RESUMO 19ªEXPANDIDO RAIB 139/239 99 INFLUÊNCIA DO CRESCIMENTO BACTERIANO NAS CARACTERÍSTICAS DO LEITE DE BOVINOS DA RAÇA JERSEY, CRIADOS NO ESTADO DE SÃO PAULO J.S. Nogueira*, R.F.S. Raimondo, E.H. Birgel Junior Universidade de São Paulo, Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Departamento de Clínica Médica, Centro de Pesquisa e Diagnóstico de Enfermidades de Ruminantes, Av. Prof. Dr. Orlando Marques de Paiva, 87, CEP 05508-900, São Paulo, SP, Brasil. E-mail: [email protected] RESUMO Com a finalidade de estabelecer a influência do crescimento bacteriano nas características físico-químicas e celulares do leite de bovinos da raça Jersey, criados no Estado de São Paulo, examinaram-se 375 amostras de leite, sendo 236 amostras provenientes de quartos mamários sadios sem crescimento bacteriano e 139 amostras obtidas de quartos mamários sadios com crescimento bacteriano. O leite foi colhido assepticamente antes da ordenha e os seguintes parâmetros avaliados: pH, eletrocondutividade, cloreto, lactose, índice cloretos/lactose, gordura, proteína, sólidos totais e contagem de células somáticas. Demonstrou-se a significativa influência do isolamento bacteriano nos valores de pH, eletrocondutividade, cloretos, lactose, índice cloreto/lactose e do número de células somáticas, sendo que a resposta orgânica era dependente da patogenicidade do agente etiológico, pois bactérias do gênero Staphylococcus não determinaram alterações significativas na composição físico-química do leite; bactérias do gênero Corynebacterium determinaram alterações restritas à diminuição do valor da lactose e aumento do indice cloretos/lactose, enquanto bactérias do gênero Streptococcus foram responsáveis pelo aumento dos valores do pH, da eletrocondutividade, do teor de cloretos e do índice cloretos/lactose e diminuição do teor de lactose. O aumento do número de células somáticas foi de menor magnitude nas amostras de leite nas quais foram isoladas bactérias do gênero Staphylococcus e Corynebacterium e de maior expressão quando foram isoladas bactérias do gênero Streptococcus. PALAVRAS-CHAVE: Leite, características físico-químicas, células somáticas, bovinos, crescimento bacteriano. ABSTRACT INFLUENCE OF BACTERIAL GROWTH ON CHARACTERISTICS OF MILK FROM JERSEY COWS, RAISED IN THE STATE OF SÃO PAULO, BRAZIL. With the aim to determine the influence of bacterial growth on the physico-chemical and cellular characteristics of milk from jersey cows raised in the São Paulo State, Brazil, 375 milk samples were examined: 236 were obtained from healthy mammary glands without bacterial growth and 139 were obtained from healthy mammary glands with bacterial growth. Milk samples were collected aseptically before milking and the following parameters were evaluated: pH, eletroconductivity, chlorate, lactose, chlorate/lactose ratio, fat, proteins, total solids and somatic cell count. Significant influences of the bacterial growth were demonstrated in pH values, eletroconductivity, lactose, chlorate/lactose ratio, and the somatic cell count; the response from the body was different according to the pathogenicity of the agent, since Staphylococcus did not determine significant changes in the physico-chemical composition of the milk. Corynebacterium determined changes restricted to the decrease of the lactose value and the increase of the chlorate/lactose ratio, while Streptococcus were responsible for the increase of pH values, eletroconductivity, chlorate, and the chlorate/lactose ratio and decrease of the lactose level. The increase of somatic cell number was less in the milk samples with Staphylococcus and Corynebacterium, and higher when Streptococcus was isolated. KEY WORDS: Milk, physico-chemical characteristics, somatic cells, cattle, bacterial growth. *Bolsista de Iniciação Científica da Fapesp Proc. Nº 04/06772-6. Biológico, São Paulo, v.68, Suplemento, p.99-103, 2006 100 19ª RAIB INTRODUÇÃO A influência do crescimento bacteriano nos constituintes do leite foi inicialmente descrita por VANLANDINGHAM et al. (1941). Esses autores verificaram que os valores médios de cloretos no leite de quartos sadios sem crescimento bacteriano (124 mg/dL) eram menores do que os teores observados em animais com crescimento bacteriano (150 mg/dL) enquanto nos teores de lactose ocorria o inverso, ou seja, no leite de quartos mamários infectados eram encontrados valores menores (4,36 ± 0,06 g/dL) do que os observados no leite de quartos mamários sadios sem crescimento bacteriano (4,79 ± 0,01 g/dL). LEVAN et al. (1985) avaliaram o efeito da infecção intramamária por Corynebacterium bovis no leite e não observaram diferença significante nos teores de gordura e proteína, porém constataram uma significativa influência do crescimento bacteriano no número de células somáticas, uma vez que os valores obtidos em amostras com crescimento bacteriano (119.000 células/mL) foram maiores do que aqueles observados em amostras sem crescimento bacteriano (79.000 células/mL). BERNIG & SHOOK (1992) verificaram, em amostras com crescimento bacteriano, valores de lactose que variavam de acordo com o agente bacteriano isolado, obtendo para amostras com isolamento de Staphylococcus coagulase positivos ou Streptococcus valores iguais a 4,75 ± 0,42 g/dL e para amostras com isolamento de Staphylococcus coagulase negativos ou Corynebacterium bovis valores iguais a 4,88 ± 0,35 g/dL. ESTRELLA (2001) avaliando a influência do isolamento bacteriano observou que as alterações nas características físico-químicas e celulares estavam restritas aos valores do pH e do número de células somáticas, pois em amostras de leite em que houve crescimento bacteriano forma encontrados valores de pH (6,64 ± 0,169) maiores do que os observados em amostras de leite sem crescimento bacteriano (6,576 ± 0,155), enquanto o número de células somáticas em amostras com isolamento bacteriano (283.400 células/mL) foi maior do que o observado em animais sem isolamento bacteriano (45.000 células/mL). Em amostras de leite obtidas de bovinos da raça Girolando, MARQUES (2003) observou que os valores médios de pH (6,82 ± 0,206), eletrocondutividade (5,83 ± 0,94 mS/cm), cloretos (116,16 mg/dL), índice cloretos/lactose (2,70 ± 0,930) e número de células somáticas (638.263 células/mL) em amostras positivas no exame microbiológico eram estatisticamente maiores do que os valores de pH (6,74 ± 0,121), eletrocondutividade (5,30 ± 0,52 mS/cm), cloretos (93,56 mg/dL), índice cloretos/lactose (2,08 ± 0,624) e número de células somáticas (109.144 células/mL) observados em animais negativos no exame microbiológico. Afora essas alterações, MARQUES (2003) observou também a diminuição nos valores de lactose observado em amostras com crescimento bacteriano (4,30 ± 0,08) em relação aos valores encontrados em amostras negativas ao exame microbiológico (4,56 ± 0,30 g/dL). BIRGEL JUNIOR (2006) ao avaliar a influência do crescimento bacteriano no pH do leite observou que os valores em amostras de leite sem isolamento bacteriano (6,67 ± 0,15) eram menores do que as obtidas em amostras nas quais foram isoladas bactérias do gênero Staphylococcus (6,80 ± 0,23) e do gênero Streptococcus (6,80 ± 0,25), não encontrando diferença significante entre o pH de amostras sem isolamento bacteriano em relação àquelas em que foi isolado bactérias do gênero Corynebacterium (6,74 ± 0,16). Os valores de eletrocondutividade no leite de quartos sem isolamento bacteriano (5,45 ± 0,65 mS/cm) foram menores do que aqueles encontrados em quartos nos quais a bactéria isolada foi do gênero do gênero Streptococcus (6,10 ± 0,90 mS/cm), porém não foram observadas diferenças entre os valores obtidos no leite de quartos sem isolamento e com isolamento de bactérias do gênero Staphylococcus (5,82 ± 0, 1,10 mS/cm) e do gênero Corynebacterium (5,67 ± 0,73 mS/cm). Os teores de cloretos obtidos no leite de quartos sem crescimento bacteriano (101,66 ± 28,45 mg/dL) foram menores do que os encontrados em quartos mamários no qual foi isolada a bactéria do gênero Streptococcus (135,52 ± 45,56 mg/dL), contudo quando se comparou o grupo sem crescimento bacteriano com os grupos nos quais foram isoladas bactérias do gênero Staphylococcus (117,45 ± 44,78 mg/dL) e do gênero Corynebacterium (114,06 ± 30,79 mg/dL), não foram observadas diferenças estatisticamente significantes. Em relação aos valores de lactose, observou-se que os menores valores foram obtidos em amostras de leite com isolamento de bactérias do gênero Staphylococcus (4,33 ± 0,68 g/dL) e Streptococcus (4,25 ± 0,71 g/dL), enquanto a comparação dos resultado naquelas amostras nas quais não houve isolamento bacteriano (4,62 ± 0,43 g/dL) não apresentavam diferença estatisticamente significante com os valores obtidos em amostras com isolamento de bactérias do gênero Corynebacterium (4,47 ± 0,46 g/ dL). Os teores de proteína de quartos mamários sadios sem crescimento bacteriano (3,39 ± 0,59 g/dL) foram menores do que amostras colhidas de quartos no qual a bactéria isolada foi do gênero Streptococcus (3,78 ± 2,22 g/dL), porém, entre o grupo sem isolamento bacteriano e os grupos nos quais foram isoladas bactérias do gênero Staphylococcus (3,46 ± 0,57 g/dL) e do gênero Corynebacterium (3,38 ± 0,65 g/dL) não foram observadas diferenças estatisticamente significantes. O número de células somáticas do leite de quartos mamários sadios sem crescimento bacteriano (317.984 ± 1.083.602 520 células somáticas/mL) foi menor do que Biológico, São Paulo, v.68, Suplemento, p.99-103, 2006 101 19ª RAIB o número observado em quartos mamários sadios , nos quais isolou-se bactérias do gênero Staphylococcus (1.808.319 ± 2.430. 520 células somáticas/mL), do gênero Corynebacterium (739.471 ± 1.101.211 células somáticas/mL) e do gênero Streptococcus (3.654.315 ± 3.770.209 células somáticas/mL). MATERIAL E MÉTODOS Com o propósito de se avaliar a influência do isolamento bacteriano nas características físico-químicas e celulares foram utilizadas 375 amostras de leite colhidas de quartos mamários sadios de fêmeas bovinas da raça Jersey, das quais 236 eram provenientes de quartos mamários sadios sem isolamento bacteriano e 139 amostras provenientes de quartos mamários sadios que apresentaram isolamento bacteriano no exame microbiológico. Nestas amostras com isolamento bacteriano verificou-se que em 91 amostras foram isoladas bactérias do gênero Staphylococcus, em 30 amostras foram isoladas bactérias do gênero Corynebacterium e em 18 amostras foram isoladas bactérias do gênero Streptococcus. As amostras utilizadas foram colhidas imediatamente antes da ordenha do animal, sendo a seleção dos animais empregados nessa pesquisa baseada no exame clínico dos animais e no histórico dos mesmos (BIRGEL, 2004), não sendo utilizadas amostras provenientes de animais que apresentaram episódios recorrentes de mamite, que no momento da colheita apresentaram alterações das características macroscópicas do leite ou perceptíveis durante a palpação da mama. Após a anti-sepsia do orifício do teto, utilizando-se algodão embebido em álcool 70%, foram desprezados os primeiros jatos de leite, para então realizar a colheita de cerca de 3 mL de leite, em frascos estéreis, os quais foram utilizados para o exame microbiológico. Em seguida, foram colhidas amostras para determinação dos valores do pH e cloreto em frascos de plástico descontaminados de íons, acondicionados em caixas de isopor e mantidos refrigerados até o momento do processamento. Na seqüência, para a contagem do número de células somáticas e determinação dos valores de lactose, gordura, proteína e sólidos totais foram colhidos cerca de 40 mL de leite em frascos de plástico contendo 2 pastilhas do conservante bromopol (2bromo-2-nitro-propano-1,3-diol), os quais enviados para a Clínica do Leite - Departamento de Produção Animal da ESALQ - USP Piracicaba. Para a determinação dos valores de eletrocondutividade do leite, as amostras de leite de cada glândula mamária forma colhidas e depositadas diretamente no receptáculo do equipamento utilizado, sendo o exame efetuado na sala de ordenha das propriedades. A determinação do pH foi realizada utilizando-se um medidor de pH modelo M20 da Digimed, a determinação dos valores de eletrocondutividade foi efetuada, utilizando-se o aparelho Milku Mastitron. A determinação dos valores de cloretos foi realizada utilizando-se o analisador de cloretos modelo 925 da Corning, por titulação coulométrica. A determinação dos valores de lactose, gordura, proteína e sólidos totais, foi realizada por radiação infravermelha. O índice cloretos/lactose foi obtido mediante a divisão do valor de cloreto expresso em mg/dL pelo valor da lactose expresso em mg/dL e multiplicado por 100. A determinação dos número de células somáticas foi realizada por citometria de fluxo. Para realização do exame microbiológico as amostras, foram semeadas em meio de ágar-sangue de carneiro e incubadas a 37° C, sendo realizadas leituras com 24, 48 e 72h de incubação. Os exames bacterioscópicos foram realizados em lâminas coradas pelo Método de Gram, sendo os microorganismos isolados e identificados por provas bioquímicas de acordo com as técnicas descritas por Lennette (1985), e classificados de acordo com o Bergey´s Manual of Systematic Bacteriology (KRIEG & HOLT, 1984). Para a avaliação da influência do crescimento bacteriano sobre essas características físico-químicas e celulares do leite foram, inicialmente, calculados os valores da média, desvio padrão e a amplitude de variação. Os resultados foram submetidos à análise de variância, sendo o contraste das médias analisado pelo Teste de Duncan; ambos os testes com níveis de significância igual a 5 % (p £ 0,05), conforme recomendaram SAMPAIO (1998), utilizando-se o programa de computador SAS - Statistical Analysis System. RESULTADOS A analise dos resultados desta pesquisa evidenciou que o isolamento de bactérias no leite é responsável por alterações na síntese de vários constituintes do leite, entre os quais destaca-se a lactose. Em relação a este parâmetro, foi observada nas amostras de leite nas quais isolou-se bactérias dos gêneros Streptococcus e Corynebacterium valores obtidos respectivamente iguais a 3,93 ± 0,32 g/dL e 4,25 ± 0,74 g/ dL, os quais foram significativamente menores do que aqueles observados em amostras sem crescimento bacteriano (4,55 ± 0,49 g/dL). Em continuação ao estudo da influência do isolamento bacteriano nas características físico-químicas do leite, realizou-se a análise dos valores de pH, de eletrocondutividade e dos teores de cloretos e de proteína total, procurando assim avaliar a ocorrência e a intensidade das alterações na permeabilidade vascular do parênquima da glândula mamária. Biológico, São Paulo, v.68, Suplemento, p.99-103, 2006 102 19ª RAIB Tabela 1 - Influência do isolamento bacteriano sobre características físico-químicas e celulares do leite de bovinos da raça Jersey, criados no Estado de São Paulo. São Paulo, 2006. Variáveis Sem isolamento bacteriano Com isolamento bacteriano Staphyloccoccus Nº de amostras PH Eletroc. (mS/cm) Cloretos (mg/dL) Lactose (g/dL) Relação clor/lact Gordura (g/dL) Proteína (g/dL) Sol.totais (g/dL) CCS (cels/mL) 236 Corynebacterium 91 6,77 ± 0,12a 5,04 ± 0,60 a 97,07 ± 27,33 a 4,55 ± 0,49 a 2,24 ± 1,11 a 2,68 ± 1,50 a 3,83 ± 0,43 a 11,99 ± 1,51a 291.814 ± 851.399 a Streptococcus 30 6,76 ± 0,12 a 5,27 ± 0,82 a 105,04 ± 35,97 a 4,45 ± 0,55 ab 2,51 ± 1,31 ab 2,62 ± 1,24 a 3,89 ± 0,42 a 11,89 ± 1,38 a 721.225 ± 1.438.484b 6,78 ± 0,112 a 5,24 ± 0,63 a 110,16 ± 33,53 ab 4,25 ± 0,74 b 2,82 ± 1,50 bc 2,85 ± 1,48 a 3,93 ± 0,62 a 11,95 ± 1,33 a 723.967 ± 1.713.008 b 18 6,88 ± 0,11 b 5,73 ± 0,59 b 121,39 ± 24,54 b 3,93 ± 0,32 c 3,15 ± 0,86 c 3,34 ± 0,92 a 3,80 ± 0,36 a 11,90 ± 1,28 a 2.332.111 ± 1.916.876c a, b, c – letras não coincidentes indicam diferença estatística significante. Nesta pesquisa observou-se que os valores do pH do leite sofreram significativa influência do isolamento bacteriano, pois os valores obtidos nas amostras nas quais foi feito isolamento de bactérias do gênero Streptococcus (6,88 ± 0,11) foram maiores do que aqueles observados em amostras sem isolamento bacteriano (6,77 ± 0,12). Contudo, não foram observadas diferenças estatísticas significativas nos valores encontrados em amostras nas quais isolou-se bactérias do gênero Staphylococcus (6,76 ± 0,12), do gênero Corynebacterium (6,78 ± 0,11) e amostras sem isolamento bacteriano (6,77 ± 0,12). Ao comparar-se os resultados obtidos para a eletrocondutividade em quartos mamários sadios sem isolamento bacteriano (5,04 ± 0,60 mS/cm) e em quartos mamários sadios com isolamento bacteriano, observou-se a existência de diferenças estatisticamente significante para as bactérias do gênero Streptococcus (5,73 ± 0,59 mS/cm), enquanto para bactérias do gênero Staphylococcus (5,27 ± 082 mS/cm) e Corynebacterium (5,24 ± 0,63 mS/cm) não foram observadas diferenças significantes. Relativo aos valores de cloretos obteve-se diferença estatisticamente significante entre os valores obtidos de amostras de leite sem isolamento bacteriano (97,07 ± 27,33 mg/dL) e de amostras de leite no qual houve isolamento de bactérias do gênero Streptococcus (121,39 ± 24,54 mg/dL), não sendo observadas diferenças estatísticas entre amostras sem isolamento bacteriano e aquelas nas quais isolou-se Staphylococcus (105,04 ± 35,97 mg/dL) e Corynebacterium (110,16 ± 33,53 mg/dL). Ao comparar-se os resultados observados para a relação lactose/cloretos no leite observou-se que os valores em quartos mamários sadios sem isolamento bacteriano (2,24 ± 1,11) foram menores do que aque- les obtidos em quartos mamários sadios com isolamento de bactérias do gênero Corynebacterium (2,82 ± 1,50) e do gênero Streptococcus (3,15 ± 0,86), enquanto para bactérias do gênero Staphylococcus (2,51 ± 1,31) não foram observadas diferenças estatisticamente significantes. Na presente pesquisa não foram observadas diferenças estatisticamente significante entre os valores de proteína, gordura e sólidos totais entre as amostras de leite com e sem isolamento bacteriano. Em relação ao número de células somáticas observou-se nesta pesquisa que independentemente do gênero de bactéria isolada (Staphylococcus, Corynebacterium ou Streptococcus ) o número de células somáticas foi maior do que o observao em amostras de leite de quartos mamários sadios sem isolamento bacteriano (291.814 ± 851.399 células /mL). Entretanto a magnitude dessa influência foi menor quando as bactérias isoladas eram do gênero Staphylococcus (721.225 ± 1.438.484 células/mL) ou do gênero Corynebacterium (723.967 ± 1.713.008 células /mL) e significativamente maior quando a bactéria isolada era do gênero Streptococcus (2.332,111 ± 1.916.876 células /mL). DISCUSSÃO E CONCLUSÃO O isolamento de cepas bacterianas determinou significativa influência dos resultados das características físico-químicas e celulares do leite, sendo que a resposta orgânica era dependente da patogenicidade do agente etiológico, pois: -bactérias do gênero Staphylococcus não determinaram alterações significativas na composição físico-química do leite; bactérias do gênero Corynebacterium deter- Biológico, São Paulo, v.68, Suplemento, p.99-103, 2006 19ª RAIB minaram alterações restritas à diminuição do valor da lactose e aumento do incide cloretos/lactose, enquanto bactérias do gênero Streptococcus foram responsáveis pelo aumento dos valores do pH, da eletrocondutividade, do teor de cloretos e do índice cloretos/lactose e diminuição do teor de lactose; -o aumento do número de células somáticas foi de menor magnitude nas amostras de leite nas quais foram isoladas bactérias do gênero Staphylococcus e Corynebacterium e de maior expressão quando foram isoladas bactérias do gênero Streptococcus. A avaliação dos resultados obtidos evidenciou que bactérias do gênero Streptococcus foram responsáveis por alterações de grande intensidade na composição da secreção láctea, sendo que o isolamento deste gênero de bactéria foi acompanhada por alterações características físico-química e celular do leite similar aquelas observadas em animais com mamite. Segundo Birgel Junior (2006) a presença do agente infeccioso na glândula poderia ser fugaz e passageira determinando reações orgânicas mínimas, contudo em outros casos a colonização bacteriana nos tecidos mamários poderia ser persistente e duradoura, determinando reações orgânicas mais severas e associadas a significativas alterações do parênquima glandular e evidenciadas alterações nas características físico-químicas e celulares do leite. Esta seria uma possível explicação para os diferentes resultados encontrados na bibliografia consultada (VANLANDINGHAM et al., 1941; LEVAN et al., 1985; BERNIG & SHOOK, 1992; ESTRELLA, 2001; MARQUES, 2003; BIRGEL JUNIOR, 2006). REFERÊNCIAS BERNING, L.M. & SHOOK, G.E. Prediction of mastitis using milk somatic cell count, N-Acetyl-â-DGlucosaminidase, and lactose. Journal of Dairy Science, v.75, n.7, p.1840-1848, 1992. BIRGEL, E.H. Semiologia da glândula mamária de ruminantes. In: FEITOSA, F.L. (Ed.). Semiologia veteri- nária: a arte do diagnóstico. São Paulo: Roca editora, 2004. p.353-399. BIRGEL JUNIOR, E.H. Características físico-químicas, celulares e microbiológicas do leite de bovinos das raças Holandesa, Gir e Girolando criados no Estado de São Paulo. 2006. 335f. Tese (Livre Docência) – Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2006. ESTRELLA, S.L.G. 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Dissertação (Mestrado em Clínica Veterinária) - Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2003. SAMPAIO, I.B.M. Estatística aplicada à experimentação animal. Belo horizonte: Fundação de Ensino e Pesquisa em Medicina Veterinária e Zootecnia. 1998. 221p. VANLANDINGHAN, A.H.; CHAS, E.; WEAKLEY, J.R.; MOORE, E.N.; HENDERSON, H.O. Mastitis. I. Relationship of the development of mastitis to changes in the chlorine, lactose and casein number of Milk. Journal of Dairy Science, v.24, n.1, p.383-398, 1941. Biológico, São Paulo, v.68, Suplemento, p.99-103, 2006 103