Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/38123
Type: Tese
Title: Micro-organismos associados à Apis mellifera e bioprospecção de componentes da imunidade da abelha
Authors: Denise de Oliveira Scoaris
First Advisor: Carlos Augusto Rosa
First Co-advisor: Márcia Helena Borges
metadata.dc.contributor.advisor-co2: Jay Daniel Evans
First Referee: Ary Correa Junior
Second Referee: Jandora Severo Poli
Third Referee: Anete Pedro Lourenço
metadata.dc.contributor.referee4: Mariana de Lourdes Almeida Vieira
Abstract: As abelhas constituem o grupo mais abundante da ordem Hymenoptera. Dentre o gênero Apis, a espécie A. mellifera é o principal representante. A defesa em Apis compreende mecanismos sociais e individuais. Dentre os mecanismos de imunidade social, destaque se dá à própolis, componente estrutural com reconhecida atividade antimicrobiana. A microbiota associada ao inseto também pode ser considerada um mecanismos de imunidade, visto que pode auxiliar o hospedeiro contra patógenos. Os objetivos deste trabalho foram: avaliar o papel da própolis na resposta imune em abelhas A. mellifera, pela expressão relativa de genes relacionados à imunidade e o estudo da diversidade de bactérias e leveduras associada a diferentes substratos de A. melífera no Brasil e nos Estados Unidos. Abelhas A. mellifera foram desafiadas com suspensões de micro-organismos (Staphylococcus aureus, Escherichia coli e Candida albicans) e solução salina, e incubadas na presença ou ausência de própolis. Nos Estados Unidos, o efeito sazonal entre inverno e verão foi também avaliado. A bioprospecção de componentes da imunidade de A. mellifera foi acessada por meio da expressão dos genes codificadores para peptídeos antimicrobianos-AMPs (Hymenopatecina, Abaecina, Apidaecina e Defensina 1), proteína de reconhecimento celular (AmEater) e proteína de estocagem (Vitelogenina). Para o estudo da microbiota associada a A. mellifera foram avaliados os seguintes substratos: pólen corbicular, pão de abelhas, superfície de abelhas nutrizes, superfície de abelhas forrageiras, resíduos das colmeias e conteúdo intestinal. As abelhas desafiadas com suspensões de micro-organismos não apresentaram maior expressão de AMPs do que aquelas inoculadas com salina, indicando resposta imune significativa, porém não específica. A própolis verde parece ter um papel modulador da resposta imune, evidente em abelhas americanas não desafiadas: na condição inverno, a exposição de abelhas controle à resina foi capaz de reduzir a expressão de Hym em todas as colmeias, de Aba em três das quatro colmeias e de Api e Def1 em metade das colmeias, em relação aos grupos controle não expostos à própolis. Os substratos com maior riqueza de espécies, tanto de bactérias quanto leveduras, foi o resíduo das colmeias no Brasil e superfície de abelhas forrageiras nos Estados Unidos. Foram obtidos 214 isolados de leveduras, 131 no Brasil e 84 nos Estados Unidos, correspondendo a 45 táxons. A espécie de levedura mais prevalente foi Aureobasidium pullulans, seguida de espécies dos gêneros Candida e Rhodotorula. Do total de espécies isoladas, apenas seis foram comuns aos dois ambientes. Para as bactérias, 283 isolados foram obtidos, 125 no Brasil e 158 nos Estados Unidos, correspondendo a 61 táxons. Um total de 71 (25%) isolados correspondeu às bactérias do ácido lático (BAL). A maior parte dos isolados foi pertencente ao Filo Firmicutes, gênero Bacillus, e dentre as láticas, as espécies do gênero Lactobacillus foram as prevalentes. Apenas 12 do total de espécies bacterianas foram comuns aos dois ambientes. Duas espécies novas, uma levedura e uma bactéria, foram encontradas. Estes resultados sugerem que abelhas da mesma espécie apresentam sua microbiota composta em grande parte por espécies microbianas presentes no ambiente no qual estão inseridas, refletindo comunidades de leveduras e bactérias distintas entre os dois ambientes.
Abstract: The bees are the most abundant group of Hymenoptera. In the Apis genus, A. mellifera is the most representative species. The immune system in Apis comprises both individual and social mechanisms. Among the social immunity, propolis is recognized as an important component, given its antimicrobial activity. The microbiota associated with this insect can also be considered a mechanism of immunity, since it can help the host against pathogens. The aims of this study were to evaluate the role of propolis on the immune response in A. mellifera, by the evaluation of immune gene expression; and the survey of the microbial diversity in A. mellifera substrates, both in Brazil and in the United States. A. mellifera were challenged with representative microorganisms (Staphylococcus aureus, Escherichia coli and Candida albicans) and saline, and were incubated in the presence or absence of propolis. In the United States, the seasonal effect between winter and summer was also evaluated. Bioprospection of A. mellifera immune components was accessed through the expression of antimicrobial peptides genes (Hymenopatecina, Abaecina, Apidaecina and Defensin 1), cell recognition protein (AmEater) and storage protein (Vitellogenin). To evaluate the microbiota associated with A. mellifera, the following substrates were surveyed: corbicular pollen, bee bread, nurse and foragers bees surface, hive debris and intestinal contents. It was observed that bees challenged with microorganisms suspensions did not have a higher AMP expression than those inoculated with saline, indicating a significant but not specific immune response. The propolis appears to modulate the immune response, clearly in unchallenged American bees: in the winter, the exposure of control bees to the propolis was able to decrease the expression of Hym in all hives, Aba in three hives and Api and Def1in two hives, compared to control groups not exposed to propolis. The substrates with higher species richness were the hive debris in Brazil and surface of foragers bees in the United States. A total of 214 yeasts isolates were retrieved, 84 from Brazil and 131 from the United States, comprising 45 taxa. The most prevalent yeast species was Aureobasidium pullulans, followed by Candida and Rhodotorula species. Only 6 yeast species were common to both environments. For bacteria, 283 isolates were retrieved, 125 from Brazil and 158 from the United States, accounting for 61 taxa. A total of 71 isolates (25%) was identified as acid lactic bacteria. Most bacterial isolates belonged to Bacillus genus, from Firmicutes Phylum. Among the lactic acid bacteria, the genus Lactobacillus were the prevalent. Only 12 out 61 bacterial species were common in both environments. Two new species, one yeast and one bacterium were observed in association with A. mellifera. These results suggest that bees of the same species have their microbiota composed largely of microbial species present in the foraging environment, which reflects the distinct yeasts and bacteria communities between the two environments.
Subject: Microbiologia
Abelhas
Leveduras
Bactérias
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - DEPARTAMENTO DE MICROBIOLOGIA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Microbiologia
Rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/38123
Issue Date: 30-Sep-2014
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