Creation date in repository: 2020-12-17

Abstract: L'augment de consum de carn ha incrementat l'ús d'antibiòtics millorant el rendiment animal però propiciant l'aparició de resistències antimicrobianes. La UE va prohibir l'ús d'antibiòtics com a promotors de creixement (2006), i va generar una recerca intensa de productes alternatius amb efectes beneficiosos similars als antibiòtics, entre els quals destaquen els probiòtics. Els avenços recents en seqüenciació massiva fan econòmicament viable l'anàlisi genètica completa de soques bacterianes, permetent destriar els gens específics que confereixen capacitat probiòtica. L'objectiu d'aquest treball és desenvolupar una nova eina, basada en la caracterització de genomes bacterians, que faciliti la detecció de nous ceps probiòtics candidats mitjançant la identificació de gens rellevants per a la probiosi. Per crear aquesta eina, s'han caracteritzat genèticament dos ceps probiòtics coneguts (ambdues Bacillus subtilis) mitjançant una anàlisi dirigida i una massiva. L'enfocament dirigit ha estat basat en la detecció de gens coneguts que confereixen capacitat probiòtica. S'han identificat gens de resistència a antibiòtics, síntesi de compostos essencials, enzims, bacteriocines, proteïnes d'adhesió a l'epiteli i de resistència a l'ambient àcid gàstric. L'enfocament massiu s'ha centrat en la recerca de gens minoritaris presents als Bacillus coneguts per identificar si són els que confereixen la capacitat probiòtica diferencial demostrada in vivo. Després d'aquestes anàlisis, s'ha aconseguit generar una base de dades de gens rellevants per a la probiosi permetent caracteritzar nous ceps candidats després de seqüenciar-los. Per validar aquesta eina seran necessaris futurs estudis de metatranscriptòmica i in vivo. In the last few years, not only the meat consumption has been increased but also the use of antibiotics, improving animal performance. At the same time, this fact is promoting the appearance of antimicrobial resistance. The EU banned the use of antibiotics as growth promoters (2006), generating an intense search for alternative products with beneficial effects similar to antibiotics, among which probiotics stand out. Recent advances in mass sequencing make complete genetic analysis of bacterial strains economically feasible, allowing the discernment of specific genes that confer probiotic capacity. The objective of this work is to develop a novel tool, based on the characterization of bacterial genomes, that facilitates the detection of new candidate probiotic strains by identifying relevant genes in probiotics effects. To create this tool, two known probiotic strains (both Bacillus subtilis) have been genetically characterized by targeted and massive analyses. The targeted approach has been based on the detection of known genes that confer probiotic capacity. Genes have been identified for resistance to antibiotics, synthesis of essential compounds, enzymes, bacteriocins, proteins for adhesion to the epithelium, and resistance to the gastric acid environment. The massive approach has focused on the search for minority genes present in the known Bacillus to identify if they are the ones that confer the differential probiotic capacity demonstrated in vivo. After these analyzes, it has been possible to generate a database of genes relevant to probiotic effects, allowing the characterization of new candidate strains after their sequencing. In order to validate this tool, future metatranscriptomic and in vivo studies will be necessary. El aumento de consumo de carne ha incrementado el uso de antibióticos mejorando el rendimiento animal, pero propiciando la aparición de resistencias antimicrobianas. La UE prohibió el uso de antibióticos como promotores de crecimiento (2006), generando una intensa búsqueda de productos alternativos con efectos beneficiosos similares a los antibióticos, entre los que destacan los probióticos. Los recientes avances en secuenciación masiva hacen económicamente viable el análisis genético completo de cepas bacterianas, permitiendo discernir los genes específicos que confieren capacidad probiótica. El objetivo de este trabajo es desarrollar una novedosa herramienta, basada en la caracterización de genomas bacterianos, que facilite la detección de nuevas cepas probióticas candidatas mediante la identificación de genes relevantes para la probiosis. Para crear esta herramienta, se han caracterizado genéticamente dos cepas probióticas conocidas (ambas Bacillus subtilis) mediante un análisis dirigido y uno masivo. El enfoque dirigido se ha basado en la detección de genes conocidos que confieren capacidad probiótica. Se han identificado genes de resistencia a antibióticos, síntesis de compuestos esenciales, enzimas, bacteriocinas, proteínas de adhesión al epitelio y de resistencia al ambiente ácido gástrico. El enfoque masivo se ha centrado en la búsqueda de genes minoritarios presentes en los Bacillus conocidos para identificar si son éstos los que confieren la capacidad probiótica diferencial demostrada in vivo. Tras estos análisis, se ha conseguido generar una base de datos de genes relevantes para la probiosis permitiendo caracterizar nuevas cepas candidatas tras su secuenciación. Para validar esta herramienta serán necesarios futuros estudios de metatranscriptómica e in vivo.

Subject: Bioquímica i biotecnologia

Language: spa

Subject areas: Bioquímica i biotecnologia Biochemistry and biotechnology Bioquímica y biotecnología

Department: Bioquímica i Biotecnologia

Student: Sáez Fuertes, Laura

Academic year: 2019-2020

Title in different languages: Caracterització de soques probiòtiques per al seu ús com a alternatives als antibiòtics en la producció aviària Characterization of probiotic strains for use as alternatives to antibiotics in avian production Caracterización de cepas probióticas para su uso como alternativas a los antibióticos en la producción aviar

Work's public defense date: 2020-06-25

Access rights: info:eu-repo/semantics/openAccess

Keywords: probiótico, caracterización genética, industria aviar probiotic, genetic characterization, avian industry probiòtic, caracterització genètica, indústria aviària

Confidenciality: No

TFG credits: 9

Title in original language: Caracterización de cepas probióticas para su uso como alternativas a los antibióticos en la producción aviar

Project director: Reguant Miranda, Cristina; Tarradas Font, Joan

Education area(s): Biotecnologia

Entity: Universitat Rovira i Virgili (URV)