Research Article

Genotype identification and phylogenetic analysis of Enterocytozoon bieneusi in farmed black goats (Capra hircus) from China’s Hainan Province

Identification du génotype et analyse phylogénétique d’Enterocytozoon bieneusi chez des chèvres noires (Capra hircus) de la province de Hainan, en Chine

¹ Department of Pathogenic Biology, Hainan Medical University, Xueyuan Road 3, 571199 Haikou, Hainan, PR China
² Hainan Medical University-The University of Hong Kong Joint Laboratory of Tropical Infectious Diseases, Hainan Medical University, 571199 Haikou, Hainan, PR China
³ Key Laboratory of Tropical Translational Medicine of Ministry of Education, Hainan Medical University, 571199 Haikou, PR China
⁴ Institute of Animal Science and Veterinary Medicine, Hainan Academy of Agricultural Sciences, 571100 Haikou, PR China
⁵ College of Animal Sciences, Tarim University, 843300 Alar, Xinjiang, PR China

^* Corresponding authors: luganghn@163.com;
^** hayidazhaowei@163.com

Received: 6 September 2019
Accepted: 16 October 2019

Abstract

Enterocytozoon bieneusi is an important pathogen commonly found in humans and animals. Farmed animals with close contact to humans are important hosts of E. bieneusi. The role of goats in the transmission of E. bieneusi, however, remains unclear. In this study, 341 fresh fecal samples of black goats were collected from five locations in Hainan Province, China. Enterocytozoon bieneusi was identified and genotyped by sequences of the internal transcribed spacer (ITS) region. Phylogenetic analysis was performed by constructing a neighbor-joining tree of the ITS gene sequences. The average prevalence of E. bieneusi in black goats was 24.0% (82/341) with rates ranging from 6.3% (4/63) to 37.2% (32/86) across the locations (χ² = 17.252, p < 0.01). Eight genotypes of E. bieneusi were identified, including six known genotypes: CHG5 (n = 47); CHG3 (n = 23); CHG2 (n = 4); CM21 (n = 3); D (n = 2); and AHG1 (n = 1), and two novel genotypes termed HNG-I (n = 1) and HNG-II (n = 1). In the phylogenetic tree, genotype D was clustered into Group 1 and the other identified genotypes were included in Group 2. This represents the first report identifying E. bieneusi in black goats from Hainan Province, with a high prevalence and wide occurrence demonstrated. The two new genotypes identified provide additional insights into the genotypic variations in E. bieneusi. Due to the small percentage of zoonotic genotypes in these animals, there is minimal risk of zoonotic transmission of E. bieneusi.

Résumé

Enterocytozoon bieneusi est un agent pathogène important que l’on trouve couramment chez l’homme et les animaux. Les animaux d’élevage, en contact étroit avec l’homme, sont des hôtes importants d’E. bieneusi. Le rôle des chèvres dans la transmission d’E. bieneusi reste toutefois incertain. Dans cette étude, 341 échantillons de fèces fraîches de chèvres noires ont été prélevés dans cinq sites de la province de Hainan, en Chine. Enterocytozoon bieneusi a été identifié et génotypé par des séquences de la région de l’espaceur interne transcrit (ITS). L’analyse phylogénétique a été réalisée en construisant un arbre de jonction voisine des séquences du gène ITS. La prévalence moyenne d’E. bieneusi chez les chèvres noires était de 24,0 % (82/341), avec des taux allant de 6,3 % (4/63) à 37,2 % (32/86) dans tous les sites (χ² = 17,252, p < 0,01). Huit génotypes d’E. bieneusi ont été identifiés, dont six génotypes connus: CHG5 (n = 47) ; CHG3 (n = 23) ; CHG2 (n = 4) ; CM21 (n = 3) ; D (n = 2) ; AHG1 (n = 1) et deux nouveaux génotypes appelés HNG-I (n = 1) et HNG-II (n = 1). Dans l’arbre phylogénétique, le génotype D appartenait au groupe 1 et les autres génotypes identifiés étaient inclus dans le groupe 2. Il s’agit du premier rapport identifiant E. bieneusi chez des chèvres noires de la province de Hainan, avec une prévalence élevée et une occurrence étendue. Les deux nouveaux génotypes identifiés fournissent des informations supplémentaires sur les variations génotypiques chez E. bieneusi. En raison du faible pourcentage de génotypes zoonotiques chez ces animaux, le risque de transmission zoonotique d’E. bieneusi est minime.