Revista Colombiana de Ciencias Pecuarias

Diversity and population structure of Criollo Lechero Tropical and Romosinuano cattle breeds in Mexico

Abstract Background: The assessment of genetic diversity, population structure, as well as within and across breed relationships using DNA markers is essential to develop conservation and genetic improvement programs. Objective: To assess the genetic diversity and population structure of Criollo Lechero Tropical (CLT) and Romosinuano (ROMO) cattle breeds in Mexico and compare them with other Criollo and Spanish breeds. Methods: The study included CLT and ROMO genotypes from the 65k Axiom©BovMDv3 array. Genomic data of Criollo and Spanish breeds were retrieved from a repository. Genetic diversity across breeds was evaluated by pairwise Wright's F ST , principal components, and structure analysis. Results: Observed and expected heterozygosity, inbreeding coefficient, and effective population size (Ne) were 0.31, 0.30, -0.018 and 56 in CLT, and 0.32, 0.31, -0.023 and 99 in ROMO, respectively. Wright's F ST indicated that both breeds are related to American Criollo and some Spanish cattle. ROMO cattle showed more significant Spanish ancestry than CLT. Conclusions: This study presents novel evidence indicating that, although the Ne of these breeds is small, they are still diverse and can be used as genetic reservoirs in conservation programs.

Resumen Antecedentes: La evaluación de la diversidad genética, de la estructura de la población y de las relaciones dentro y entre razas utilizando marcadores de ADN es esencial para el desarrollo de programas de conservación y mejora genética. Objetivo: Evaluar la diversidad genética y la estructura poblacional de las razas bovinas Criollo Lechero Tropical (CLT) y Romosinuano (ROMO) de México y compararlas con otras razas criollas y españolas. Métodos: El estudio incluyó genotipos CLT y ROMO de la matriz Axiom©BovMDv3 de 65k. Los datos genómicos de razas criollas y españolas fueron obtenidos de un repositorio. La diversidad genética entre razas se evaluó mediante el F ST para pares de razas de Wright, componentes principales, y análisis de estructura. Resultados: La heterocigosidad observada y esperada, el coeficiente de endogamia y el tamaño efectivo de la población (Ne) fueron 0,31, 0,30, -0,018 y 56 en CLT, y 0,32, 0,31, -0,023 y 99 en ROMO, respectivamente. El F ST de Wright indicó que ambas razas están relacionadas con el criollo americano y algunos bovinos españoles. El ganado ROMO muestra una ascendencia española más significativa que el CLT. Conclusiones: El estudio presenta evidencia novedosa que indica que aunque el Ne de estas razas es pequeño, todavía son diversas y pueden ser utilizadas como reservorios genéticos en programas de conservación.

Resumo Antecedentes: A avaliação da diversidade genética, da estrutura populacional e das relações dentro e de todas as raças usando marcadores de DNA é essencial para o desenvolvimento de programas de conservação e melhoramento genético. Objetivo: Avaliar a diversidade genética e a estrutura populacional das raças Criollo Lechero Tropical (CLT) e Romosinuano (ROMO) do México e compará-las com outras raças crioulas e espanholas. Métodos: O estudo incluiu genótipos CLT e ROMO da matriz Axiom©BovMDv3 de 65k. Dados genômicos de raças crioulas e espanholas foram recuperados de um repositório. A diversidade genética entre as raças foi avaliada pelo F ST de Wright, principais componentes e análise de estrutura. Resultados: Heterozisia observada e esperada, coeficiente de endogamia e tamanho populacional efetivo foram 0,31, 0,30, -0,018 e 56 na CLT, e 0,32, 0,31, -0,023 e 99 em ROMO, respectivamente. A F ST de Wright indicou que ambas as raças estão relacionadas com o crioulo americano e alguns bovinos espanhóis. O gado ROMO mostra ascendência espanhola mais significativa do que a CLT. Conclusões: O estudo apresenta novas evidências indicando que, embora o tamanho efetivo da população dessas raças seja pequeno, elas ainda são diversas e podem ser utilizadas como reservatórios genéticos em programas de conservação.

Liver condemnation due to bovine and buffalo fasciolosis in Antioquia province, Colombia

Abstract Background: Fasciola hepatica affects cattle and buffaloes causing decreased production and liver condemnation at slaughter. Objective: To determine liver condemnation frequency, temporal distribution, and associated factors, as well as the spatial distribution and economic impact of F. hepatica infection based on postmortem inspection of cattle and buffaloes processed between 2010 and 2019 at one of the main slaughterhouses in Colombia. Methods: An observational, descriptive, and cross-sectional study was carried out, with a convenience non-probability sampling. Temporal distribution of liver condemnation frequency was analyzed. Pearson ꭕ2 test was used to determine association between the dependent variable (i.e., presence/absence of adult parasites of F. hepatica) and frequency rates between months and years. Monthly rainfall data was compared with the accumulated monthly frequency. Association between the dependent variable and production type (i.e., industrial-type bovine cattle -intended for milk production, and commercial-type bovine cattle -intended for meat production), weight, and sex (odds ratios, OR and confidence intervals, 95% CI) was explored. Descriptive maps of the municipalities presenting at least one positive case of F. hepatica in 2019 and weighted prevalences, both for bovines and buffaloes, were designed. Only losses due to liver condemnation between 2010 and 2019 were considered in the economic impact analysis. Results: A total of 1,947,233 animals were processed during the study period, resulting in 3.1% overall frequency of fasciolosis. Industrial-type cattle presented 7.4% higher risk of developing F. hepatica compared to commercial-type cattle (OR=0.074; 95% CI: 0.07-0.08). Likewise, male cattle presented 3.88 times more risk compared to females (OR=3.88; 95% CI: 3.49-4.33). Economic losses due to liver condemnation were estimated at US$1,129,660 for the study period. Conclusion: This is the first report of Fasciola hepatica in buffaloes in Colombia. Liver condemnations in Colombia occur throughout the year, although its frequency increases during the rainy season. The economic losses, estimated by liver condemnation due to fasciolosis, are high; however, it is necessary to explore such losses considering other productive indicators and larger animal populations. This work demonstrates the importance of systematizing the information generated in slaughterhouses.

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Resumo Antecedentes: Fasciola hepatica afeta bovinos e bubalinos, causando diminuição da produção e confisco do fígado no abatedouro. Objetivo: Determinar a frequência de confisco do fígado, distribuição temporal e fatores associados, bem como a distribuição espacial e o impacto econômico da infecção por F. hepatica, com base nos achados da inspeção post mortem em bovinos e búfalos processados entre 2010 e 2019 em um dos principais frigoríficos da Colômbia. Métodos: Realizou-se um estudo observacional, descritivo e transversal, com amostragem não probabilística de conveniência. A distribuição temporal da frequência de confisco do fígado foi analisada, o teste Pearson ꭕ2 foi usado para determinar a associação entre a variável dependente (e.g., presença/ausência de parasitas adultos de F. hepatica) e as taxas de frequência entre meses e anos, e os dados mensais de precipitação foram comparados com a frequência mensal acumulada. A associação entre a variável dependente e o tipo de produção (i.e., bovinos de tipo industrial -destinados à produção de leite, bovinos de tipo comercial -destinados à produção de carne), peso e sexo (odds ratio, OR e intervalos de confiança, IC95%) foi explorada. Foram elaborados mapas descritivos dos municípios que apresentaram pelo menos um caso positivo de F. hepatica em 2019 e das prevalências ponderadas, tanto para bovinos quanto para bubalinos. Para a análise do impacto econômico, foram consideradas apenas as perdas por confisco de fígado entre 2010 e 2019. Resultados: Um total de 1.947.233 animais foram processados durante o período do estudo, com uma frequência geral de fasciolose de 3,1%. Bovinos do tipo industrial apresentaram risco 7,4% maior de desenvolver F. hepatica em relação aos bovinos do tipo comercial (OR=0,074; IC95%: 0,07-0,08). Da mesma forma, bovinos machos apresentaram 3,88 vezes mais risco em relação às fêmeas (OR=3,88; IC95%: 3,49-4,33). As perdas econômicas decorrentes do confisco do fígado foram estimadas em US$ 1.129.660 para o período do estudo. Conclusão: Fasciola hepatica é relatada pela primeira vez no país em búfalos. A frequência de apreensões na Colômbia ocorre durante todo o ano, embora aumente na estação chuvosa. As perdas econômicas, estimadas apenas pelo confisco de fígados por fasciolose, são importantes. Porém, é necessário explorar tais perdas considerando outros indicadores produtivos e em populações animais maiores. Este trabalho demonstra a importância de sistematizar as informações geradas pelas plantas de beneficiamento animal.

Morphology and reproduction of the common opossum (Didelphis marsupialis) dwelling in urban vs. rural environments in Antioquia, Colombia

Abstract Background: Although urban wildlife has increased during the last years, the effects of urbanization on wildlife are poorly understood. Common opossum (Didelphis marsupialis) is a frequent dweller of the Metropolitan Area of Valle del Aburrá (AMVA) in the Antioquia province (Colombia) where opossum-human conflicts result in large numbers of injured or dead opossums. Objective: To evaluate the effects of urban and rural habitats on the morphometry and reproductive output (litter size in marsupium) of opossums. Methods: A total of 131 opossums were captured: 94 in the AMVA, and 37 in rural areas of Antioquia. Opossums were weighed, measured, sexed, clinically inspected, and photographed. Results: Urban opossums were heavier and larger than rural individuals, regardless of sex, and no differences were observed in terms of reproductive output between both habitats. Additionally, urban opossums were more abundant than rural opossums, possibly explained by the fact that cities favor survival -through higher food availability- but not reproduction. Alternatively, bigger animals could also be explained by inadequate diets rich in carbohydrates which may also have deleterious health effects. We observed sexual size dimorphism in head and tail length but not in body length of opossums. Conclusion: We confirm that urban environments have a significant effect on body mass and size of opossums; however, it is unknown whether this is beneficial or detrimental for these animals. Finally, we report the lowest litter size for the species, with no difference between rural and urban habitats.

Resumen Antecedentes: La fauna silvestre urbana ha aumentado durante los últimos años. Sin embargo, el efecto de la urbanización sobre ella ha sido pobremente estudiado. La zarigüeya común (Didelphis marsupialis) es muy frecuente en el Área Metropolitana del Valle de Aburrá (AMVA) en Antioquia, Colombia, donde hay un fuerte conflicto humano-zarigüeya que resulta en alto número de zarigüeyas heridas o muertas. Objetivo: Evaluar el efecto del hábitat urbano vs. rural sobre la morfometría y capacidad reproductiva -número de crías en el marsupio- de las zarigüeyas. Métodos: Un total de 131 zarigüeyas fueron capturadas: 94 en el AMVA y 34 en áreas rurales del Departamento de Antioquia. Las zarigüeyas fueron pesadas, medidas, sexadas, evaluadas clínicamente y fotografiadas. Resultados: Las zarigüeyas urbanas resultaron más pesadas y largas que las rurales, independientemente del sexo, y no se encontró diferencia en capacidad reproductiva entre los dos hábitats. Además, las zarigüeyas urbanas fueron más abundantes que las rurales. Una posible explicación es que las ciudades favorecen su supervivencia -mediada por una mayor disponibilidad de comida- pero no su reproducción. Alternativamente, el mayor tamaño corporal podría deberse a un mayor consumo de carbohidratos, lo cual puede tener efectos negativos sobre la salud. También confirmamos dimorfismo sexual de la longitud de cabeza y cola, pero no del tronco de las zarigüeyas. Conclusión: Confirmamos un efecto del ambiente urbano sobre el peso y talla de las zarigüeyas. Sin embargo, se desconoce si dicho efecto es beneficioso o perjudicial para estos animales. Finalmente, el tamaño de camada es el más bajo reportado para esta especie, sin diferencias entre hábitat rural y urbano.

Resumo Antecedentes: A fauna urbana tem aumentado nos últimos anos, no entanto, o efeito da urbanização sobre ela é pouco conhecido. O gambá comum (Didelphis marsupialis) é muito comum na Área Metropolitana do Valle del Aburrá (AMVA), em Antioquia, Colômbia, onde também existe um conflito gambá-humano que resulta em um grande número de gambás feridos/mortos. Objetivo: Avaliamos os efeitos dos habitats urbano e rural na morfometria e produção reprodutiva (filhotes em marsúpio) de gambás. Métodos: Um total de 131 gambás foram capturados, 94 da AMVA e 37 da zona rural de Antioquia. Gambás foram pesados, medidos, sexados, clinicamente inspecionados e fotografados. Resultados: Os gambás urbanos foram mais pesados e longos do que os indivíduos rurais, independentemente do sexo, e não houve diferenças em relação à produção reprodutiva entre os dois habitats. Além disso, os gambás urbanos foram mais abundantes do que os gambás rurais. Uma possível explicação para esses resultados é que as cidades favorecem a sobrevivência mediada pelo maior consumo de alimentos, mas não a reprodução. Alternativamente, animais maiores também podem ser explicados por um consumo inadequado de alimentos ricos em carboidratos que podem ter potenciais consequências negativas para a saúde. Confirmamos o dimorfismo sexual de tamanho do gambá comum nos comprimentos da cabeça e da cauda, mas não no comprimento do corpo. Conclusão: Confirmamos um efeito significativo dos ambientes urbanos na massa corporal e no tamanho dos gambás, porém não se sabe se é benéfico ou prejudicial. O tamanho da ninhada é o menor relatado para a espécie e não houve diferenças entre habitats rurais e urbanos.

A systematic review on the WHO’s global priority pathogens (GPP) list reported in animals, products, and by-products in Colombia

Abstract Background: The World Health Organization (WHO) published in 2017 a global priority pathogens (GPP) list for research and development of effective antibiotics. It is a catalog of bacteria that should be prioritized in the fight against antibiotic resistance. Objective: To collect and assess the scientific evidence on bacteria listed as GPP in animal food products and by-products in Colombia, identifying knowledge gaps and providing evidence-based recommendations. Materials and Methods: This review was conducted following PRISMA guidelines. Only original articles published in peer-reviewed journals were considered. Results: Twenty-one articles published between 2001 and 2021 met the inclusion criteria. The geographical areas of study were in the provinces of Antioquia, Cundinamarca (including Bogotá district), Santander, and Tolima. The main bacteria reported from the WHO’s list were fluoroquinolone-resistant Salmonella, methicillin-resistant and vancomycin-intermediate and resistant Staphylococcus aureus, and carbapenem-resistant ESBL-producing Enterobacteriaceae. The sources were feces, facilities, equipment, feed, animal drinking water, bedding material, animal tissues, and carcasses from broiler, laying hen, cattle, and pig production systems. Conclusion: Our findings enhance the understanding of the current dynamics of bacterial resistance in Colombia. Nevertheless, several aspects need to be further researched, such as defining standardized methods for microbiological identification in veterinary medicine, as well as evaluating antibiotic susceptibility patterns of bacteria in accordance to what is done in humans, among other aspects.

Resumen Antecedentes: La Organización Mundial de la Salud (OMS) publicó en 2017 una lista global de patógenos prioritarios (GPP) para la investigación y desarrollo de antibióticos efectivos. Dicha lista consistente en un catálogo de bacterias a priorizar en la lucha contra la resistencia bacteriana. Objetivo: Recolectar y evaluar los hallazgos científicos en Colombia sobre bacterias catalogadas como GPP en animales y sus productos y subproductos, identificando vacíos en el conocimiento y brindando recomendaciones basadas en evidencia. Materiales y métodos: La revisión se llevó a cabo siguiendo las guías PRISMA. Solo se consideraron artículos originales publicados en revistas revisadas por pares. Resultados: Veintiún artículos publicados entre 2001 y 2021 cumplieron con los criterios de inclusión. Las áreas geográficas de estudio fueron los departamentos de Antioquia, Cundinamarca (incluyendo Bogotá D.C), Santander y Tolima. Las principales bacterias reportadas dentro de la lista de la OMS fueron Salmonella resistente a fluoroquinolonas, Staphylococcus aureus resistente a meticilina e intermedio y resistente a vancomicina, y Enterobacteriaceae productoras de BLEE resistentes a carbapenem. Las fuentes fueron heces, instalaciones, equipos, alimento concentrado, agua de bebida de los animales, material de cama, tejidos animales y canales de sistemas de producción de gallinas, pollo de engorde, bovinos y porcinos. Conclusiones: Nuestros resultados aportan al conocimiento del fenómeno de resistencia bacteriana y sus dinámicas en Colombia. Sin embargo, quedan varios aspectos por investigar, tales como los métodos estandarizados para la identificación microbiológica en medicina veterinaria, así como la evaluación de los patrones de susceptibilidad antibiótica de bacterias de acuerdo a como se hace en humanos, entre otros aspectos.

Resumo Antecedentes: Em 2017, a Organização Mundial da Saúde (OMS) publicou a lista global de patógenos prioritários (GPP) para pesquisa e desenvolvimento de antibióticos eficazes; um catálogo de bactérias a serem priorizadas na luta global contra a resistência bacteriana aos antibióticos. Objetivo: Coletar e avaliar as evidências científicas sobre bactérias classificadas como GPP em animais e seus produtos e subprodutos na Colômbia, identificando lacunas de conhecimento e fornecendo recomendações com base nos resultados. Materiais e métodos: A revisão foi realizada de acordo com as diretrizes PRISMA. Apenas artigos originais publicados em periódicos revisados por pares foram considerados. Resultados: Vinte e um artigos, publicados entre 2001 e 2021, atenderam aos critérios de inclusão. As áreas geográficas de estudo foram os departamentos de Antioquia, Cundinamarca (incluindo Bogotá CD), Santander, e Tolima. As principais bactérias da lista da OMS relatadas foram Salmonella resistentes às fluoroquinolonas, Staphylococcus aureus resistentes à meticilina e intermediários e resistentes à vancomicina e Enterobacteriaceae produtoras de ESBL resistentes aos carbapenem. As fontes foram fezes, instalações, equipamentos, ração concentrada, água de bebida animal, cama, tecidos e carcaças, e referentes a frangos de corte e poedeiras, bovinos e suínos. Conclusões: Os resultados aqui obtidos permitem avanços importantes no conhecimento do fenômeno e sua dinâmica na Colômbia. No entanto, muito ainda precisa ser investigado no país, incluindo métodos padronizados de identificação microbiológica em medicina veterinária, bem como a avaliação de padrões de suscetibilidade a antibióticos em bactérias de acordo com o que é feito em humanos, entre outros aspectos.

Protective effect of medicinal plants and Bacillus licheniformis BCR 4-3 on white shrimp (Litopenaeus vannamei) challenged with Vibrio parahaemolyticus

Resumo Antecedentes: Na carcinicultura, doenças virais e bacterianas causam perdas por mortalidades de até 100% da produção. Atualmente está sendo pesquisado o uso de métodos profiláticos como aditivos naturais que não gerem resistência bacteriana e problemas ambientais. Objetivo: Este estudo avaliou o efeito de plantas medicinais (babosa, manjericão, gengibre e alho) e Bacillus licheniformis BCR 4-3, adicionado na água, na sobrevivência do camarão Litopenaeus vannamei desafiado com Vibrio parahaemolyticus IPNGS16. Métodos: Em dois bioensaios, uma mistura das quatro plantas em pó (4 g/kg de ração) foi avaliada a cada 2 dias, e o bacilo (1×106, 2×106 e 3×106 UFC/L) adicionado à água foi avaliada a cada 3 e 7 dias. Antes de cada bioensaio, foi determinada a concentração letal média de Vibrio. Resultados: A mistura de plantas medicinais na ração e B. licheniformis BCR 4-3 na água melhorou a taxa de sobrevivência de até 70% de Litopenaeus vannamei desafiado com V. parahaemolyticus IPNGS16 adicionado na água, tornando esta mistura um tratamento viável para a prevenção de infecções agudas da doença da necrose hepatopancreática (AHPND) em fazendas comerciais de camarão.

Abstract Background: Up to 100% mortality can occur in shrimp farming due to viral and bacterial diseases. Prophylactic methods to decrease mortality, such as natural additives that do not generate bacterial resistance and environmental problems, are currently under research. Objective: To evaluate the effect of medicinal plants (aloe, basil, ginger, and garlic) and Bacillus licheniformis BCR 4-3 added to the water on the survival of Litopenaeus vannamei shrimp challenged with Vibrio parahaemolyticus IPNGS16. Methods: Two bioassays assessed a mixture of the four powdered plants (4 g/kg of feed) every two days, and the bacillus (1×106, 2×106 and 3×106 CFU/L) added to the water was evaluated every three and seven days. Before each bioassay, the mean lethal concentration of Vibrio was determined. Results: The mixture of medicinal plants in the feed and B. licheniformis BCR 4-3 in the water increased up to 70% the survival rate of Litopenaeus vannamei challenged with V. parahaemolyticus IPNGS16, representing a potential tool for preventing acute hepatopancreatic necrosis disease (AHPND) infections in commercial shrimp farms.

Resumen Antecedentes: Las enfermedades virales y bacterianas ocasionan pérdidas por mortalidad de hasta un 100% en camaronicultura. Actualmente se investiga el uso de métodos profilácticos tales como aditivos naturales que no generen resistencia bacteriana ni problemas ambientales. Objetivo: Evaluar el efecto de plantas medicinales (sábila, albahaca, jengibre y ajo) y Bacillus licheniformis BCR 4-3, adicionado en el agua, sobre la supervivencia del camaron Litopenaeus vannamei desafiado con Vibrio parahaemolyticus IPNGS16. Métodos: En dos bioensayos se evaluó cada dos días una mezcla de las cuatro plantas en polvo (4 g/kg de alimento) y el bacilo se adicionó al agua (1×106, 2×106 y 3×106 UFC/L) y se evaluó cada tres y siete días. Antes de cada bioensayo, se determinó la concentración letal media de Vibrio. Resultados: La mezcla de plantas medicinales en el alimento y B. licheniformis BCR 4-3 en el agua mejoró hasta un 70% la tasa de supervivencia de Litopenaeus vannamei retado con V. parahaemolyticus IPNGS16, representando una herramienta viable para prevenir infecciones por necrosis hepatopancreática aguda (AHPND) en granjas camaroneras comerciales.