Characterization of the fungal flora present in bat guano : survey for species of clinical interest as a contribution for a public health study

Abstract

Neste trabalho foi realizada uma prospecção da flora fúngica presente em guano de morcego, em algumas cavernas de Portugal continental. O objectivo global do trabalho foi conhecer a diversidade de fungos existentes nas diferentes cavernas e detectar a presença de fungos potencialmente patogénicos para os seres humanos. Um total de dezassete caves foram estudadas e várias amostras de guano foram colhidas em cada uma delas. Estas amostras foram processadas e inoculadas em três meios de cultura distintos e a diferentes temperaturas. Os fungos isolados foram identificados de acordo com as características macro e micromorfológicas, nomeadamente o aspecto das colónias e a forma e estrutura das conídias. Nos casos em que a identificação não foi possível tendo em conta apenas as características fenotípicas foi efectuada a sequenciação da região ITS dos genes de DNA ribossomal 28S. Finalmente, todos os resultados foram analisados estatisticamente, fazendo os cálculos dos seguintes índices: Shannon, que permite calcular a abundância de espécies de fungos em cada cave; Evenness, cujo valor demonstra a uniformidade da população e Sorenson, que permite uma comparação entre duas caves diferentes. Um total de 165 isolados fúngicos foram obtidos, dos quais 62 foram identificados ao nível da espécie, 88 ao nível do género e 15 ficaram por identificar. 137 espécies cresceram nas placas inoculadas a 25°C, 20 espécies cresceram a 15°C e 8 cresceram a 4°C. O filo que prevaleceu foi o Ascomicota, com um total de 91 espécies, seguindo-se o filo Basidiomicota, com 45 espécies isoladas e, finalmente. o filo Zigomicota, com apenas 14 espécies. Entre todas as caves, o género que dominou foi Trichosporon, com um total de 43 espécies isoladas e nas três temperaturas de incubação, seguindo-se o género Penicillium. Cova da Moura, foi a cave onde foi obtida uma maior média de fungos e valores mais altos para os índices de Shannon e Evenness. Em Portugal só existe publicado um estudo semelhante e apenas uma espécie, Mucor hiemalis, é comum em ambos os estudos, sendo todos os outros novos registos nas cavernas Portuguesas. Uma das espécies encontradas, Sporothrix shenkii, constitui o primeiro registo de um isolado ambiental deste fungo no nosso país. Alguns dos fungos detectados durante esta pesquisa são patogénicos oportunistas e, desta forma, os investigadores devem tomar precauções extra aquando do seu manuseamento e os espeleologistas ou mesmo turistas visitando caves, devem estar cientes dos riscos que poderão correr.

The purpose of this project was to perform a survey of a few caves in Portugal mainland in order to assess the fungal diversity present in bat guano and detect fungi that may be potential human pathogens. A total of seventeen caves were surveyed during this work, and several guano samples were collected from each. These samples were processed and inoculated in three different media at three different temperatures. All the fungi isolated were identified according to their morphological features, namely the colony morphology and shape of reproductive structures. When identification was not possible based only on phenotypic characteristics, sequencing of the ITS regions of 28S rDNA was performed. Finally all data were statistically treated, calculating the Shannon index, which discriminate the abundance of the species present among the caves; Evenness index, which demonstrate the uniformity of the species present and Sorenson index, that permit a comparison between two caves. A total of 165 isolates were obtained, from which 62 were identified to the specie level, 88 to the genus level and 15 remained unidentified. Regarding the temperatures of incubation, 137 isolates were able to grow on plates inoculated at 25ºC, 20 isolates grew on plates inoculated at 15ºC, and only 8 isolates grew at 4ºC. The phylum that prevailed was Ascomycota, with a total of 91 species, followed by the Basidiomycota, with 45 species and finally the Zygomycota with only 14 species present. The most preeminent genus among all caves was Trichosporon, with a total of 43 species isolated and in the three temperatures of incubation, followed by Penicillium. “Cova da Moura”, was the cave with higher fungal species average and higher values of Shannon and Evenness indexes. In Portugal there is only one known similar survey and only Mucor hiemalis was found in both studies, which makes all the other fungi found new records in Portuguese caves. One of the species found, Sporothrix shenkii, represents the first record of an environmental isolate of this fungus in our country. Some fungi isolated during this survey were opportunistic pathogens to humans, so the investigators should take extra precaution when handling them and speleologists or even people visiting caves should be aware of the risks.