Sérotypizace patogenních Escherichia coli u selat po odstavu

Bc. Šárka Valentová

Master's thesis

Serotyping of pathogenic Escherichia coli in weaned piglets

Abstract:

Jednou z nejvážnějších hrozeb pro chov prasat jsou průjmová onemocnění selat po odstavu, která způsobují obrovské hospodářské ztráty po celém světě. Průjem je často spojován s proliferací patogenních Escherichia coli ve střevě prasat, přičemž některé sérotypy E. coli jsou s mnohem větší pravděpodobností zapojeny do vzniku tohoto onemocnění než jiné sérotypy. V současném průmyslu chovu prasat je široce využíván antimikrobiální oxid zinečnatý díky své efektivní funkci ve zmírnění průjmu a podpoře růstu selat po odstavu. Selata však konzumují vyšší hladinu zinku, než využijí, jeho rezidua jsou pak vylučována a znečišťují okolní prostředí farem. Proto se hledají nové alternativy, které by mohly být účinné i v nižších koncentracích.Cílem této diplomové práce bylo shrnout poznatky o patogenních E. coli u zvířat se zaměřením na selata po odstavu. V literární rešerši je zmíněn střevní mikrobiom prasat a selat s důrazem na vliv odstavu. Dále je zde blíže charakterizována bakterie E. coli, její virulenční faktory a sérotypy. Popsány jsou také infekční onemocnění způsobené patogenní E. coli a různé antimikrobiální látky, které slouží k potlačení těchto nemocí. Experimentální část zahrnuje sérotypizaci E. coli získaných z výkalů selat po odstavu. Nejdříve byla zoptimalizována metoda multiplex-PCR (multiplexní polymerázová řetězová reakce), která byla využita ke stanovení výskytu sérotypů O139, O147, O149 a O157. Ze 153 testovaných vzorků byl O-sérotyp určen u 97, z toho 56× byl detekován dominantní sérotyp O149. Výsledky byly verifikovány sérotypizací pomocí komerčních antisér a DNA sekvenací náhodně PCR produktů.

Abstract:

One of the most serious threats to pig farming is post-weaning diarrhea which causes huge economic losses worldwide. Diarrhea is often associated with the proliferation of pathogenic Escherichia coli in piglet gut. Some E. coli serotypes are much more likely to be involved in the development of the disease than other serotypes. Antimicrobial zinc oxide is widely used in the current pig industry due to its effective function in alleviating diarrhea and promoting the growth of weaned piglets. However, piglets consume higher levels of zinc, the excreted residues of which raise concerns about environmental pollution. It is therefore important to look for new alternatives that could be effective at lower concentrations. The aim of this thesis is to summarize knowledge about pathogenic E. coli in animals with a focus on piglets after weaning. The research also mentions the intestinal microbiome of pigs and piglets with emphasis on the effect of weaning. Then, E. coli and its virulence factors and serotypes are characterized further on. The thesis then describes infectious diseases caused by pathogenic E. coli and various antimicrobial agents which serve to suppress these diseases.The experimental part includes serotyping of E. coli obtained from piglets after weaning. First, the multiplex-PCR (polymerase chain reaction) method was optimized and then used to determine the occurrence of serotypes O139, O147, O149 and O157. Of the 153 samples tested, the O-serotype was determined in 97 of them. The dominant serotype O149 was detected 56 times. The results were verified by serotyping with commercial antisera and by DNA sequencing of randomly selected PCR products.

Keywords

Escherichia coli, sérotypizace, selata po odstavu

Keywords

Escherichia coli, Serotyping, Weaned piglets

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 4. 5. 2020

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Kristýna Šmerková, Ph.D.
• Reader: Juraj Bosák, externi

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Master programme / field:
Animal Breeding / Animal Biotechnology