Elyne Dugény, Luca Ceolotto, Rafaella Franch, Gaia Pesce, Eva Alvarez, Erika Esposti, Sandro Mazzariol, Cinzia Centelleghe · Animal Microbiome · 2026

Optimizing cetacean blow collection methods under controlled conditions: implications for further non-invasive UAV-based sampling of the cetacean respiratory microbiome in the wild

Resumo em português

RESUMO Contexto Veículos aéreos não tripulados (UAVs) vêm ganhando destaque como ferramentas não invasivas para pesquisas com vida selvagem, permitindo a coleta de amostras biológicas sem a manipulação física dos animais. Em cetáceos, a amostragem com drones do condensado da expiração — ou "blow" — emergiu como um método promissor para avaliação da saúde, especialmente por meio da análise do microbioma respiratório. Contudo, ainda faltam protocolos padronizados para uma coleta eficaz e confiável do blow. Resultados O presente estudo avaliou e comparou quatro ferramentas diferentes para coleta do blow — DNA/RNA Shield, esponjas de celulose secas e pré-umedecidas sem biocida, e cartões indicativos FTA — em testes controlados realizados a 1 m acima de cinco golfinhos-nariz-de-garrafa (Tursiops truncatus) sob cuidado humano. Análises de metabarcoding das comunidades microbianas capturadas revelaram que o tipo de ferramenta de coleta influenciou mais a composição e estrutura do microbioma do que o indivíduo do golfinho ou a origem da amostra (blow, ar ou água). Cartões FTA e DNA/RNA Shield apresentaram resultados consistentemente mais informativos e de alta qualidade. Em contraste, ambos os tipos de esponjas mostraram evidências de supercrescimento de bactérias oportunistas copiotróficas, o que comprometeu sua confiabilidade. Enquanto o DNA/RNA Shield proporcionou maior rendimento de DNA e melhores condições de armazenamento, os cartões FTA mostraram-se altamente práticos devido à facilidade de uso, portabilidade e custo-benefício. Conclusões Os resultados destacam o papel crítico da escolha da ferramenta de amostragem na definição dos perfis do microbioma respiratório obtidos por coleta do blow via UAV em golfinhos. Tanto o DNA/RNA Shield quanto os cartões FTA são opções válidas, sendo a escolha final dependente das considerações logísticas específicas, disponibilidade de recursos e prioridades da pesquisa. Este estudo representa um passo fundamental para a padronização de protocolos assistidos por drone para amostragem do microbioma respiratório em cetáceos selvagens.

Resumo original em inglês

Abstract Background Unmanned aerial vehicles (UAVs) are gaining attention as non-invasive tools for wildlife research, offering the ability to collect biological samples without physically handling animals. In cetaceans, drone-based sampling of exhaled breath condensate—or “blow”—has emerged as a promising method for assessing health, particularly through analysis of the respiratory microbiome. However, standardized protocols for effective and reliable blow collection are still lacking. Results This study aimed to evaluate and compare four different blow collection tools—DNA/RNA Shield, dry and pre-moistened biocide-free cellulose sponges, and indicating FTA cards—using controlled trials conducted 1 m above five bottlenose dolphins (Tursiops truncatus) under human care. Metabarcoding analyses of the captured microbial communities revealed that the type of sampling collection tool had a stronger influence on microbiome composition and structure than the individual dolphin or sample origin (blow, air, or water). FTA cards and DNA/RNA Shield consistently yielded the most informative and high-quality results. In contrast, both types of sponges showed evidence of overgrowth by copiotroph opportunistic bacteria, limiting their reliability. While DNA/RNA Shield offered superior DNA yield and storage conditions, FTA cards proved to be highly practical due to their ease of use, portability, and cost-effectiveness. Conclusions The results underscore the critical role of sampling tool selection in shaping respiratory microbiome profiles obtained via UAV-based blow collection in dolphins. Both DNA/RNA Shield and FTA cards are valid options, with the final choice depending on specific logistical considerations, resource availability, and research priorities. This study provides a foundational step toward standardizing drone-assisted protocols for respiratory microbiome sampling in wild cetaceans.

Espécies citadas

• Tursiops truncatus · golfinho-nariz-de-garrafa
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  Nomes populares variam entre regiões e uma mesma palavra pode designar espécies diferentes. Confira sempre o nome científico: Tursiops truncatus.