26 Abr 2021

¿Qué microorganismos colonizan el intestino de los pollos?



En un estudio publicado recientemente, los investigadores del Instituto Quadram y el Instituto Earlham en Norwich, junto con la Universidad de Surrey, duplicaron con creces la cantidad de especies microbianas que se sabe que viven en los intestinos de los pollos.

 

Un estudio, dirigido por el profesor Mark Pallen del Quadram Institute, muestra el poder del análisis de ADN para descubrir y caracterizar nuevos microorganismos.

Con tres veces más aves que personas en nuestro planeta, este omnipresente animal respalda la nutrición y la salud humana en todo el mundo, ya sea a través de la agricultura de subsistencia o la producción intensiva, las aves proporcionan más alimento que cualquier otro animal.

La carne de pollo está ganando popularidad como alternativa de baja producción de carbono a la carne de otros animales, mientras que los huevos siguen siendo una fuente de nutrición importante y asequible en todo el mundo.

Sin embargo, las aves también son una fuente de resistencia a los antimicrobianos y patógenos como Campylobacter, Salmonella y E. coli que amenazan la salud humana.

Desde hace varias décadas, sabemos que un microbioma intestinal sano, es decir, la comunidad de bacterias, virus y otros microorganismos que viven en el intestino, sustenta la salud de las aves y la productividad de las aves de corral.

  • Sin embargo, a pesar de su importancia, todavía no tenemos una imagen completa de lo que vive exactamente en el intestino de los pollos sanos.

Para explorar este hábitat, los investigadores del Instituto Quadram y el Instituto Earlham en el Parque de Investigación de Norwich colaboraron con socios de la Universidad de Surrey y la Universidad de Edimburgo para llevar a cabo el estudio más grande jamás realizado sobre la diversidad microbiana en el intestino del pollo. El estudio fue financiado por el Consejo de Investigación de Biotecnología y Ciencias Biológicas, parte del UKRI. El profesor Roberto La Ragione, que dirige el equipo de la Universidad de Surrey y que proporcionó las muestras, aclara:

Comprender las complejas comunidades microbianas que viven en el intestino del pollo es fundamental para mejorar la salud y el bienestar de las aves. Además, la exploración en profundidad de esta comunidad tiene el potencial de mejorar la seguridad alimentaria y contribuir al desarrollo de intervenciones para reducir el transporte de patógenos transmitidos por los alimentos, como Campylobacter y Salmonella ”.

El equipo de investigación utilizó dos enfoques de vanguardia:

  • La primera, denominada metagenómica, se basa en la extracción y secuenciación de ADN de muestras fecales o intestinales y luego en el análisis de secuencias de ADN para reconstruir los proyectos genéticos (genomas) de los microorganismos asociados.

 

  • El segundo enfoque implica la recuperación de alto rendimiento y la secuenciación del ADN de los aislados cultivados.
Ambos enfoques facilitan el descubrimiento de nuevos microorganismos, al tiempo que les permiten clasificar y asignar una posición taxonómica precisa.

La investigación comenzó con solo cincuenta muestras fecales de dos cepas de pollos criados en el Reino Unido. Sin embargo, pronto se amplió para incluir el análisis de más de quinientos conjuntos de datos de ADN de muestras similares recogidas en doce países. Los investigadores recopilaron un conjunto de 20 millones de genes microbianos del intestino del pollo y pudieron reconstruir más de 5.000 genomas microbianos.

  • Estos encajan en más de 800 especies bacterianas, de las cuales solo 158 tenían nombres válidamente publicados, mientras que la mayoría fueron clasificadas como desconocidas anteriormente.

El equipo también aisló más de 280 cultivos bacterianos, lo que les permitió describir treinta especies de bacterias recién desarrolladas. El investigador Falk Hildebrand del Quadram Institute y el Earlham Institute dice:

Usando la metagenómica, podemos documentar la presencia y funciones de varios organismos en ecosistemas microbianos complejos, como el que se encuentra en los intestinos de los pollos. La reconstrucción de las secuencias del genoma de esta manera proporciona un catálogo interesante de biodiversidad natural que va mucho más allá de lo que se puede lograr simplemente cultivando bacterias «.

Deseando proporcionar un conjunto estable, claro y memorable de descriptores para las nuevas bacterias intestinales de pollo, el equipo trabajó con el experto en nomenclatura israelí Aharon Oren en un esfuerzo sin precedentes para crear cientos de nombres latinos nuevos y bien formados.

  • Esto probablemente representa el mayor número de nombres taxonómicos microbianos creados en un solo estudio de investigación.

Curiosamente, los investigadores recuperaron de las muestras de pollo no solo la conocida bacteria Escherichia coli (también conocida como E. coli), sino también otras especies estrechamente relacionadas, una de las cuales llamaron Escherichia whittamii en honor al microbiólogo estadounidense Tom Whittam, quien fue el pionero en comprender la diversidad genética en E. coli y sus parientes.

Para terminar, Mark Pallen dice:

Nos sorprendió encontrar una biodiversidad tan notable dentro de este ecosistema, una diversidad que rivales que se asocian con el intestino humano. Nuestro trabajo duplicó con creces el número de especies bacterianas que se sabe que residen en los intestinos de los pollos y dio como resultado la creación de un número sin precedentes de nuevos nombres de especies.

La disponibilidad de tantos genes, genomas y especies nuevos representa un paso sustancial en la comprensión de este sistema y sienta las bases para futuros estudios comparativos y de intervención ”.

Fuente: Gilroy et al (2021) Extensive microbial diversity within the chicken gut microbiome revealed by metagenomics and culture, has been published in PeerJ 



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