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Tipo: Tese
Título: Expressão gênica de enzimas produzidas no rúmen de ovinos de diferentes classes sexuais submetidos a restrição alimentar
Título em inglês: Gene expression of enzymes produced in the rumen of sheep of different sex classes submitted to feed restriction
Autor(es): Evangelista, Monalisa Eva Santos
Orientador: Gadelha, Carla Renata Figueiredo
Palavras-chave: Cordeiros deslanados;Enzimas ruminais;Extração de RNA;Genes;Níveis de alimentação
Data do documento: 2022
Citação: EVANGELISTA, Monalisa Eva Santos. Expressão gênica de enzimas produzidas no rúmen de ovinos de diferentes classes sexuais submetidos a restrição alimentar. 2022. 57 f. Tese (Doutorado em Biotecnologia) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022.
Resumo: Considerados importantes recursos genéticos e socioeconômicos, os ovinos são amplamente difundidos na agropecuária de regiões tropicais. A integração de técnicas oriundas das mais diversas áreas de pesquisa traz mais recursos para caracterização e manutenção dessas espécies, em especial, acerca da funcionalidade do ambiente ruminal por meio da expressão gênica de enzimas microbianas que atuam na transformação da biomassa vegetal. Por meio deste estudo, objetivou-se avaliar a influência da alimentação restrita (ad libitum, 30 e 60% de restrição) e das classes sexuais (machos inteiros, machos castrados e fêmeas) sobre a expressão gênica de enzimas produzidas por microrganismos ruminais em ovinos da raça Morada Nova e validar um protocolo de extração de RNA para ovinos recém abatidos. Foram utilizados 27 cordeiros de aproximadamente 240 dias de idade que foram manejados durante 120 dias em baias individuais, recebendo dieta formulada em proporção de volumoso:concentrado 60:40, a base de feno de capim Tifton-85 (Cynodon sp.), milho grão moído e farelo de soja. O experimento foi conduzido em delineamento experimental inteiramente casualizado em esquema fatorial 33, totalizando 9 tratamentos. O conteúdo ruminal foi coletado após o abate dos animais e destinado para determinação da expressão gênica das enzimas produzidas por bactérias e arqueas através de amplificações por qPCR. O protocolo adaptado de extração de RNA total demonstrou-se eficiente e proporcionou boas concentrações de material genético. Os genes alvos: β-D-xilosidase/α-L-arabinofuranosidase (XylB), xilanase (Xyn10D-fae1A), amilase (Amy), metil coenzima M redutase subunidade α (mcrA) e os genes constitutivos: 27F/1492R e 342F/806R foram amplificados de maneira satisfatória. A restrição alimentar provocou uma redução na expressão gênica dos genes que codificam enzimas com atividade fibrolítica, XylB e Xyn10D-fae1A (P<0,05). A expressão do gene Amy também apresentou leve redução em função dos níveis alimentares. Em contrapartida, foi observado sutil aumento na expressão do gene mcrA, indicando haver maior atividade metanogênica no ambiente ruminal. Conclui-se a obtenção e validação de um protocolo para ser utilizado na extração de RNA total em amostras de animais ruminantes de pequeno porte, recém abatidos. A restrição alimentar quantitativa promove redução na expressão gênica de enzimas produzidas no rúmen, em especial, nas enzimas com atividade hemicelulolíticas, além disso, essa possível estratégia de manejo, não configura uma boa opção para redução da atividade metanogênica.
Abstract: Considered important genetic and socioeconomic resources, sheep are widely used in agriculture in tropical regions. The integration of techniques from the most diverse areas of research brings more resources for characterization and maintenance of these species, in particular, about the functionality of the ruminal environment through the gene expression of microbial enzymes that act in the transformation of plant biomass. The aim of this study was to evaluate the influence of feed restriction (ad libitum, 30 and 60% restriction) and sexual classes (whole males, castrated males and females) on the gene expression of enzymes produced by ruminal microorganisms in sheep Morada Nova and validate an RNA extraction protocol for recently slaughtered sheep. Twenty-seven lambs of approximately 240 days of age were used, which were managed for 120 days in individual stalls, receiving a diet formulated in a ratio of roughage and concentrate 60:40, based on Tifton-85 grass hay (Cynodon sp.), ground corn and soybean meal. The experiment was carried out in a completely randomized design in 3x3 factorial scheme, totaling 9 treatments. The rumen content was collected after slaughter the animals and destined to determine the gene expression of enzymes produced by bacteria and archaea through qPCR amplifications. The adapted protocol of total RNA extraction proved to be efficient and provided good concentrations of genetic material. Target genes: β-D-xylosidase/α-L-arabinofuranosidase (XylB), xylanase (Xyn10D-fae1A), amylase (Amy), methyl coenzyme M reductase α subunit (mcrA) and constitutive genes: 27F/1492R and 342F/806R were amplified satisfactorily. Feed restriction caused a reduction in the gene expression of genes that encode enzymes with fibrolytic activity, XylB and Xyn10D-fae1A (P<0.05). The expression of the Amy gene also showed a slight reduction as a function of dietary levels. On the other hand, a subtle increase in mcrA gene expression was observed, indicating greater methanogenic activity in the rumen environment. It is concluded the obtaining and validation of a protocol to be used in the extraction of total RNA in samples of small ruminant animals, recently slaughtered. Quantitative feed restriction promotes is reduced in the gene expression of enzymes produced in the rumen, especially in enzymes with hemicellulolytic activity, in addition, this possible management strategy does not constitute a good option for reducing methanogenic activity.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/67802
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