O bem-estar animal pode influenciar o sistema produtivo na avicultura de postura. Sendo assim, o sistema free-range ou \"ao ar livre\" sem o uso de antibióticos surge como uma alternativa aos sistemas confinados. Espera-se que esse sistema torne-se cada vez mais difundido em atenção à demanda do mercado consumidor e bem-estar animal. Neste estudo, são abordados à influência da ambiência nas características qualitativas da cama aviária e ninhos, qualidade do ar, padrões fisiológicos e comportamentais, e avaliação da microbiota intestinal de galinhas poedeiras criadas no sistema free-range sem o uso de antibióticos. O estudo foi conduzido em um galpão comercial de galinhas poedeiras da linhagem Lohmann Brown. O período experimental correspondeu da 18ª a 24ª semanas de idade, para as avaliações relacionadas à ambiência, parâmetros fisiológicos e comportamentais. Para a estimativa da densidade bacteriana intestinal, as aves foram avaliadas durante o período de produção dos ovos, correspondendo à idade de pré-pico de postura (13ª semana), pico de postura (24ª semana) e pós-pico de postura (63ª semana). Água e ração foram fornecidas ad libitum. Constatou-se que as condições climáticas foram favoráveis, ou seja, as aves permanceram dentro da zona de termoneutralidade e na faixa de conforto térmico ideal. Resultados referentes à amônia volatilizada foram satisfatórios, assim como a umidade da cama e ninhos. Não houve incidência de pododermatite e as condições de empenamento das aves permaneceram íntegras nas regiões avaliadas. As avaliações comportamentais das aves demonstrou que as mesmas estavam em totais condições de bem-estar animal, ademais os níveis de corticosterona foram significativamente inferiores. Em relação ao estudo da microbiota intestinal das aves, as análises revelaram diferentes padrões de densidade dos simbiontes em relação às regiões estudas. A população das bactérias benéficas foi significativamente maior em comparação as bactérias patogênicas. Os simbiontes intestinais estudados demonstraram crescimento diferencial ao longo do período estudo. Diante do exposto, podemos reportar que o sistema free-range sem o uso de antibióticos apresentou qualidade de vida às aves poedeiras no que tange o bem-estar animal. / Animal welfare quality may affect egg laying livestock. Thus, the antibiotics-free free-range rearing system (AFFRS) came to light as an alternative to conventional production systems. Furthermore, it is expected AFFRS become more and more widespread as a response to consumer demand and animal welfare rules. In here, we aimed to evaluate the influence of the ambiance on the avian litter and nests, air quality, bird physiology and behavioral patterns, and their intestinal microbiota as well. The study was carried out using Lohmann Brown laying hens breed of the 18th to the 24th weeks-old kept in a commercial shed, and the environmental, physiological and behavioral parameters were evaluated. Additionally, gut microbiota was estimated by using hens of three different egg production cycles. The first cycle was represented by grower hens with 13th weeks of age as their reproductive organs were developing (i.e. early cycle), followed by 24th weeks-old grower hens (high egg production cycle), and 63th weeks-old grower cycle hens (late egg-laying cycle). Water and feed were supplied ad libitum. Data demonstrated birds were in optimal thermal comfort and the volatilized ammonia concentration remained at very low rates, as well as the bed and nest moisture levels. There was no incidence of pododermatitis and the conditions of feathering of the birds remained intact. Animal welfare conditions were optimal as demonstrated through behavioral data and corticosterone levels. Furthermore, gut microbiota densities were different between target symbiont-groups of the same gut region and among different gut segments investigated. Beneficial bacteria densities were significantly higher than pathogenic bacteria and gut symbionts showed differential growth curve throughout the studied period. Thus, our results demonstrated that the AFFRS met the laying hen\'s welfare quality rules and can be considered a good alternative rearing system to the egg production industry.

O bem-estar animal pode influenciar o sistema produtivo na avicultura de postura. Sendo assim, o sistema free-range ou \"ao ar livre\" sem o uso de antibióticos surge como uma alternativa aos sistemas confinados. Espera-se que esse sistema torne-se cada vez mais difundido em atenção à demanda do mercado consumidor e bem-estar animal. Neste estudo, são abordados à influência da ambiência nas características qualitativas da cama aviária e ninhos, qualidade do ar, padrões fisiológicos e comportamentais, e avaliação da microbiota intestinal de galinhas poedeiras criadas no sistema free-range sem o uso de antibióticos. O estudo foi conduzido em um galpão comercial de galinhas poedeiras da linhagem Lohmann Brown. O período experimental correspondeu da 18ª a 24ª semanas de idade, para as avaliações relacionadas à ambiência, parâmetros fisiológicos e comportamentais. Para a estimativa da densidade bacteriana intestinal, as aves foram avaliadas durante o período de produção dos ovos, correspondendo à idade de pré-pico de postura (13ª semana), pico de postura (24ª semana) e pós-pico de postura (63ª semana). Água e ração foram fornecidas ad libitum. Constatou-se que as condições climáticas foram favoráveis, ou seja, as aves permanceram dentro da zona de termoneutralidade e na faixa de conforto térmico ideal. Resultados referentes à amônia volatilizada foram satisfatórios, assim como a umidade da cama e ninhos. Não houve incidência de pododermatite e as condições de empenamento das aves permaneceram íntegras nas regiões avaliadas. As avaliações comportamentais das aves demonstrou que as mesmas estavam em totais condições de bem-estar animal, ademais os níveis de corticosterona foram significativamente inferiores. Em relação ao estudo da microbiota intestinal das aves, as análises revelaram diferentes padrões de densidade dos simbiontes em relação às regiões estudas. A população das bactérias benéficas foi significativamente maior em comparação as bactérias patogênicas. Os simbiontes intestinais estudados demonstraram crescimento diferencial ao longo do período estudo. Diante do exposto, podemos reportar que o sistema free-range sem o uso de antibióticos apresentou qualidade de vida às aves poedeiras no que tange o bem-estar animal. / Animal welfare quality may affect egg laying livestock. Thus, the antibiotics-free free-range rearing system (AFFRS) came to light as an alternative to conventional production systems. Furthermore, it is expected AFFRS become more and more widespread as a response to consumer demand and animal welfare rules. In here, we aimed to evaluate the influence of the ambiance on the avian litter and nests, air quality, bird physiology and behavioral patterns, and their intestinal microbiota as well. The study was carried out using Lohmann Brown laying hens breed of the 18th to the 24th weeks-old kept in a commercial shed, and the environmental, physiological and behavioral parameters were evaluated. Additionally, gut microbiota was estimated by using hens of three different egg production cycles. The first cycle was represented by grower hens with 13th weeks of age as their reproductive organs were developing (i.e. early cycle), followed by 24th weeks-old grower hens (high egg production cycle), and 63th weeks-old grower cycle hens (late egg-laying cycle). Water and feed were supplied ad libitum. Data demonstrated birds were in optimal thermal comfort and the volatilized ammonia concentration remained at very low rates, as well as the bed and nest moisture levels. There was no incidence of pododermatitis and the conditions of feathering of the birds remained intact. Animal welfare conditions were optimal as demonstrated through behavioral data and corticosterone levels. Furthermore, gut microbiota densities were different between target symbiont-groups of the same gut region and among different gut segments investigated. Beneficial bacteria densities were significantly higher than pathogenic bacteria and gut symbionts showed differential growth curve throughout the studied period. Thus, our results demonstrated that the AFFRS met the laying hen\'s welfare quality rules and can be considered a good alternative rearing system to the egg production industry.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2018-06-12T11:58:26Z No. of bitstreams: 0 / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-06-14T12:44:23Z (GMT) No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2018-06-14T12:44:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2018-02-26 / A família Cycloposthiidae (Ciliophora, Trichostomatia) inclui protozoários ciliados simbiontes intestinais de mamíferos herbívoros conhecidos por contribuir de forma significativa no metabolismo digestivo de seus hospedeiros. Atualmente, é representada por 69 espécies, divididas em 17 gêneros. Entretanto, devido à ausência de padrão metodológico para descrições de espécies, bem como diversas outras incongruências taxonômicas, a sistemática da família Cycloposthiidae necessita de ampla reformulação. Estudos recentes tem demonstrado que a família Cycloposthiidae não é monofilética, porém, há escassez de dados molecures para investigar tais relações. Esta dissertação encontra-se dividida em duas seções. A Seção 1 apresenta breve revisão taxonômica da família Cycloposthiidae, com dados sobre taxonomia, morfologia, checklist de espécies, hospedeiros e distribuição geográfica, e discute a validade dos táxons pertencentes à família, a fim de refletir sobre a sistemática do grupo. A Seção 2 apresenta dados sobre filogenia molecular de representantes da família Cycloposthiidae e fornece dez novas sequências, sendo nove de representantes do gênero Cycloposthium e uma do gênero Monoposthium, a fim de investigar a relação entre os membros da família Cycloposthiidae e demais ciliados tricostomatídeos, e investigar a evolução de alguns caracteres morfológicos dentro do gênero Cycloposthium. Deste modo, ressalta-se a importância de conhecer melhor os representantes da família Cycloposthiidae, a considerar sua diversidade, amplo espectro de hospedeiros nos quais estas espécies ocorrem e sua importância na digestão desses animais. / The family Cycloposthiidae (Ciliophora, Trichostomatia) includes symbiotic intestinal ciliates of herbivorous mammals known to contribute significantly to the digestive metabolism of their hosts. Currently, it is represented by 69 species, divided into 17 genera. However, because to the absence of a methodological pattern for species descriptions, as well as several other taxonomic incongruities, the systematics of the family Cycloposthiidae requires extensive reformulation. Recent studies have shown that the family Cycloposthiidae is not monophyletic, however, there is a paucity of molecular data to investigate such relationships. This dissertation is divided into two sections. Section 1 presents a brief taxonomic review of the family Cycloposthiidae, with data on taxonomy, morphology, species checklists, hosts and geographic distribution, and discusses the validity of taxa belonging to the family, with the objective to reflect on the group's systematics. Section 2 presents data on molecular phylogeny of representatives of the family Cycloposthiidae and provides ten new sequences, nine of which are representatives of the genus Cycloposthium and one of the genus Monoposthium, with the objective to investigate the relationships between the members of the family Cycloposthiidae and other tricostomatids ciliates, and to investigate the evolution of some characters within the genus Cycloposthium. In this way, it is emphasized the importance of knowing better the family Cycloposthiidae, to consider its diversity, wide spectrum of hosts where the family occurs and its importance in the digestion of these animals.

O interesse de compreender comportamento de insetos envolvidos em processos de invasão biológica, sobretudo em relação a seus hospedeiros tem aumentado em razão da relevância do assunto para introdução de pragas exóticas em novas áreas. Dentre as espécies de drosofilídeos, Drosophila suzukii (Matsumura, 1931) (Diptera: Drosophilidae), de origem asiática, tornou-se praga em diversos países por atacar pequenos frutos de tegumento fino, já que dispõe de ovipositor adaptado para essa ação. Por ser inseto polífago, vários estudos têm investigado preferência, atratividade, e atributos que levam a destacar os potenciais hospedeiros da espécie. A despeito de estudos já desenvolvidos, ainda não havia sido verificado se a viabilidade ecológica dessa espécie poderia ser influenciada em condições de troca de frutos hospedeiros. Assim, no presente estudo foram avaliadas variáveis biológicas como fecundidade e período de oviposição, associados ao tempo de sobrevivência quando submetidos à troca de frutos hospedeiros, em particular de framboesa para o morango, bem como os fisiológicos, como a concentração de nutrientes em indivíduos de D. suzukii. Analisou-se também a microbiota associada aos indivíduos utilizados no experimento de troca de frutos, através de metagenômica. Os resultados encontrados indicam que a fecundidade foi significativamente maior na framboesa do que no morango, e entre as gerações que estavam no morango. O período de oviposição foi maior para os insetos que continuaram na framboesa, e a proporção de prole viável foi maior no morango. Além disso, foi visto que a quantidade de ovos está associada ao tempo de sobrevivência no fruto. Os resultados sobre a metagenômica mostraram que apesar de não haver diferença significativa em relação à comunidade de simbiontes nos diferentes tratamentos, ambas as populações e as gerações tiveram alta diversidade e equitabilidade. As populações do sul e sudeste diferem quanto a presença de Wolbachia, indicando que o simbionte está presente apenas nos indivíduos do sudeste. / Understanding the behaviour of insects in a biological invasion context, mainly in relation to their hosts, has become very important, because of the multitude of effects in the community that arise from the introduction of exotic pests in new areas. Within the species of drosofilids, Drosophila suzukii (Matsumura, 1931) (Diptera: Drosophilidae), became a pest in several countries, attacking small fruits and berries. As it is considered polyphagous, many studies have investigated the preference, attractiveness, and attributes of potential hosts. Thus far, no study has verified if the ecological viability was driven by fruit-host shift. In the present study, we analyse fecundity and oviposition period jointly with survival times of D. suzukii when submitted to fruit shift, in particular from raspberry to strawberry. We also study the effects on physiological attributes, such as the concentration of nutrients in individuals of D. suzukii. It was also analyzed the microbiota associated to these individuals that were used in the host shift experiment, through metagenomics. Our results showed that fecundity was significantly higher in raspberry than in strawberry. The oviposition period was higher for insects that continued in the raspberry, and the proportion of viable offspring was higher in the strawberry. Furthermore, we found that the number of eggs is related to the survival time in the fruit. No significant difference was observed in the macronutrient concentration, indicating that changes in host do not affect this physiological aspect. The metagenomic data showed that although there is no significant difference in relation to the symbiont community in the different treatments, both populations and generations had high diversity and equitability. The Southeast population has Wolbachia symbiont, differing from the south population.

Este estudo descreve a diversidade e composição das comunidades bacterianas associadas a cinco esponjas marinhas, e o potencial destes microrganismos como produtores de substâncias bioativas com propriedades fungicidas. As esponjas vivem em simbiose com microrganismos que apresentam alto interesse ecológico, evolutivo e biotecnológico. Contudo, este sistema microbiano permanece pobremente entendido. Para totalmente compreender a biologia desses animais é necessário descrever os fatores ecológicos e evolutivos influenciando a estrutura e dinâmica de sua microbiota. Nesta tese é defendida a hipótese de que a composição taxonômica e estrutura das comunidades bacterianas se correlaciona com o parentesco filogenético de seus hospedeiros. Neste trabalho, as comunidades bacterianas associadas às esponjas Aplysina fulva, Aiolochroia crassa, Chondrosia collectrix, Didiscus oxeata e Scopalina ruetzleri foram examinadas usando a plataforma Ion torrent para sequenciamento parcial do gene 16S rRNA. A água do mar circundante aos espécimes foram coletadas para comparações com a microbiota de esponjas. As análises detectaram um complexo e específico sistema microbiano vivendo em esponjas, com as unidades taxonômicas operacionais dominantes classificadas nos filos: Acidobacteria, Actinobacteria, Chloroflexi, Proteobacteria e Gemmatimonadetes. Apesar da ocorrência simpátrica dos espécimes, as comunidades bacterianas diferiram significativamente entre as espécies de esponjas e a água do mar. Contudo, foi observado que as comunidades bacterianas habitando esponjas filogeneticamente mais próximas (A. fulva e A. crassa) são mais similares uma para com a outra, do que quando comparado com as comunidades em um táxon mais distante filogenitacamente (C. collectrix). O isolamento de bactérias foi realizado nas esponjas D. oxeata e S. ruetzleri. Cinquenta e seis linhagens foram isoladas e classificadas em três filos: Actinobacteria, Proteobacteria e Firmicutes. As análises filogenéticas indicaram cinco possíveis novas espécies bacterianas. Com base na taxonomia polifásica, um dos isolados, denominado ASPSP 40, foi caracterizado como pertencente a uma nova espécie do gênero Saccharopolyspora, para qual o nome Saccharopolyspora spongiae sp. nov. foi proposto. Dois isolados bacterianos demonstraram forte atividade antagônica contra as seguintes espécies de Pythium: P. aphanidermatum, P. graminicola e P. ultimum. Os metabólitos secundários desses isolados, assim identificados como pertencentes aos gêneros Terrabacter sp. ASPSP 140 e Bacillus sp. ASPSP 434, foram identificados por LC-MS/MS como sendo uma mistura de dipepitídeos cíclicos pertencentes à classe das dicetopiperazinas (DKP). Este é o primeiro relato da atividade fungicida e, consequentemente, a detecção de DKP a partir do gênero Terrabacter. / This study describes the diversity of associated bacterial communities to five marine sponges, and the potential of these microorganisms as producers of bioactive substances with fungicidal properties. Sponges live in symbiosis with microorganisms that have a high ecological interest, evolutionary and biotechnological. However, this microbial system remains poorly understood. To fully understand sponge biology, it is necessary to describe the ecological and evolutionary factors that influence the structure and dynamics of their microbial communities. In this work, it is supported the hypothesis that the taxonomic composition and structure of bacterial communities correlate with phylogenetic relatedness of their corresponding hosts. Bacterial communities associated with the sponges Aplysina fulva, Aiolochroia crassa, Chondrosia collectrix, Didiscus oxeata and Scopalina ruetzleri were examined using the Ion Torrent platform for partial sequencing of the 16S rRNA gene. Seawater surrounding specimens were collected for comparisons. The analysis detected a complex and specific microbial system living in sponges, with the operational taxonomic units dominant classified in the phyla: Acidobacteria, Actinobacteria, Chloroflexi, Proteobacteria and Gemmatimonadetes. Despite sympatric occurrence of the specimens, the studied sponges presented different bacterial compositions that differed from those observed in seawater. However, lower dissimilarities in bacterial communities were clearly observed within sponges from the same phylogenetic group (A. fulva and A. crassa). Isolation of bacteria was done from the sponges D. oxeata and S. ruetzleri. Fifty-six strains were isolated and classified into three phyla: Actinobacteria, Proteobacteria and Firmicutes. Phylogenetic analysis indicated five possible novel bacterial species. Based in a polyphasic taxonomy approach, one of the isolates denominated ASPSP 40 was identified as belonging to a novel species of the genus Saccharopolyspora for which the name, Saccharopolyspora spongiae sp. nov. has been proposed. All bacterial isolates were evaluated by their antagonisms against Pythium species. Two of them, Terrabacter sp. ASPSP 140 and Bacillus sp. ASPSP 434 demonstrated strong potential in inhibiting the following species P. aphanidermatum, P. ultimum and P. graminicola. The bioactive secondary metabolites of both, characterized by LC-MS/MS, were identified as a mixture of cyclic dipepitides belonging to the class of diketopiperazine (DKP). This is the first report of fungicidal activity, and thus the detection of DKP of the genus Terrabacter.

Este estudo descreve a diversidade e composição das comunidades bacterianas associadas a cinco esponjas marinhas, e o potencial destes microrganismos como produtores de substâncias bioativas com propriedades fungicidas. As esponjas vivem em simbiose com microrganismos que apresentam alto interesse ecológico, evolutivo e biotecnológico. Contudo, este sistema microbiano permanece pobremente entendido. Para totalmente compreender a biologia desses animais é necessário descrever os fatores ecológicos e evolutivos influenciando a estrutura e dinâmica de sua microbiota. Nesta tese é defendida a hipótese de que a composição taxonômica e estrutura das comunidades bacterianas se correlaciona com o parentesco filogenético de seus hospedeiros. Neste trabalho, as comunidades bacterianas associadas às esponjas Aplysina fulva, Aiolochroia crassa, Chondrosia collectrix, Didiscus oxeata e Scopalina ruetzleri foram examinadas usando a plataforma Ion torrent para sequenciamento parcial do gene 16S rRNA. A água do mar circundante aos espécimes foram coletadas para comparações com a microbiota de esponjas. As análises detectaram um complexo e específico sistema microbiano vivendo em esponjas, com as unidades taxonômicas operacionais dominantes classificadas nos filos: Acidobacteria, Actinobacteria, Chloroflexi, Proteobacteria e Gemmatimonadetes. Apesar da ocorrência simpátrica dos espécimes, as comunidades bacterianas diferiram significativamente entre as espécies de esponjas e a água do mar. Contudo, foi observado que as comunidades bacterianas habitando esponjas filogeneticamente mais próximas (A. fulva e A. crassa) são mais similares uma para com a outra, do que quando comparado com as comunidades em um táxon mais distante filogenitacamente (C. collectrix). O isolamento de bactérias foi realizado nas esponjas D. oxeata e S. ruetzleri. Cinquenta e seis linhagens foram isoladas e classificadas em três filos: Actinobacteria, Proteobacteria e Firmicutes. As análises filogenéticas indicaram cinco possíveis novas espécies bacterianas. Com base na taxonomia polifásica, um dos isolados, denominado ASPSP 40, foi caracterizado como pertencente a uma nova espécie do gênero Saccharopolyspora, para qual o nome Saccharopolyspora spongiae sp. nov. foi proposto. Dois isolados bacterianos demonstraram forte atividade antagônica contra as seguintes espécies de Pythium: P. aphanidermatum, P. graminicola e P. ultimum. Os metabólitos secundários desses isolados, assim identificados como pertencentes aos gêneros Terrabacter sp. ASPSP 140 e Bacillus sp. ASPSP 434, foram identificados por LC-MS/MS como sendo uma mistura de dipepitídeos cíclicos pertencentes à classe das dicetopiperazinas (DKP). Este é o primeiro relato da atividade fungicida e, consequentemente, a detecção de DKP a partir do gênero Terrabacter. / This study describes the diversity of associated bacterial communities to five marine sponges, and the potential of these microorganisms as producers of bioactive substances with fungicidal properties. Sponges live in symbiosis with microorganisms that have a high ecological interest, evolutionary and biotechnological. However, this microbial system remains poorly understood. To fully understand sponge biology, it is necessary to describe the ecological and evolutionary factors that influence the structure and dynamics of their microbial communities. In this work, it is supported the hypothesis that the taxonomic composition and structure of bacterial communities correlate with phylogenetic relatedness of their corresponding hosts. Bacterial communities associated with the sponges Aplysina fulva, Aiolochroia crassa, Chondrosia collectrix, Didiscus oxeata and Scopalina ruetzleri were examined using the Ion Torrent platform for partial sequencing of the 16S rRNA gene. Seawater surrounding specimens were collected for comparisons. The analysis detected a complex and specific microbial system living in sponges, with the operational taxonomic units dominant classified in the phyla: Acidobacteria, Actinobacteria, Chloroflexi, Proteobacteria and Gemmatimonadetes. Despite sympatric occurrence of the specimens, the studied sponges presented different bacterial compositions that differed from those observed in seawater. However, lower dissimilarities in bacterial communities were clearly observed within sponges from the same phylogenetic group (A. fulva and A. crassa). Isolation of bacteria was done from the sponges D. oxeata and S. ruetzleri. Fifty-six strains were isolated and classified into three phyla: Actinobacteria, Proteobacteria and Firmicutes. Phylogenetic analysis indicated five possible novel bacterial species. Based in a polyphasic taxonomy approach, one of the isolates denominated ASPSP 40 was identified as belonging to a novel species of the genus Saccharopolyspora for which the name, Saccharopolyspora spongiae sp. nov. has been proposed. All bacterial isolates were evaluated by their antagonisms against Pythium species. Two of them, Terrabacter sp. ASPSP 140 and Bacillus sp. ASPSP 434 demonstrated strong potential in inhibiting the following species P. aphanidermatum, P. ultimum and P. graminicola. The bioactive secondary metabolites of both, characterized by LC-MS/MS, were identified as a mixture of cyclic dipepitides belonging to the class of diketopiperazine (DKP). This is the first report of fungicidal activity, and thus the detection of DKP of the genus Terrabacter.