Quantification of anaerobic cellulolytic bacteria from the rumen of cattle : comparison of three techniques

ABSTRACT: Rumen microorganisms are responsible for digestion of plants material consumed by ruminants. Cellulolytic bacteria have the ability to degrade structural carbohydrates, so the abundance and enzymatic activity of these is essential for developing strategies to manipulate the rumen fermentation. Objective Compare the methods for quantification of bacterial growth: most probable number, viable cell count and Roll-tube plate for enumeration of rumen bacteria. Materials and methods Comparative experimental study. We evaluated three methods for quantification of bacterial growth: most probable number, viable cell count and Roll-tube plate with respect to the density and diversity of ruminal cellulolytic bacteria in rumen fluid samples collected from two cannulated Holstein females to rumen. Results High and positive correlation was observed with statistical significance (0.826; p=0.000) between the quantification of viable cells by the Roll Tube method and the plaque viable cells quantification method. Another correlation, this time negative, moderated and weak, was observed between the quantification of viable cells obtained by the “most probable number” method with the Roll Tube method and the plaque method too. (-0.514; p=0.237;-0.374; p=0.147 respectively). The results from the determination coefficient corroborate this information. On the one hand, the “most probable number” method detected low diversity, on the other hand the other methods (Roll Tube and plaque), demonstrated consistency with regard to density and bacteria diversity. Conclusions The data suggest that the technique of counting viable cells in plaque may be most appropriate to quantify ruminal cellulolytic bacteria.RESUMEN: Los microorganismos del rumen son los responsables de la digestión del material vegetal que consumen los rumiantes. Las bacterias celulolíticas poseen la capacidad de degradar carbohidratos estructurales, por lo cual la abundancia y actividad enzimática de éstas es esencial para la formulación de estrategias de manipulación de la fermentación ruminal. Objetivo Comparar los métodos de cuantificación de crecimiento bacteriano: número más probable, recuento de células viables en placa y Roll-tube para la enumeración de bacterias celulolíticas del rumen. Materiales y métodos Estudio experimental comparativo. Se evaluaron tres métodos de cuantificación de crecimiento bacteriano: número más probable, recuento de células viables en placa y Roll-tube, con respecto a la densidad y diversidad de bacterias celulolíticas ruminales en muestras de contenido ruminal recolectadas de dos hembras de raza Holstein canuladas al rumen. Resultados Se observó correlación positiva, de tipo alta con significancia estadística (0,826; p = 0,000) entre la cuantificación de células viables por el método de Roll-Tube y la cuantificación en placa, y una correlación negativa y de tipo moderada débil entre la cuantificación de células viables obtenidas por el método del número más probable con el método Roll-Tube (-0,514; p = 0,237), y negativa y de tipo débil entre la cuantificación con el método de número más probable y recuento en placa (-0,374; p = 0,147). Los resultados del coeficiente de determinación corroboran este dato. Con el número más probable se detectó baja diversidad, mientras que los métodos de recuento de células viables en placa y Roll-Tube mostraron consistencia respecto a densidad y diversidad de bacterias. Conclusiones Los resultados sugieren que la técnica de recuento de células viables en placa puede ser la más adecuada para cuantificar bacterias celulolíticas ruminales