Vliv změny diety na mikrobiotu gibonů (Nomascus gabriellae)

Bc. Tereza Benešová

Diplomová práce

Effect of diet change on gibbon microbita (Nomascus gabriellae)

Anotace:

Střevní mikrobiota hraje klíčovou roli v různých aspektech týkajících se zdraví lidí i zvířat, včetně trávení a metabolismu živin, vývoje a funkce imunitního systému, ochrany před infekcemi a patogeny, vývoje nervového systému a má rozšířený vliv i mimo gastrointestinální trakt (GIT). Na činnost a složení mikrobioty GIT má vliv řada faktorů vnějšího prostředí. Jedním z hlavních faktorů je dieta. Optimální živinové složení krmné dávky a správná technika krmení jsou základem pro zdraví a welfare gibonů chovaných v zajetí. Praktickým cílem práce bylo kvantitativně stanovit vybrané skupiny mikroorganismů před a po změně krmné dávky u vybraných jedinců gibonů chovaných v zoologické zahradě. Snahou bylo ověřit vliv složení krmné dávky, na základě výpočtu procentuálního zastoupení živin (sušina, bílkoviny, tuky, vláknina, sacharidy, glukóza, fruktóza, sacharóza, ADF a NDF), na složení střevní mikrobioty gibonů. V rámci experimentu byly použity fekální vzorky od čtyř jedinců gibonů zastupující dvě rodiny (rodina Miloš – samec a samice, rodina Rony – samec a samice) jednoho druhu (gibon zlatolící – Nomascus gabriellae) ze Zoologické zahrady Olomouc. Výzkum probíhal od května do září roku 2019. Pro stanovení vybraných skupin mikroorganismů byla použita kultivační desková metoda za pomoci selektivních médií. Hodnoceny byly skupiny mikroorganismů patřící mezi komenzální mikroby, které by měly pozitivně ovlivňovat mikrobiotu gibonů, dále pak koliformní bakterie a Escherichia coli. Pro identifikaci detekovaných mikroorganismů byla využita metoda hmotnostní spektrometrie MALDI-TOF MS. Dieta se změnila tak, že bylo gibonům podáváno nižší množství ovoce a vyšší množství zeleniny. Na základě kalkulace živin byl po změně diety u rodiny Miloš zjištěn statisticky významný rozdíl v obsahu bílkovin, tuku, vlákniny, sacharidů, glukózy, fruktózy a ADF. U rodiny Rony byl po změně zjištěn statisticky významný rozdíl v obsahu sušiny, bílkovin, tuku, vlákniny, sacharidů, glukózy, fruktózy, sacharózy a ADF. Dle statistických analýz byl u rodiny Miloš po změně diety zjištěn významný rozdíl v detekovaných počtech laktobacilů a koliformních bakterií. U rodiny Rony byl zjištěn statisticky významný rozdíl v počtech laktobacilů a bifidobakterií (na agaru BIF-MUP-NORF). Celkově byly detekované počty velmi variabilní, což bylo pravděpodobně způsobeno nedostatečnou selektivitou médií. Předpokládalo se, že po změně krmné dávky dojde ke změnám v kvantitativním zastoupení bakterií Bifidobacterium, Lactobacillus, Escherichia coli a koliformních bakterií. Tento předpoklad byl ne zcela potvrzen. Druhové složení detekované na médiích bylo obdobné před i po změně krmné dávky. Je třeba provést další studie s více jedinci, větším množstvím vzorků a využitím molekulárně genetických metod. Současně by bylo vhodné v rámci budoucích výzkumů obohatit krmnou dávku o prebiotické, anebo probiotické doplňky, což by mohlo přinést zásadnější posuny ve složení mikrobioty gibonů.

Abstract:

The intestinal microbiota plays a key role in various aspects related to human and animal health, including digestion and nutrient metabolism, development and function of the immune system, protection against infections and pathogens, nervous system development and has widespread effects outside the gastrointestinal tract (GIT). The activity and composition of the GIT microbiota are influenced by many environmental factors. One of the main factors is diet. The optimal nutrient composition of the feed ration and the correct feeding technique are the basis for the health and welfare of captive-bred gibbons. The practical goal of the work was to quantify selected groups of microorganisms before and after changing the feed ration in selected individuals of gibbons kept in the zoo. The aim was to verify the effect of feed ration composition, based on the calculation of the percentage of nutrients (dry matter, protein, fat, fiber, carbohydrates, glucose, fructose, sucrose, ADF and NDF), on the composition of the intestinal microbiota of gibbons. Fecal samples from four gibbons representing two families (Miloš family – male and female, Rony family – male and female) of one species (Yellow-cheeked gibbon – Nomascus gabriellae) from the Olomouc Zoo were used in the experiment. The research took place from May to September 2019. A culture plate method using selective media was used to determine selected groups of microorganisms. Groups of microorganisms belonging to the commensal microbes that should positively affect the microbiota of gibbons, as well as coliform bacteria and Escherichia coli were evaluated. The MALDI-TOF MS mass spectrometry method was used to identify the detected microorganisms. The diet was changed so that the gibbons were given less fruit and more vegetables. Based on the calculation of nutrients, a statistically significant difference in the content of protein, fat, fiber, carbohydrates, glucose, fructose and ADF was found in the Miloš family after a change in diet. After the change, a statistically significant difference in the content of dry matter, protein, fat, fiber, carbohydrates, glucose, fructose, sucrose and ADF was found in the Rony family. According to statistical analyzes, a significant difference in the detected numbers of lactobacilli and coliform bacteria was found in the Miloš family after a change in diet. A statistically significant difference in the numbers of lactobacilli and bifidobacteria (on BIF-MUP-NORF agar) was found in the Rony family. Overall, the numbers detected were very variable, probably due to insufficient media selectivity. Changes in the quantitative representation of Bifidobacterium, Lactobacillus, Escherichia coli and coliform bacteria were expected to occur after a change in the feed ration. This assumption was not fully confirmed. The species composition detected on the media was similar before and after the change in the feed ration. Further studies are needed with more individuals, more samples and the use of molecular genetic methods. At the same time, it would be appropriate in future research to enrich the feed ration with prebiotic or probiotic supplements, which could bring about more fundamental shifts in the composition of gibbons microbiota.

Klíčová slova

dieta, vláknina, mikrobiota, kultivace, probiotika, Hylobatidae

Keywords

diet, fiber, microbiota, cultivation, probiotics, Hylobatidae

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 26. 4. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. Ing. Věra Neužil Bunešová, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Magisterský studijní program / obor:
Zootechnika / Výživa zvířat a dietetika