Characterization of the nasopharyngeal microbiota and occurrence of respiratory pathogens in wild artiodactyls in Zambia

Abstract

Det er begrenset kunnskap om mikrobiota og luftveispatogener hos ville klovdyr. Denne oppgaven har som mål å beskrive respiratorisk helse, den nasofaryngeale mikrobiotaen og forekomsten av utvalgte luftveispatogener hos ville klovdyr i Zambia. Nasofarynks ble prøvetatt hos 14 dyr innen artene impala (Aepyceros melampus), sabelantilope (Hippotragus niger), roanantilope (Hippotragus equinus), puku (Kobus vardonii) og kudu (Tragelaphus strepsiceros) innen orden Artiodactyla i Zambia. De dyrene som ble prøvetatt virket å ha god respiratorisk helse. Prøvene ble undersøkt for tilstedeværelse av utvalgte luftveispatogener ved hjelp av dyrkning og MALDI-TOF. Amplicon 16S rRNA-sekvensering ble brukt til å beskrive nasofaryngeal mikrobiota. Alfa- og beta-diversitet ble analysert ved hjelp av Shannon, Bray-Curtis og Weighted Unifrac. Sabelantilope hadde mindre divers mikrobiota i nasofarynks sammenlignet med impala og roanantilope. Videre clustret mikrobiotaen basert på impala, sabelantilope og roanantilope, men identifiserte taksa var i slekt. De tre mest tallrike genera var Moraxella, Ralstonia og Pantoea. Mannheimia haemolytica ble identifisert hos én sabelantilope. De andre utvalgte patogenene, Pasteurella multocida og Histophilus somni, ble ikke identifisert. For å fastslå innvirkningen av luftveispatogener og mikrobiota på den respiratoriske helsen hos ville klovdyr, er det behov for videre forskning.

Knowledge on respiratory health, microbiota and respiratory pathogens in wild artiodactyls is limited. This thesis aims to investigate the respiratory health, nasopharyngeal microbiota and presence of selected respiratory pathogens in wild Zambian artiodactyls. Nasopharyngeal samples were collected from 14 animals within the species impala (Aepyceros melampus), sable antelope (Hippotragus niger), roan antelope (Hippotragus equinus), puku (Kobus vardonii) and kudu (Tragelaphus stresiceros) of the order Artiodactyla in Zambia. The sampled animals seemed generally of good respiratory health. Samples were analysed for selected respiratory pathogens by bacterial culture and MALDI-TOF. Amplicon 16S rRNA sequencing was used to describe the nasopharyngeal microbiota. Alpha- and beta-diversity of the microbiota was assessed using Shannon, Bray-Curtis and Weighted Unifrac analyses. Sable antelope had a less diverse nasopharyngeal microbial community compared to impala and roan antelope. Further, the microbiota clustered according to impala, sable and roan antelope, but the identified taxa were related. The three most abundant genera were Moraxella, Ralstonia and Pantoea. Mannheimia haemolytica was identified in one sable antelope, while the other selected pathogens Pasteurella multocida and Histophilus somni, were not identified. There is a need for further research on these respiratory pathogens and the microbiota of wild artiodactyls to determine their impact on respiratory health.