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Ruminant livestock are important sources of human food and global greenhouse gas emissions. Feed degradation and methane formation by ruminants rely on metabolic interactions between rumen microbes and affect ruminant productivity. Rumen and camelid foregut microbial community composition was determined in 742 samples from 32 animal species and 35 countries, to estimate if this was influenced by diet, host species, or geography. Similar bacteria and archaea dominated in nearly all samples, while protozoal communities were more variable. The dominant bacteria are poorly characterised, but the methanogenic archaea are better known and highly conserved across the world. This universality and limited diversity could make it possible to mitigate methane emissions by developing strategies that target the few dominant methanogens. Differences in microbial community compositions were predominantly attributable to diet, with the host being less influential. There were few strong co-occurrence patterns between microbes, suggesting that major metabolic interactions are non-selective rather than specific.

Fil: Paez Lama. Instituto Argentino de Investigaciones de las Zonas Áridas, Mendoza, Argentina. Facultad de Ciencias Agrarias, U. N. Cuyo, Chacras de Coria, Mendoza, Argentina. Facultad de Ciencias Veterinarias y Ambientales, UJAM, Mendoza, Argentina Fil: Grilli, Diego. Facultad de Ciencias Veterinarias y Ambientales, Universidad Juan Agustín Maza, Av. Acceso Este Lateral Sur 2245, CP 5519, Mendoza, Argentina. Fil. Egea, Vanina. 1Instituto Argentino de Investigaciones de las Zonas Áridas, Mendoza, Argentina. 3Facultad de Ciencias Veterinarias y Ambientales, UJAM, Mendoza, Argentina. Fil: Cerón Cucchi, María. Instituto de Patobiología, INTA, Buenos Aires, Argentina. Fil: Fucili, Mercedes. Instituto Argentino de Investigaciones de las Zonas Áridas (IADIZA), Mendoza, Argentina. Fil: Allegretti, Liliana. Instituto Argentino de Investigaciones de las Zonas Áridas, Mendoza, Argentina. Facultad de Ciencias Agrarias, U. N. Cuyo, Chacras de Coria, Mendoza, Argentina. Facultad de Ciencias Veterinarias y Ambientales, UJAM, Mendoza, Argentina. Fil: Guevara, Juan Carlos. Instituto Argentino de Investigaciones de las Zonas Áridas (IADIZA), Mendoza, Argentina Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Cuyo, Mendoza, Argentina. ARTÍCULO PUBICADO EN REVISTA EXTERNA. This study was aimed to determine the effect of the rearing system on the establishment and development of different functional groups of microorganisms in the rumen of kid goats. Fifty kids were fed on goat milk until weaning at 45 (TR, traditional rearing system, n = 25) and 30 days of age (alternative rearing system, AR, n = 25). In addition, only AR group was offered with rumen starter from birth. Both groups consumed alfalfa hay and ground corn between 30 and 90 days of age. Five kids from each group were slaughtered at 21, 30, 45, 70 and 90 days old. It was determined the total number of protozoa, anaerobic, amylolytic and cellulolytic bacteria present in the rumen. Kids of AR were lighter in weight than TR kids between 42 and 56 days old. In both rearing systems, anaerobic and amylolytic bacteria were found at 21 days of age, while cellulolytic and protozoa were not found until 45 days of age. Kids of AR had higher quantities of anaerobic and amylolytic bacteria until 30 and 45 days of age, respectively. These results demonstrate the rearing system does not affect the sequence and time in which the functional groups of microorganisms are established in the rumen. However, the alternative rearing system with early intake of solid food allowed the establishment of greater amount of bacteria and protozoa. Nevertheless, the effect of weaning on growth rate was more marked in kids from alternative rearing system, despite its greater microbiological rumen development. Sitio de la revista: https://content.sciendo.com/view/journals/acve/65/2/article-p175.xml

This study was aimed to determine the effect of the rearing system on the establishment and development of different functional groups of microorganisms in the rumen of kid goats. Fifty kids were fed on goat milk until weaning at 45 (TR, traditional rearing system, n = 25) and 30 days of age (alternative rearing system, AR, n = 25). In addition, only AR group was offered with rumen starter from birth. Both groups consumed alfalfa hay and ground corn between 30 and 90 days of age. Five kids from each group were slaughtered at 21, 30, 45, 70 and 90 days old. It was determined the total number of protozoa, anaerobic, amylolytic and cellulolytic bacteria present in the rumen. Kids of AR were lighter in weight than TR kids between 42 and 56 days old. In both rearing systems, anaerobic and amylolytic bacteria were found at 21 days of age, while cellulolytic and protozoa were not found until 45 days of age. Kids of AR had higher quantities of anaerobic and amylolytic bacteria until 30 and 45 days of age, respectively. These results demonstrate the rearing system does not affect the sequence and time in which the functional groups of microorganisms are established in the rumen. However, the alternative rearing system with early intake of solid food allowed the establishment of greater amount of bacteria and protozoa. Nevertheless, the effect of weaning on growth rate was more marked in kids from alternative rearing system, despite its greater microbiological rumen development. Fil: Paez Lama, Sebastián Antonio. Universidad ; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Arg. de Invest. de Las Zonas Aridas; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina Fil: Grilli, Diego Javier. Universidad ; Argentina Fil: Egea, Angela Vanina. Universidad ; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Arg. de Invest. de Las Zonas Aridas; Argentina Fil: Cerón Cucchi, María Esperanza. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria; Argentina Fil: Fucili, Mercedes. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Investigaciones de las Zonas Áridas. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Investigaciones de las Zonas Áridas. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Investigaciones de las Zonas Áridas; Argentina Fil: Allegretti, Liliana Inés. Universidad ; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Investigaciones de las Zonas Áridas. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Investigaciones de las Zonas Áridas. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Investigaciones de las Zonas Áridas; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina Fil: Guevara, Juan Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Arg. de Invest. de Las Zonas Aridas; Argentina

La cepa mutante en el gen iivA de Brucella melitensis 16M (B.m. iivA), que carece de un componente relacionado a la virulencia, fue evaluada en los modelos murino, cobayo y caprino, en comparación con la cepa virulenta Brucella melitensis 16M (B.m. 16M). Con el fin de determinar la virulencia de ambas cepas, se inocularon 10 ratones BALB/c por grupo por vía intraperitoneal. Con la cepa B.m. iivA presentaron bazos colonizados 05/05 y 01/05 ratones a los 8 y 21 dias p.i. respectivamente, mostrando al corte histológico esplenitis con leve a moderada hiperplasia y gran desarrollo de la pulpa blanca. La cepa B.m. 16M colonizó todos los bazos a los 8 y 21 días p.i. Los bazos presentaban esplenomegalia y al corte histológico se observaron lesiones de severa esplenitis con hiperplasia linfoide y gran desarrollo de la pulpa blanca. La inoculación de la cepa B.m. iivA en 12 cobayos por vía subcutánea resultó en la infección de 2 animales e indujo una respuesta inmune humoral en 2 de ellos a los 40 días p.i. Al corte histológico se observó de leve a moderada hiperplasia esplénica. La cepa virulenta infectó a los 12 animales inoculados y todos presentaron respuesta inmune humoral y al corte histológico se observó severa hiperplasia esplénica. En el modelo caprino se inocularon por vía conjuntival dos grupos de 8 animales cada uno. La inoculación con la cepa B.m. iivA resultó en la infección de 4 animales, de los cuales se aisló la cepa a los 14 y 28 días p.i. a partir de los linfonódulos parotídeo y mandibular. A los 42 días se aisló solo de un animal a partir del linfonódulo parotídeo. La cepa B.m.16M infectó a las 8 cabras, aislándose la bacteria a los 8 y 14 días de los linfonódulos parotídeo, mandibular y cervical, y a partir del día 28 se logró aislar a partir de iliacos y supramamarios, bazo e hígado. Los cortes de nódulos linfáticos presentaron linfadenitis, depleción de linfocitos, proliferación de linfoblastos y alteraciones circulatorias. Las lesiones más severas se observaron en cabras inoculadas con B.m. 16M. Los resultados serológicos demostraron que 6 animales inoculados con B.m. iivA fueron reactores a las pruebas serológicas (3 a BPA, 5 a SAT y 4 a FPA), mientras que los 8 animales inoculados con la cepa B.m. 16M fueron reactores al menos a una prueba serológica a los 8 y 14 días p.i., siendo 3 de ellos seroreactores a las pruebas BPA, SAT, 2ME, ELISA, FPA y FC a los 28 y 42 días p.i. La cepa mutante B.m. iivA demostró ser atenuada, logró infectar tejidos, mostrando una virulencia disminuida respecto a la cepa parental virulenta B. m.16M.

Hungate1000 project collaborators: Nikola Palevich, Peter H. Janssen, Ron S. Ronimus, Samantha Noel, Priya Soni, Kerri Reilly, Todd Atherly, Cherie Ziemer, Andre-Denis Wright, Suzanne Ishaq, Michael Cotta, Stephanie Thompson, Katie Crosley, Nest McKain, R. John Wallace, Harry J. Flint, Jennifer C. Martin, Robert J. Forster, Robert J. Gruninger, Tim McAllister, Rosalind Gilbert, Diane Ouwerkerk, Athol Klieve, Rafat Al Jassim, Stuart Denman, Chris McSweeney, Carly Rosewarne, Satoshi Koike, Yasuo Kobayashi, Makoto Mitsumori, Takumi Shinkai, Silvio Cravero & María Cerón Cucchi; International audience; Productivity of ruminant livestock depends on the rumen microbiota, which ferment indigestible plant polysaccharides into nutrients used for growth. Understanding the functions carried out by the rumen microbiota is important for reducing greenhouse gas production by ruminants and for developing biofuels from lignocellulose. We present 410 cultured bacteria and archaea, together with their reference genomes, representing every cultivated rumen-associated archaeal and bacterial family. We evaluate polysaccharide degradation, short-chain fatty acid production and methanogenesis pathways, and assign specific taxa to functions. A total of 336 organisms were present in available rumen metagenomic data sets, and 134 were present in human gut microbiome data sets. Comparison with the human microbiome revealed rumen-specific enrichment for genes encoding de novo synthesis of vitamin B12, ongoing evolution by gene loss and potential vertical inheritance of the rumen microbiome based on underrepresentation of markers of environmental stress. We estimate that our Hungate genome resource represents ∼75% of the genus-level bacterial and archaeal taxa present in the rumen.

El objetivo fue evaluar el impacto del tipo de contenido ruminal (CR) de ovejas y llamas sobre la capacidad de digestión in vitro de forrajes de baja calidad. Para ello se alimentaron a voluntad con heno de festuca dos llamas y tres ovejas (provistas de cánula ruminal permanente). Los tratamientos consistieron en comparar el CR de llama (n=3) y oveja (n=4) como fuente de inóculos para la incubación de los sustratos (Festuca arundinacea y Paspalum modestum). Se consideró 21 días de acostumbramiento al forraje, y un día para la obtención y procesamiento de muestras (durante dos periodos). Las muestras de CR fueron obtenidas antes de la alimentación diaria, y se determinó la bioquímica ruminal y las poblaciones microbianas mediante PCRq. Por otro lado, los sustratos fueron incubadas in vitro durante 48 h, y se determinó la digestibilidad, parámetros de bioquímicos, parámetros de producción de gas y metano. Los resultados de N-NH3 y ácidos grasos volátiles señalan que el CR de las llamas mostró mayor grado de actividad microbiana que en ovejas (P< 0,001). La densidad de protozoos ciliados fue mayor para las llamas en comparación a las ovejas (5,0 vs 3,6 ×104 células/mL; P= 0,010). Sin embargo, no se evidenció diferencia en la densidad de bacterias y metanógenos totales, tampoco en las bacterias fibrolíticas. Por otro lado, la digestibilidad de MS, MO y FDN y el potencial de producción de gas fueron mayores para el CR de las ovejas (P< 0,001). Se concluye que el CR de las llamas presentó mayor grado de actividad microbiana que las ovejas cuando fueron alimentadas con forrajes de baja calidad. No obstante, el licor ruminal de la oveja presentó mayor capacidad digestiva por presentar valores superiores de digestibilidad y producción de gas respecto de la llama.