Vliv změny krmné dávky na populace střevních nálevníků u šimpanzů v zajetí

Bc. Kateřina Schovancová

Master's thesis

The impact of diet changes on population of intestinal ciliates in captive chimpanzees

Abstract:

V předkládané práci byl sledován vliv škrobu v potravě hostitele na populace střevních nálevníků Balantidum coli a Troglodytella abrassarti u šimpanzů (Pan troglodytes) v zajetí. Ve volné přírodě je přítomnost Balantidium coli u afrických lidoopů spíše výjimečná, zatímco v zajetí je tento oportunní patogen běžný. Nálevníci rodu Troglodytella se vyskytují jak u volně žijících, tak u lidoopů v zajetí (rod Pan, Gorilla), avšak v zajetí jsou počty těchto komensálních/mutualistických nálevníků podstatně vyšší. Pro studii byli vybráni dva dospělí samci ze Zoo Hodonín a dva dospělí samci ze Zoo Brno, u nichž se vyskytoval nálevník B. coli a pět dospělých šimpanzů (tři samice a dva samci) ze Zoo Liberec, kteří byli pozitivní na T. abrassarti. V jednotlivých zoologických zahradách byli šimpanzi nejprve krmeni vysokoškrobovou dietou, a to po dobu 17 dní (průměrně 13,5 % škrobu v krmné dávce). S časovým odstupem pěti dní jim byla po následujících 17 dní podávána nízkoškrobová dieta (průměrně 0,1 % škrobu v krmné dávce). Neidentifikované vzorky trusu byly odebírány posledních sedm dní vysokoškrobové a nízkoškrobové diety a fixovány do 10 % formalínu. Nalezení trofozoiti B. coli a T. abrassarti byli kvantifikováni pomocí metody FLOTAC®. Pomocí zobecněných lineárních smíšených modelů a generalized estimating equations byl zjištěn významný vliv diety na počet B. coli a T. abrassarti v trusu šimpanzů. Počet B. coli a T. abrassarti při vysokoškrobové dietě byl významně vyšší než při nízkoškobové. Snížením obsahu škrobu v potravě lidoopů v zajetí bychom tedy mohli předejít vysokým intenzitám infekce B. coli u těchto zvířat a příp.u nich snížit riziko vzniku balantidiózy. I když se T. abrassarti přisuzuje spíše mutualistická funkce, tak jeho nepřirozeně vysoké počty u lidoopů v zajetí by mohly mít vliv na fermentaci a složení a funkci ostatní mikrobioty, což by se pak mohlo celkově nepřímo odrážet na welfare zvířete. Snížení počtů T. abrassarti u lidoopů v zajetí na hodnoty srovnatelné s intenzitami infekcí u volně žijících lidoopů pomocí změn krmných dávek (snížení obsahu škrobu) by tak bylo jistě prospěšné.

Abstract:

We studied the effect of starch in the diet of captive chimpanzees (Pan troglodytes spp.) and its impact on their intestinal ciliates: Balantidium coli and Troglodytella abrassarti. The presence of Balantidium coli in wild African apes is rare, while in captivity, this opportunistic pathogen is quite common. Ciliates of genus Troglodytella can be found both among apes living in the wild and those living in the captivity (genus Pan, Gorilla), but for the latter the number of commensal/mutualistic ciliates is significantly higher. Two adult males from Hodonín Zoo and two adult males from Brno Zoo (positive for B. coli and five adult chimpanzees (three females and two males) from Liberec Zoo (positive for T. abrassarti) were selected for this study. In each zoo, chimpanzees were fed with an high starch diet during a period of 17 days (average 13.5 % of starch), followed by a five days transition period and subsequently concluded by a 17 days period of low starch diet (average 0,1 % of starch). Unidentified fecal samples were collected during the last seven days of high and low starch diet periods and fixed in 10% formalin. Trophozoites of B. coli and T. abrassarti were quantified using the FLOTAC ® methodology. By using generalized linear mixed models and generalized estimating equations a significant impact of a starch diet on the numbers of B. coli and T. abrassarti present in chimpanzee feces was found out. The numbers of B. coli and T. abrassarti trophozoites were significantly higher during the high starch diet than during the low starch one. By reducing the starch content in the diet of great apes in captivity it is possible to maintain the numbers of B. coli low, possibly also reducing the risk of balantidiosis. Although T. abrassarti has most probably a mutualistic function, high numbers of this ciliate in captive apes could have an impact not only on gut fermentation but also in composition and function of other microbiota, which could then indirectly reflect the overall welfare of these primates. Decreasing the numbers of T. abrassarti in captive apes to values comparable with the intensity of infection in wild apes by reducing the starch in their diets would be certainly beneficial.

Keywords

šimpanz, Pan troglodytes, potrava, škrob, nálevníci, Troglodytella abrassarti, Balantidium coli, chimpanzee, diet, starch, ciliates

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 5. 2011

Thesis defence

• Date of defence: 13. 6. 2011
• Supervisor: Mgr. Klára Petrželková, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Systematic Biology and Ecology