Development of a test to identify species of disease-causing bacteria in fish farms through environmental DNA (eDNA)

• Grant number: 22/12140-0
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Innovative Research in Small Business - PIPE
• Start date: September 01, 2022
• End date: May 31, 2023
• Field of knowledge: Agronomical Sciences - Veterinary Medicine - Preventive Veterinary Medicine
• Principal Investigator: Tiago Milanin
• Grantee: Tiago Milanin
• Company: Tiago Milanin
• CNAE: Pesca em água doce ; Aqüicultura em água doce
• Associated research grant: 22/04185-4 - Development of a test to identify species of disease-causing bacteria in fish farms through environmental DNA (eDNA), AP.PIPE

Abstract

O cultivo de organismos aquáticos é o setor da agropecuária que mais cresceu nos últimos anos, sendo o Brasil um dos principais produtores mundiais de peixes de água doce. Juntamente com este incremento produtivo, ocorre também o aumento da frequência e da intensidade dos surtos de doenças, levando a perdas econômicas graves. Na tentativa de diminuir tais perdas, muitas vezes, o manejo dentro da piscicultura é feito de forma inadequada. Nesse contexto, em muitos casos, o piscicultor desconhece o agente etiológico da doença, podendo culminar na utilização inadequada de quantidades massivas de produtos químicos nas pisciculturas, resultando na oneração de processos e no aparecimento de cepas bacterianas resistentes, uma forte ameaça à piscicultura e a saúde pública. O diagnóstico tradicional de enfermidades causadas por bactérias em peixes é moroso, visto que depende de mão de obra para coleta dos exemplares doentes e envio desses peixes para laboratórios de diagnóstico. Os exames ainda dependem da eutanásia dos peixes, exposição dos órgãos e cultivo das bactérias para identificar qual a espécie está relacionada com a patologia e morte dos peixes. Estes métodos de identificação de bactérias levam tempo e, a falta de um diagnóstico precoce pode comprometer todo o sistema de criação, podendo causar perdas econômicas graves. Portanto, torna-se imprescindível o desenvolvimento de um teste de diagnóstico para identificar as principais espécies de bactérias e a presença de genes de virulência relacionados a enfermidades em peixes. Dessa forma, o piscicultor poderá se antecipar ao problema na tomada de medidas profiláticas, garantindo que seus tanques estejam aptos para a criação de peixes e exigindo que os espécimes adquiridos tenham também a certificação de proveniência de ambiente isento de contaminação por bactérias patogênicas. O objetivo do projeto é desenvolver um teste de diagnóstico para identificar as principais espécies de bactérias que infectam peixes de pisciculturas através do DNA ambiental (eDNA) e PCR quantitativo (qPCR) através do multiplex, e que seja condizente com a necessidade do mercado brasileiro. A primeira etapa e muito importante é otimizar um protocolo de amostragem da água que possibilite a detecção das principais espécies de bactérias que infectam peixes de piscicultura. Para isso, duas metodologias de filtragem serão avaliadas. Após a filtragem, será realizada a extração de DNA das amostras e, para verificar a presença de bactérias das espécies Aeromonas hydrophila, Francisella noatunensis subsp. Orientalis e Streptocoocus agalactiae e seus genes de virulência, será realizada um multiplex (mPCR) utilizando probes e primers específicos.