aspects of individuals, it may modulate the cutaneous microbiota of captive animals. Our study evaluated inter- and intra-population differences in the profile of bacterial community of Scinax alcatraz from three distinct groups: wild individuals; individuals born in captivity and individuals kept in captivity for two years. We also investigated the temporal effects of artificial environments on the cutaneous microbiota profile between and within wild individuals kept in captivity over 312 days. Microbiological parameters analyzed were richness of bacterial morphotypes and abundance of bacterial colonies. The differences found between populations show that the environment may be an important modulator of the microbial community. However the differences between individuals within a population demonstrate the importance of physiological aspects of the host for the composition of the microbiota. Finally, the temporal evaluation performed was important to show that both environmental and ecophysiological aspects act together in modulating the cutaneous microbiota community of amphibians kept in captivity

A capacidade de degradação de compostos xenobióticos por organismos vivos, principalmente bactérias, tem sido objeto intenso de pesquisa, principalmente por aqueles microrganismos isolados do solo. Dessa forma, a busca por novos nichos que resultem no isolamento de microrganismos altamente eficientes se torna cada vez mais necessária. Assim, dada a diversidade de interações inseto - bactérias, este estudo buscou explorar insetos resistentes a inseticidas como nicho de bactérias com capacidade de degradação de pesticidas para o desenvolvimento de estudos voltados à i) utilização dessas bactérias na biorremediação e ii) determinação de sua contribuição na metabolização de inseticidas pelo hospedeiro. Assim, esse trabalho teve por objetivos i) isolar, identificar e caracterizar microrganismos associados ao trato digestivo de linhagens de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) resistentes a lambda-cyhalothrin e deltamethrin (piretróide), chlorpyrifos ethyl (organofosforado), spinosad (naturalyte) e lufenuron (inibidor de síntese de quitina), ii) verificar o seu potencial de biodegradação desses compostos, iii) estudar sua associação a populações naturais de S. frugiperda e iv) determinar seu papel na metabolização de xenobióticos. Bactérias com potencial de biodegradação foram selecionadas via cultivo seletivo da flora associada ao trato intestinal de lagartas de quinto ínstar de S. frugiperda em meio mínimo M9 acrescido de 10 ?g/mL de um dos inseticidas em estudo como única fonte de carbono. As bactérias isoladas foram sujeitas à análise de PCR-RFLP do gene do 16S rDNA, com três enzimas de restrição (EcoRI, Rsa, DdeI), resultando na identificação de 16 isolados. Após sequenciamento, dez filotipos foram identificados, distribuídos em Firmicutes (Enterococcaceae e Staphylococcaceae), ?-Proteobacteria (Enterobacteriaceae e Pseudomonadaceae), ?-Proteobacteria (Comamonadaceae) e Actinobacteria (Micrococcaceae e Microbacteriaceae). Enterococcus, Pseudomonas e Microbacterium foram os únicos representados por dois filotipos, sendo ainda encontrados um filotipo de Delftia, Leclercia, Staphylococcus e Arthrobacter. Enterococcus casseliflavus e Enterococcus mundtii foram isolados de praticamente todas as linhagens resistentes de S. frugiperda. Análises de antibiograma e do metabolismo de carboidratos indicaram a similaridade entre os clones de E. casseliflavus, enquanto que os clones de E. mundtii diferiram de maneira expressiva. Apesar disso, os alelos analisados para tipagem via multilocus não resultaram em diferenças. Análises de PCR-diagnóstico do intestino de lagartas de S. frugiperda de linhagem suscetível de laboratório resultaram na detecção de quatro dos dez filotipos isolados do intestino de linhagens resistentes de S. frugiperda. Já em populações naturais foram encontrados cinco dos dez filotipos. O isolado com maior capacidade de crescimento em cada inseticida foi selecionado e todos apresentaram resposta dependente da concentração dos inseticidas, sendo encontrado efeito antimicrobiano em alguns inseticidas. A análise de cromatografia acoplada a espectrometria de massas comprovou a degradação dos inseticidas utilizados pelos diferentes isolados. A colonização do trato digestivo de linhagem suscetível de S. frugiperda com um dos filotipos (Microbacterium arborescens) isolado de lagartas resistentes a lufenuron resultou em CL50 cerca de 10 vezes superior àquela da linhagem apossimbionte. Assim, linhagens resistentes de S. frugiperda se mostraram um excelente reservatório de bactérias com capacidade de degradação dos inseticidas testados e que podem auxiliar na metabolização desses produtos pelo hospedeiro, assim como ser exploradas na descontaminação de áreas que apresentam resíduos desses xenobióticos. / The capacity of living organisms to degrade xenobiotics has been intensively studied, mainly for soil-associated bacteria. Thus, there is a growing need to search for new niches to lead to the isolation of highly efficient microrganisms. As insect-bacteria interactions are very diverse, we focused on exploiting insecticide resistant insects as a niche of pesticidedegrading bacteria to develop studies devoted to a) bacterial utilization in bioremediation and ii) determination of bacterial contribution to insecticide metabolization by the host insect. Our main objetives were to i) isolate, identify and characterize the microrganisms associated to the gut of resistant strains of Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) capable to degrade lambda-cyhalothrin,deltamethrin (pyrethroids), chlorpyrifos ethyl (organophosphate), spinosad (naturalyte) and lufenuron (chitin synthesis inhibitor), ii) verify their potential to degrade these insecticides, iii) to verify their association to natural populations of S. frugiperda, and iv) to determine their role in the metabolization of xenobiotics in the host. Bacteria with biodegrading capacity were selected from the gut flora of fifth instars of S. frugiperda on selective media based on the minimum media M9 added of 10 ?g/mL of one of the insecticides selected as the sole carbon source. The isolated bacteria were subjected to RFLP-PCR analysis of the 16S rDNA gene using three restriction enzymes (EcoRI, Rsa, DdeI), which led to the identification of 16 isolates. These isolates were grouped in ten phylotypes after sequencing, representing Firmicutes (Enterococcaceae and Staphylococcaceae), ?-Proteobacteria (Enterobacteriaceae and Pseudomonadaceae), ?- Proteobacteria (Comamonadaceae) and Actinobacteria (Micrococcaceae e Microbacteriaceae). Enterococcus, Pseudomonas and Microbacterium were the only represented by more than two phylotypes. Delftia, Leclercia, Staphylococcus and Arthrobacter were also represented. Enterococcus casseliflavus and Enterococcus mundtii were isolated from almost all resistant lines of S. frugiperda. Antibiogram and carbohydrate metabolism assays indicated the similarity among the isolates of E. casseliflavus, while those of E. mundtii displayed some differences. However, no molecular differences were observed by comparing different alleles in multilocus sequence analysis. Diagnostic-PCR analysis of a susceptible, lab-strain of S. frugiperda allowed the identification of four out of the ten phylotypes isolated from resistant strains. But no bacteria from the susceptible strain could be cultivated in the selective media. In natural populations of S. frugiperda, five out of the ten isolates were detected. The most active isolate to degrade each pesticide was selected for further tests and all displayed a dose-dependent response to the insecticides. Analyses by gas or liquid chromatography-coupled mass spectrometry demonstrated the capacity of each isolate to degrade the insecticides tested. Gut colonization of larvae from the susceptible strain with Microbacterium arborescens isolated from resistant larvae increased the LC50 to lufenuron in 10 fold when compared to the aposymbiont strain. Thus, resistant strains of S. frugiperda are an excellent reservoir of bacteria capable of degrading the tested insecticides, and have a potential to be exploited for the bioremediation of xenobiotic contaminated areas. Moreover, these bacteria can auxiliate the host insect to metabolize insecticides and may play a role in insect response to insecticides.

There has been a rapid increase in the number of overweight and obese individuals worldwide in the past 50 years. It has been assumed that an increased caloric intake and a more sedentary lifestyle are the main causes of this rise. However, recent evidence has shown that the microbes that live in the human gastrointestinal tract may play a role in the regulation of weight and obesity development. These microbes, termed the gut microbiota, are commensal and symbiotic microbes that are densely populated throughout an individual's gastrointestinal tract. This paper presents the relevant research and possible mechanisms of how these microbes, mainly bacteria, are thought to play a role in weight regulation and obesity.