Effect of polycaprolactone nanocapsules loaded with essential oils on biofilm formation by Staphylococcus aureus strains isolated from bovine mastitis cases

Abstract Bovine infectious mastitis is largely resistant to antibacterial treatment, mainly due to mechanisms of bacterial resistance in the biofilms formed by Staphylococcus aureus. Melaleuca (MEO) and citronella essential oils (CEO) are promising agents for reducing or eliminating biofilms. Free melaleuca oil presented a medium Minimum Inhibitory Concentration (MIC) of 0.625% and a Minimum Bactericidal Concentration (MBC) of 1.250%, while free citronella oil showed medium MIC and MBC of 0.313%. Thus, free CEO and MEO demonstrate bacteriostatic and bactericidal potential. We generated polymeric nanocapsules containing MEO or CEO and evaluated their efficacy at reducing biofilms formed by S. aureus. Glass and polypropylene spheres were used as test surfaces. To compare the responses of free and encapsulated oils, strains were submitted to 10 different procedures, using free and nanoencapsulated essential oils (EOs) in vitro. We observed no biofilm reduction by MEO, free or nanoencapsulated. However, CEO nanocapsules reduced biofilm formation on glass (p=0.03) and showed a tendency to diminish biofilms on polypropylene (p=0.051). Despite nanoencapsulated CEO reducing biofilms in vitro, the formulation could be improved to modify the CEO component polarity and, including MEO, to obtain more interactions with surfaces and the biofilm matrix

Productive and reproductive performance of crossbred dairy heifers with induced lactation and efficacy of antimicrobial therapy associated with internal teat sealants / Desempenho produtivo e reprodutivo de novilhas com lactação induzida e eficácia da terapia antimicrobiana associada com selante interno de tetos

This study evaluated (a) the efficacy of an association between injectable antibiotic therapy and sealant (ATBS) on milk yield (MY), somatic cell count (SCC), and prevalence of intramammary infections (IMI); and (b) the efficacy of gonadotropin-releasing hormone (GnRH) on follicular cyst (FCs) resolution (cyclicity at the 45th day in milk; DIM) and cumulative pregnancy rate (CPR) in heifers submitted to a lactation induction protocol (LIP). A total of 114 crossbred (Holstein × Jersey) heifers, with 34.7 ± 4.8 months and 439 ± 56.35 kg were submitted to LIP. On the 5th day of the LIP, the heifers were assigned to (i) ATBS (n = 57) with 7 mg/kg of norfloxacin associated with sealant and (ii) Control 1 (n = 57; CONT1) with no treatments. Lactation began on the 21st day of LIP and the 15th DIM, FCs were diagnosed and 106 heifers were randomized into two treatment groups with 53 heifers each: (i) GnRH (5 mL injectable GnRH) and (ii) Control 2 (CONT2; no treatment). Of the 114 heifers initially induced, 83.33% (n = 95) responded to LIP with an average MY of 15.19 kg/milk/day during 22 weeks of lactation. In the first 14 DIM, the IMI prevalence was 18% and 28% for heifers ATBS and CONT1 treated, respectively. Additionally, coagulase-negative Staphylococcus was the most frequently isolated group of pathogens. Mammary quarters that received ATBS treatment had a lower risk of IMI and SCC than CONT1. The cyclicity at 45 DIM was 68% (ATBS) and 35% (CONT1), and 57% and 46% for animals in the GnRH and CONT2. CPR was 60% in the ATBS group and 89% in CONT1, but GnRH treatment did not affect the CPR. In conclusion, LIP was effective in stimulating MY in heifers, and the IMI prevalence decreased with ATBS treatment. Also, the use of GnRH did not affect the FC regression, cyclicity at 45 DIM, and CPR.(AU)

Este estudo avaliou a (i) eficácia da associação entre antibioticoterapia injetável e selante interno de tetos (ATBS) na produção de leite (PL), contagem de células somáticas (CCS), e prevalência de infecções intramamárias (IIM); e (ii) eficácia do hormônio liberador de gonadotrofina (GnRH) na resolução de cistos foliculares (CFs), ciclicidade ao 45º dia em lactação (DEL) e taxa de prenhez cumulativa (TPC) em novilhas submetidas a um protocolo de indução de lactação (PIL). Um total de 114 novilhas mestiças (Holandês × Jersey), com 34,7 ± 4,8 meses e 439 ± 56,35 kg foram submetidas ao PIL. No 5º dia do PIL, as novilhas receberam: (i) ATBS (n = 57) com 7 mg/kg de norfloxacina associada ao selante interno de tetos e (ii) Controle 1 (n = 57; CONT1) sem tratamento. A lactação teve início no 21º dia do PIL e no 15º DEL, foram diagnosticados CFs e 106 novilhas foram agrupadas em dois grupos de tratamento com 53 novilhas em cada: (i) GnRH (5 mL de GnRH injetável) e (ii) Controle 2 (CONT2; sem tratamento). Das 114 novilhas inicialmente induzidas, 83,33% (n = 95) responderam ao PIL com PL média de 15,19 kg/leite/d durante 22 semanas de lactação. Nos primeiros 14 DEL a prevalência de IIM foi de 18% e 28% para as novilhas tratadas com ATBS e CONT1, respectivamente. Além disso, estafilococos coagulase negativa foram o grupo de patógenos mais frequentemente isolados. Quartos mamários tratados com ATBS tiveram menor risco (0,56) de IIM e menor CCS do que CONT1. A ciclicidade a 45 DEL foi de 68% (ATBS) e 35% (CONT1), e 57% e 46% para os animais no GnRH e CONT2. A TPC foi de 60% no grupo ATBS e 89% no CONT1, porém o tratamento com GnRH não afetou a TPC. Em conclusão, o PIL foi eficaz em estimular a PL em novilhas tardias e a prevalência de IIM diminiuiu com o tratamento ATBS. Além disso, o uso de GnRH não afetou a regressão de CF, ciclicidade em 45 DEL e a TPC.(AU)

Species identification and antimicrobial susceptibility profile of bacteria associated with cow mastitis in southern Brazil / Identificação de espécies e perfil de suscetibilidade aos antimicrobianos de bactérias associadas à mastite bovina no sul do Brasil

Bovine mastitis is the most common disease in dairy cattle and responsible for economic losses in the milk industry. The present study aimed to identify the main species and to evaluate the antimicrobial susceptibility of bacterial isolates from cow herds with mastitis in dairy farms from southern Brazil. A total of 107 milk samples were collected from different cow herds in one important dairy producing region in southern Brazil, including farms located in ten cities from the Northeast region in the Rio Grande do Sul state. Bacterial strains were isolated and submitted to presumptive identification by classical bacteriological methods. Bacterial species were also identified by MALDI-TOF MS and antimicrobial susceptibility testing was performed with 12 antimicrobials commonly used in dairy farms. Fifty-one bacterial strains were isolated and the presumptive identification demonstrated the occurrence of Staphylococcus spp. (82.3%), Bacillus spp. (3.9%), Klebsiella spp. (3.9%), Streptococcus spp. (3.9%), Corynebacterium sp. (2%), Enterococcus sp. (2%) and Serratia sp. (2%). Forty-one isolates were successfully identified in the MALDI-TOF analysis, including 35 isolates from eleven different bacterial species. Importantly, there were eight different Staphylococcus species, with a high frequency of Staphylococcus chromogenes (48.6%) and Staphylococcus aureus (20%). Overall, bacterial isolates demonstrated resistance to penicillin (46.3%), tetracycline (39%), amoxicillin (36.6%), ampicillin (34.1%) and sulfamethoxazole/trimethoprim (31.7%). Enrofloxacin was the unique antimicrobial that all isolates were susceptible. In addition, there were six multidrug resistant isolates (five S. chromogenes and one S. aureus). This study highlights that bacterial pathogens with resistance to several antimicrobials were identified in cows from dairy farms in a very important milk producing region located in southern Brazil. Microbial identification of the bovine mastitis pathogens and determination of the antimicrobial profile is necessary for the rational use of the medicines.

A mastite bovina é a doença mais comum em gado leiteiro e responsável por perdas econômicas na indústria de laticínios. O presente estudo teve como objetivo identificar as principais espécies e avaliar a suscetibilidade antimicrobiana de isolados bacterianos de rebanhos bovinos com mastite em fazendas leiteiras no sul do Brasil. Um total de 107 amostras de leite foram coletadas em diferentes rebanhos bovinos em uma importante região produtora de leite do sul do Brasil, incluindo fazendas localizadas em 10 cidades da região Nordeste do estado do Rio Grande do Sul. As cepas bacterianas foram isoladas e submetidas à identificação presuntiva por métodos bacteriológicos clássicos. A identificação bacteriana foi confirmada por MALDI-TOF MS e o teste de sensibilidade antimicrobiana foi realizado com antimicrobianos comumente usados em fazendas leiteiras. Cinquenta e uma cepas bacterianas foram isoladas e a identificação presuntiva demonstrou a ocorrência de Staphylococcus spp. (82,3%), Bacillus spp. (3,9%), Klebsiella spp. (3,9%), Streptococcus spp. (3,9%), Corynebacterium sp. (2%), Enterococcus sp. (2%) e Serratia sp. (2%). Os 41 isolados foram identificados com sucesso na análise MALDI-TOF, incluindo 35 isolados de onze espécies bacterianas diferentes. É importante ressaltar que houve a ocorrência de oito espécies diferentes de Staphylococcus, com alta frequência de Staphylococcus chromogenes (48,6%) e Staphylococcus aureus (20%). No geral, os isolados bacterianos tiveram alta resistência à penicilina (46,3%), tetraciclina (39%), amoxicilina (36,6%), ampicilina (34,1%) e sulfametoxazol/trimetoprima (31,7%). A enrofloxacina foi o único antimicrobiano que todos os isolados foram suscetíveis. Além disso, havia seis isolados multirresistentes (cinco S. chromogenes e um S. aureus). Este estudo destaca que os patógenos bacterianos com resistência aos antimicrobianos estão presentes em fazendas leiteiras de subsistência em uma importante região produtora no sul do Brasil. É necessário o monitoramento constante dos patógenos da mastite bovina e a determinação de seu perfil antimicrobiano para o uso racional dos medicamentos.

Species identification and antimicrobial susceptibility profile of bacteria associated with cow mastitis in southern Brazil / Identificação de espécies e perfil de suscetibilidade aos antimicrobianos de bactérias associadas à mastite bovina no sul do Brasil

Bovine mastitis is the most common disease in dairy cattle and responsible for economic losses in the milk industry. The present study aimed to identify the main species and to evaluate the antimicrobial susceptibility of bacterial isolates from cow herds with mastitis in dairy farms from southern Brazil. A total of 107 milk samples were collected from different cow herds in one important dairy producing region in southern Brazil, including farms located in ten cities from the Northeast region in the Rio Grande do Sul state. Bacterial strains were isolated and submitted to presumptive identification by classical bacteriological methods. Bacterial species were also identified by MALDI-TOF MS and antimicrobial susceptibility testing was performed with 12 antimicrobials commonly used in dairy farms. Fifty-one bacterial strains were isolated and the presumptive identification demonstrated the occurrence of Staphylococcus spp. (82.3%), Bacillus spp. (3.9%), Klebsiella spp. (3.9%), Streptococcus spp. (3.9%), Corynebacterium sp. (2%), Enterococcus sp. (2%) and Serratia sp. (2%). Forty-one isolates were successfully identified in the MALDI-TOF analysis, including 35 isolates from eleven different bacterial species. Importantly, there were eight different Staphylococcus species, with a high frequency of Staphylococcus chromogenes (48.6%) and Staphylococcus aureus (20%). Overall, bacterial isolates demonstrated resistance to penicillin (46.3%), tetracycline (39%), amoxicillin (36.6%), ampicillin (34.1%) and sulfamethoxazole/trimethoprim (31.7%). Enrofloxacin was the unique antimicrobial that all isolates were susceptible. In addition, there were six multidrug resistant isolates (five S. chromogenes and one S. aureus). This study highlights that bacterial pathogens with resistance to several antimicrobials were identified in cows from dairy farms in a very important milk producing region located in southern Brazil. Microbial identification of the bovine mastitis pathogens and determination of the antimicrobial profile is necessary for the rational use of the medicines.(AU)

A mastite bovina é a doença mais comum em gado leiteiro e responsável por perdas econômicas na indústria de laticínios. O presente estudo teve como objetivo identificar as principais espécies e avaliar a suscetibilidade antimicrobiana de isolados bacterianos de rebanhos bovinos com mastite em fazendas leiteiras no sul do Brasil. Um total de 107 amostras de leite foram coletadas em diferentes rebanhos bovinos em uma importante região produtora de leite do sul do Brasil, incluindo fazendas localizadas em 10 cidades da região Nordeste do estado do Rio Grande do Sul. As cepas bacterianas foram isoladas e submetidas à identificação presuntiva por métodos bacteriológicos clássicos. A identificação bacteriana foi confirmada por MALDI-TOF MS e o teste de sensibilidade antimicrobiana foi realizado com antimicrobianos comumente usados em fazendas leiteiras. Cinquenta e uma cepas bacterianas foram isoladas e a identificação presuntiva demonstrou a ocorrência de Staphylococcus spp. (82,3%), Bacillus spp. (3,9%), Klebsiella spp. (3,9%), Streptococcus spp. (3,9%), Corynebacterium sp. (2%), Enterococcus sp. (2%) e Serratia sp. (2%). Os 41 isolados foram identificados com sucesso na análise MALDI-TOF, incluindo 35 isolados de onze espécies bacterianas diferentes. É importante ressaltar que houve a ocorrência de oito espécies diferentes de Staphylococcus, com alta frequência de Staphylococcus chromogenes (48,6%) e Staphylococcus aureus (20%). No geral, os isolados bacterianos tiveram alta resistência à penicilina (46,3%), tetraciclina (39%), amoxicilina (36,6%), ampicilina (34,1%) e sulfametoxazol/trimetoprima (31,7%). A enrofloxacina foi o único antimicrobiano que todos os isolados foram suscetíveis. Além disso, havia seis isolados multirresistentes (cinco S. chromogenes e um S. aureus). Este estudo destaca que os patógenos bacterianos com resistência aos antimicrobianos estão presentes em fazendas leiteiras de subsistência em uma importante região produtora no sul do Brasil. É necessário o monitoramento constante dos patógenos da mastite bovina e a determinação de seu perfil antimicrobiano para o uso racional dos medicamentos.(AU)

Proposal of an iELISA for Mycoplasma bovis diagnosis in dairy cattle and associated risk factors / [Proposta de um iELISA para diagnóstico de Mycoplasma bovis em bovinos leiteiros e fatores de risco associados]

Mycoplasma bovis is a highly contagious agent associated with several pathologies in cattle. The detection of reactive antibodies to M. bovis by Indirect Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (iELISA) identifies if there was an exposure to the microorganism. The current study aimed to optimize an iELISA from M. bovis total cell antigen, applying it to bovine serum samples, and to evaluate risk factors. Serum samples were obtained from 400 cows from 17 herds from Southeast Brazil. In the optimization of iELISA, the following was established: 2 µg/mL of antigen, sera dilution 1:300, and conjugate dilution 1:15000. The frequency was 62.3% (249/400) of reactive animals and 100% (17/17) of reactive herds. Risk factors were: herds with more than 100 animals (OR= 3.1; CI= 95%); Holstein breed (OR= 72.5; CI= 95%); cows (OR= 29.7; CI= 95%); intensive breeding system (OR= 3.3; CI= 95%); associated small ruminant production (OR= 4.4; CI= 95%); milk production above 500L (OR= 2.9; CI= 95%); no quarantine (OR= 1.5; CI= 95%); mechanical milking (OR= 5.5; CI= 95%) and cases of mastitis (OR= 5.5; CI= 95%). The proposed iELISA was able to detect antibodies reactive to M. bovis in bovine serum. Knowledge of these risk factors can assist in the implementation of prophylactic measures.(AU)

Mycoplasma bovis é um agente altamente contagioso relacionado a várias patologias em bovinos. A detecção de anticorpos reativos a M. bovis por Ensaio de Imunoadsorção Enzimática Indireto (iELISA) identifica se houve exposição ao microrganismo. O presente estudo teve como objetivo otimizar um iELISA de antígeno celular total de M. bovis, aplicando-o a amostras de soro bovino, bem como avaliar fatores de risco. Amostras de soro foram obtidas de 400 vacas de 17 rebanhos da Região Sudeste do Brasil. Na otimização do iELISA foram obtidos: 2µg/mL de antígeno, diluição dos soros 1:300 e do conjugado 1:15000. A frequência de animais reativos foi de 62,3% (249/400) e de 100% (17/17) para os rebanhos. Os fatores de risco foram: rebanhos com mais de 100 animais (OR= 3,1; IC= 95%); raça Holandesa (OR= 72,5;IC= 95%); vacas (OR= 29,7;IC= 95%); sistema intensivo (OR= 3,3; C= 95%); produção de pequenos ruminantes (OR= 4,4;IC=95%); produção de leite acima de 500L (OR= 2,9;IC= 95%); sem quarentena (OR= 1,5;IC= 95%); ordenha mecânica (OR= 5,5;IC= 95%) e casos de mastite (OR= 5,5;IC= 95%). O iELISA proposto foi capaz de detectar anticorpos reativos a M. bovis no soro bovino. O conhecimento desses fatores de risco pode auxiliar na implementação de medidas profiláticas.(AU)

Genotypic evaluation of antimicrobial resistance in Staphylococcus spp. isolated from bovine clinical mastitis / [Avaliação genotípica da resistência antimicrobiana em Staphylococcus spp. isolados de mastite clínica bovina]

Bovine clinical mastitis caused by Staphylococcus spp. is a serious and widespread disease in the world of dairy farming. Antimicrobial therapy is of fundamental importance in the prevention and treatment of infectious mastitis, but the indiscriminate use of antimicrobials acts as a determining factor for the spread of the disease. The present study evaluated the resistance profiles of 57 Staphylococcus spp. isolated from bovine clinical mastitis to beta-lactams and gentamicin, relating characteristics of phenotype (in vitro susceptibility tests) and genotype (detection and expression of genes encoding resistance - mecA, mecALGA251, blaZ, femA, femB, and aacA-aphD - using PCR and RT-PCR, respectively). One or more genes coding for resistance to different antimicrobials were detected in 50 Staphylococcus spp. isolates. The femA and femB genes were the most frequent (75.4% for both). The observed expression of the genes was as follows: blaZ (60%), femA (39.5%), aacA-aphD (50%), femB (32.6%), mecA (8.3%), and mecALGA251 (0%). Considering the relevance of the genus Staphylococcus to bovine mastitis, this study aimed to elucidate aspects regarding the genotypic and phenotypic profiles of these microorganisms so as to contribute to the development of effective strategies for mastitis control.(AU)

A mastite clínica bovina causada por Staphylococcus spp. é uma doença grave e generalizada no mundo da pecuária leiteira. A terapia antimicrobiana é de fundamental importância na prevenção e no tratamento da mastite infecciosa, mas o uso indiscriminado de antimicrobianos atua como fator determinante para a disseminação da doença. O presente estudo avaliou os perfis de resistência de 57 Staphylococcus spp. isolados de mastite clínica bovina em relação ao uso de betalactâmicos e gentamicina, relacionando características do fenótipo (testes de suscetibilidade in vitro) e genótipo (detecção e expressão de genes que codificam resistência - mecA, mecALGA251, blaZ, femA, femB, e aacA-aphD - usando PCR e RT-PCR, respectivamente). Um ou mais genes que codificam resistência a diferentes antimicrobianos foram detectados em 50 Staphylococcus spp. isolados. Os genes femA e femB foram os mais frequentes (75,4% para ambos). A expressão observada dos genes foi a seguinte: blaZ (60%), femA (39,5%), aacA-aphD (50%), femB (32,6%), mecA (8,3%) e mecALGA251 (0%). Considerando-se a relevância do gênero Staphylococcus para a mastite bovina, este estudo teve como objetivo elucidar aspectos referentes aos perfis genotípico e fenotípico desses microrganismos, a fim de contribuir para o desenvolvimento de estratégias eficazes para o controle da mastite.(AU)

Expression of icaA and icaD genes in biofilm formation in Staphylococcus aureus isolates from bovine subclinical mastitis / Expressão dos genes icaA e icaD na formação de biofilme em isolados de Staphylococcus aureus de mastite subclínica bovina

Staphylococcus spp. plays a significant role in the etiology of bovine mastitis. Staphylococcus aureus is considered the most important species due to the high prevalence and the difficulty of in vivo treatment that is related to the expression of virulence factors and biofilm formation. This study aimed to detect the phenotypic expression of the biofilm formation in 20 S. aureus isolated from bovine mastitis and to evaluate the expression and regulation of genes involved in its production. MALDI-TOF and phenogenotypic identification assays were performed to characterize the isolates. The phenotypic biofilm production and the presence of icaA and icaD and bap genes were evaluated. The Agr system was typified (agr I, agr II, agr III and agr IV) and its regulator (agr RNAIII) was detected. Furtherly, Real-time PCR (qPCR) was performed at chosen times to quantify the expression of icaA, icaD and hld genes in three selected isolates. All 20 strains were biofilm producers and most presented icaA and icaD genes. Only one isolate presented the bap gene. The agr gene type II showed a prevalence of 70%. Transcriptional analysis revealed increased expression of ica genes at eight hours of growth. These results confirm that polysaccharides production mediated by the icaADBC operon genes is an essential mechanism to the biofilm formation and contributes to the early stages of bacterial growth.(AU)

Staphylococcus spp. desempenham um papel significativo na etiologia da mastite bovina. Staphylococcus aureus é considerada a espécie mais importante devido a alta prevalência e a dificuldade de tratamento in vivo que está relacionado à expressão dos fatores de virulência e formação de biofilme. Este estudo teve como objetivo detectar a expressão fenotípica da formação de biofilme em 20 cepas de S. aureus isoladas de mastite bovina e avaliar a expressão e regulação de genes envolvidos em sua produção. MALDI-TOF e ensaios de identificação fenogenotípica foram realizados para caracterizar os isolados. A produção fenotípica de biofilme e a presença dos genes icaA, icaD e bap foram avaliadas. O sistema Agr foi tipificado (agr I, agr II, agr III e agr IV) e seu regulador (agr RNAIII) foi detectado. Além disso, a PCR em tempo real (qPCR) foi realizada nos tempos determinados para quantificar a expressão dos genes icaA, icaD e hld em três isolados selecionados. Todas as 20 linhagens foram produtoras de biofilme e a maioria apresentava os genes icaA e icaD. Apenas um isolado apresentou o gene bap. O gene agr do tipo II mostrou uma prevalência de 70%. A análise transcricional revelou aumento da expressão de genes ica às oito horas de crescimento. Estes resultados confirmam que a produção de polissacarídeos mediada pelos genes do operon icaADBC é um mecanismo essencial para a formação do biofilme e contribui para os estágios iniciais do crescimento bacteriano.(AU)

Antimicrobial susceptibility profile of Streptococcus agalactiaestrains isolated from bovine mastitis / Perfil de susceptibilidade a antimicrobianos em Streptococcus agalactiae isolados de mastite bovina

Bovine mastitis is the most important disease of dairy herds worldwide. Its main etiologic agents are bacteria, including Streptococcus agalactiae. The importance of this agent in bovine mastitis is because it is highly contagious and has a high impact on the occurrence of clinical mastitis cases and in the increase of the bulk milk somatic cell counts. The dry cow therapy and the treatment of the clinical mastitis cases stand out among the measures to control intramammary infections in cows. However, these strategies require knowledge about the antimicrobial susceptibility of the causal microorganisms. Thus, this study aimed to evaluate the antimicrobial susceptibility of 89 S. agalactiae strains isolated from bovine mastitis between the years 2004 and 2008 in dairy herds from Campo das Vertentes region, Minas Gerais State, Brazil. The disc diffusion technique was used and the antimicrobials currently used in mastitis therapy were tested. The isolates tested showed 100% susceptibility to chloramphenicol, ceftiofur, cefotaxime, enrofloxacin, and cefquinome. High frequencies of susceptibility (>95%) were also observed for the beta-lactams (penicillin G, ampicillin, and oxacillin), cephalosporins (cephalotin, ceftiofur, cefotaxime, cefoperazone, and cefquinome), florfenicol, gentamicin, lincomycin, nitrofurantoin, and sulfamethoprim. The strains showed high frequencies of resistance to neomycin (15.74%), and tetracycline (21.35%). Multidrug resistance was detected in 2.25% of the tested isolates. The results pointed to variations in the antimicrobial susceptibility profiles of the studied strains and the importance of the use of the susceptibility tests to determine the correct antimicrobial to be applied in the treatment of bovine mastitis caused by S. agalactiae. The high frequencies of resistance observed to some antimicrobials, such as neomycin and tetracycline, commonly used in the treatment of mastitis and other pathologies, highlighted the need for more judicious use of antimicrobials on dairy farms.(AU)

A mastite é a principal doença de bovinos leiteiros em todo o mundo e tem como principais agentes as bactérias, entre as quais Streptococcus agalactiae. Esse agente se destaca por ser altamente contagioso e pelos reflexos que causa na incidência de casos clínicos e no incremento da contagem de células somáticas do leite do tanque. Para o controle desta enfermidade, destacam-se a terapia de vacas secas e o tratamento de casos clínicos, medidas que requerem o conhecimento do perfil de sensibilidade dos agentes causais aos antimicrobianos. Este estudo teve como objetivo avaliar os perfis de suscetibilidade a antimicrobianos em 89 amostras de S. agalactiae isoladas de casos de mastite bovina em rebanhos da região de Campo das Vertentes, Minas Gerais, no período de 2004 a 2008. A técnica de difusão em discos foi utilizada e os antimicrobianos correntemente empregados na terapia da mastite foram testados. Os testes de suscetibilidade antimicrobiana apontaram 100% de susceptibilidade para cloranfenicol, ceftiofur, cefotaxima, enrofloxacina e cefquimona. Níveis elevados de susceptibilidade (>95%) foram observados para os betalactâmicos, florfenicol, gentamicina, lincomicina, nitrofurantoína e sulfametoprim. Altas frequências de resistência foram observadas para neomicina (15,74%) e tetraciclina (21,35%). Dois isolados multirresistentes (2,25%) foram encontrados. Os resultados apontaram variações nos perfis se suscetibilidade aos antimicrobianos na população analisada, indicando a importância do uso do antibiograma para a escolha mais criteriosa dos antibacterianos a serem utilizados para o tratamento da mastite bovina causada por S. agalactiae. As altas frequências de resistência detectadas para alguns dos antimicrobianos comumente utilizados para o tratamento de mastite e outras patologias, tais como a neomicina e a tetraciclina, salientam a necessidade de monitoramento permanente do perfil de suscetibilidade aos antimicrobianos e do uso mais criterioso dos mesmos nos rebanhos leiteiros.(AU)

Virulence, agr groups, antimicrobial resistance and epidemiology of Staphylococcus aureus isolated from bovine subclinical mastitis / Virulência, grupos agr, resistência a antimicrobianos e epidemiologia de isolados de Staphylococcus aureus obtidos de vacas com mastite

Fifty-two Staphylococcus aureus recovered from papillary ostium and milk samples collected from cows with subclinical mastitis and milking environments in three small dairy herds located in southeastern Brazil were subjected to PCR identification based on the thermonuclease (nuc) gene. All the strains were submitted to in vitro antimicrobial susceptibility testing, and we investigated the sequence types (STs), agr groups (I-IV), virulence genes encoding for Microbial Surface Components Recognizing Adhesive Matrix Molecules (MSCRAMMs), biofilm-associated proteins, bi-component toxins, pyrogenic toxin superantigens, and enterotoxins. Screening for oxacillin resistance (2-6 µg/ml oxacillin), beta-lactamase activity assays, and PCR for the mecA/mecC genes detected 26 methicillin-susceptible S. aureus(MSSA) and 26 mec-independent oxacillin-nonsusceptible S. aureus (MIONSA). While MSSA isolates were found to be susceptible to all antimicrobial agents tested, or only resistant to penicillin and ampicillin, MIONSA isolates were multidrug-resistant. ST126-agr group II MSSA isolates were prevalent in milk (n=14) and carried a broad set of virulence genes (clfA, clfB, eno, fnbA, fiB, icaA, icaD, lukED, hla, and hlb), as well as the ST126-agr group II MIONSA isolated from milking liners (n=1), which also carried the eta gene. ST1-agr group III MIONSA isolates (n=4) were found in papillary ostium and milk, but most MIONSA isolates (n=21), which were identified in both papillary ostium and milking liners, were agr-negative and assigned to ST126. The agr-negative and agr group III lineages showed a low potential for virulence. Studies on the characterization of bovine-associated MSSA/MIONSA are essential to reduce S. aureus mastitis to prevent economic losses in dairy production and also to monitor the zoonotic potential of these pathogens associated with invasive infections and treatment failures in healthcare.

Cinquenta e dois isolados de Staphylococcus aureus obtidos de amostras colhidas do óstio papilar, do leite de vacas com mastite subclínica e do ambiente de ordenha em três fazendas de rebanhos leiteiros localizadas no sudeste do Brasil foram identificados por PCR para o gene da termonuclease (nuc). Todos os isolados foram testados para sensibilidade a antimicrobianos e foram investigados os sequence types (STs), grupos agr (I-IV) e genes de virulência que codificam Microbial Surface Components Recognizing Adhesive Matrix Molecules (MSCRAMMs), proteínas associadas a biofilme, toxinas bi-componentes, toxinas pirogênicas com propriedades de superantígenos e enterotoxinas. Triagem para detecção de resistência à oxacilina (2-6 µg/ml oxacilina), ensaios de atividade de enzimas beta-lactamases e PCR para os genes mecA/mecC detectaram 26 estirpes de S. aureus sensíveis à meticilina (methicillin-susceptible S. aureus, MSSA) e 26 estirpes de S. aureus mec-negativas não sensíveis à meticilina (mec-independent oxacillin-nonsusceptible S. aureus, MIONSA). Enquanto os isolados MSSA foram sensíveis a todos os agentes antimicrobianos testados, ou apenas resistentes à penicilina e ampicilina, os isolados MIONSA foram multirresistentes. MSSA ST126-agr grupo II foram prevalentes no leite (n= 14) e apresentaram um amplo conjunto de genes de virulência (clfA, clfB, eno, fnbA, fiB, icaA, icaD, lukED, hla e hlb), assim como o isolado MIONSA ST126-agr grupo II proveniente de um insuflador (n= 1), o qual também apresentou o gene eta. MIONSA ST1-agr grupo III (n= 4) foram identificados no óstio papilar e leite, mas a maioria dos isolados MIONSA (n= 21), encontrados em óstios papilares e insufladores, foram agr-negativos e pertenceram ao ST126. As linhagens agr-negativas e agr grupo III apresentaram baixo potencial de virulência. Estudos sobre a caracterização de MSSA/MIONSA associados a bovinos são essenciais para a redução da mastite causada por S. aureus e de perdas econômicas na produção leiteira e, também, para o monitoramento do potencial zoonótico desses patógenos associados a infecções invasivas e falhas de tratamento em ambientes hospitalares.

Changes in somatic cell count, composition and cytokine levels in milk from cows with mastitis due to mixed infections

Mastitis is a mammary gland inflammation that is very common worldwide, mostly caused by bacteria, and causes enormous economic losses. Many microorganisms cause this disease. The most common causes of mastitis by these microorganisms are Staphylococcus aureus (S. aureus), Escherichia coli (E. coli) and Streptococcus agalactiae (S. agalactiae). The anti-inflammatory properties of transforming growth factor (TGF)-ß include: 1) limiting interferon (IFN)-γ production; 2) increasing the expression of the interleukine (IL)-1 receptor antagonist; 3) inhibiting macrophage production of chemokines, pro-inflammatory cytokines, nitric oxide, and reactive oxygen intermediates; and 4) increasing macrophage clearance of bacterial debris and damaged parenchymal cells. It is stated that cytokines and milk composition change in case of mastitis. In this study, it was aimed to reveal the changes in milk TGF-ß1 and Tumor necrosis factor (TNF)-α concentrations and milk composition in mixed infections caused by three pathogens causing mastitis. In this study, milk samples from 90 cows were divided into 5 groups. Tumor necrosis factor (TNF)-α and TGF-ß1 concentrations and milk composition were determined in these milk samples. The California Mastitis Test (CMT) was applied to the cows included in the study and scoring was done. According to the CMT results of the milk samples taken, CMT(-) cows were included in group 1 (n = 22). Those with the CMT(+) were sent to the microbiology laboratory for analysis within 2 h. After the bacteria was determined, combination groupings were formed. Group 2 (n = 17), in which S. aureus and E. coli grew together, group 3 (n = 21), in which S. aureus and S. agalactiae grew together, group 4 (n = 8), in which S. agalactiae and E. coli grew together in milk samples, and milk samples without any bacterial growth in CMT (+) formed group 5 (n = 22), respectively. Somatic cell count was measured with the DeLaval Cell Counter® (Cell Counter DCC) device. Mineral matter, fat, protein, lactose, electrical conductivity and specific gravity were measured in milk samples using Lactoscan Milk Analyzer (Milkotronic/EUROPE). Milk samples were then stored at -80°C to measure TGF-ß1 and TNF-α. Tumor necrosis factor-α and TGF-ß1 concentrations in milk samples were measured using ELISA kits (Sunred Biological Technology). Changes in milk TNF-α and TGF-ß1 concentration and milk composition were determined in milk samples with mastitis caused by mixed infection. The TNF-α concentration of group 4 was higher than the other groups. On the other hand, the highest concentration of TGF-ß1 was found in group 2. While the number of somatic cells in group 1 was lower than in groups 2, 3, and 4, there was no statistical difference between groups 1 and 5. The lowest milk fat ratio was found in group 1, and it was found to be statistically lower than groups 2, 3, and 4. While the rate of solid-non-fat of group 1 increased compared to groups 2 and 3, the highest protein ratio was found in groups 1 and 5. There was no difference between the 5 groups in terms of mineral matter ratios. While the specific gravity was highest in group 1, there was no statistical difference between the other 4 groups. Overall, it was concluded that there was an increase in TNF-α and TGF-ß1 concentrations and a change in milk composition in samples with bacterial growth.(AU)

CCS e amiloide A do leite de quartos mamários tratados na secagem com plasma rico em plaquetas autólogo, associado ou não a antibiótico / [CCS and Amyloid A of milk from breast quarters treated in drying with autologous platelet-rich plasma, with or without antibiotics]

Este estudo teve como objetivo avaliar biomarcadores de mastite após terapia da secagem com plasma rico em plaquetas (PRP), associado ou não a antibiótico. Trinta e seis quartos mamários foram utilizados em três tratamentos (T): T1 - antibiótico (ATB), T2 - PRP e T3 - PRP + ATB. Amostras de leite foram coletadas antes da secagem (A1), no parto (D0) e 14, 30 e 60 dias pós-parto (D14, D30 e D60), para determinar contagem de células somáticas (CCS) e amiloide A (AA). O delineamento foi inteiramente ao acaso, com arranjo em parcelas subdivididas (SigmaPlot®). Dados de CCS foram transformados (log 10). As médias foram comparadas utilizando-se testes de Tukey ou Holm-Sidak (P<0,05). A CCS em A1 foi elevada em todos os grupos (P>0,05). No D30, CCS foi maior em T2 (P<0,05), igualando-se no D60. Não houve diferença na AA entre Ts em qualquer dia de coleta (P>0,05). Houve diferença nos momentos de coleta (P<0,05), A1 maior que D14 e D30. Houve uma correlação positiva fraca com CCS (0,280). Os tratamentos foram semelhantes em manter a saúde da glândula mamária na lactação subsequente. O PRP intramamário pode ser usado para terapia de vaca seca em casos de mastite subclínica.(AU)

This study aimed to evaluate biomarkers of mastitis after autologous platelet rich plasma (PRP) dry cow therapy, associated or not with antibiotic, compared to conventional treatment. Thirty-six mammary quarters were used in three treatments (T): T1 - antibiotic, T2 - PRP and T3 - PRP + ATB. Milk samples were collected before drying (A1), on calving (D0) and at 14, 30 and 60 days postpartum (D14, D30 and D60), for Somatic Cell Count (CCS) and amyloid dosage A (AA). The design was completely randomized with arrangement in subdivided plots (SigmaPlot ®). Data from CCS were transformed in log10. Means were compared using the Tukey or Holm-Sidak tests, at a 95% confidence level (P<0.05). CCS in A1 was elevated in allgroups (P>0.05). On D30 CCS was higher in T2 (P<0.05), matching D60. There was no difference in AA among T on any day of collection (P>0.05). There was difference in collection moments (P<0.05), A1 different from D14 and D30. There was a weak positive correlation with CCS (0.280). Three treatments were similar in maintaining the health of the mammary gland at subsequent lactation. PRP intramammary can be used for dry cow therapy in subclinical mastitis.(AU)

Eficácia da suplementação oral com 1, 3-1, 6 betaglucano proveniente de Saccharomyces cerevisiae no controle da mastite bovina / [Efficiency of oral supplementation of 1. 3-1. 6 beta-glucan from saccharomyces cerevisiae on the control of bovine mastitis]

A mastite bovina, uma das principais doenças do rebanho leiteiro, caracteriza-se por um processo inflamatório no úbere. A inviabilidade econômica, o impacto ambiental negativo e os resíduos antimicrobianos têm estimulado a pesquisa de outros tratamentos alternativos para a prevenção e o tratamento de doenças na bovinocultura leiteira. O betaglucano é um agente imunomodulador com potencial ação preventiva para doenças infecciosas, inclusive a mastite. Este estudo teve como objetivo avaliar a eficácia do uso do betaglucano, por meio de administração oral, em animais em lactação. Foram utilizadas 20 vacas lactantes, distribuídas em dois grupos, um controle e um tratamento, com 10 animais em cada grupo. O grupo tratamento recebeu 5g/dia, durante 60 dias, de 1,3-1,6 betaglucano isolado da parede celular de Saccharomyces cerevisiae diluído em ração após a ordenha, enquanto o grupo controle recebia somente a ração. Foram realizados os testes de California Mastitis Test (CMT), contagem de células somáticas (CCS), produção de leite e percentual de gordura e proteína no leite. Não houve diferença estatisticamente significativa entre os grupos quanto à CCS, ao CMT, à composição do leite ou produção. Não se observou, portanto, eficácia do uso do betaglucano purificado, administrado por via oral, no controle e na prevenção da mastite em vacas leiteiras, quando comparadas com o grupo controle. Atribuem-se esses resultados, principalmente, à degradação ruminal do produto testado. Sugerem-se, portanto, mais pesquisas utilizando o 1,3-1,6 betaglucano purificado de parede de S. cerevisiae por outras vias de administração, tais como intramamária e subcutânea.(AU)

Bovine mastitis, one of the main diseases of dairy herds, is characterized by an inflammatory process in the udder. The economic and environmental impacts, as well as the residues of antimicrobial drugs have stimulated the research of novel alternative treatments for the prevention and treatment of diseases in dairy production cows. The beta-glucan is an immunomodulator agent, with potential preventive action for infectious diseases, including mastitis. This study aimed to assess the effectiveness of orally administered beta-glucan in lactating cows. 20 lactating cows were used, distributed into two groups, one control and one treatment, with 10 cows in each group. The treatment group received 5g of 1.3-1.6 betaglucan daily for 60 days, isolated from the cell-wall of Saccharomyces cerevisiae diluted into a grain meal, whereas the animals in the control group received only the ration. The California Mastitis Test (CMT), Somatic Cells Counting (SCC), daily production and assessments of fat and protein content in milk were done. There was no statistically significant difference between the groups concerning subclinical mastitis detected by CMT, SCC, milk production and composition regarding protein and fat content. It was not observed, therefore, the effectiveness of the use of purified beta-glucan orally administered on the control or prevention of mastitis in dairy cows. The results are attributed to the ruminal degradation of the product tested. It is, therefore, suggested that more research should be conducted using the 1.3-1.6 beta-glucan purified from the cell wall of S. cerevisiae by other administration means and ruminal protection technologies for the isolated beta-glucan.(AU)

Detection of icaA, icaD, and bap genes and biofilm production in Staphylococcus aureus and non-aureus staphylococci isolated from subclinical and clinical bovine mastitis / Detecção dos genes icaA, icaD e bap e produção de biofilme por Staphylococcus aureus e estafilococos não-aureus isolados de mastite clínica e subclínica bovina

Algumas espécies de Staphylococcus causam infecções crônicas intramamárias e podem levar à formação de biofilme. No presente estudo, levantou-se a hipótese de que as espécies de Staphylococcus isolados da mastite bovina são capazes de formar biofilme in vitro associado à presença dos genes icaA, icaD ou bap. Um total de 200 isolados de Staphylococcus, sendo 100 Staphylococcus aureus de casos de mastite subclínica e 100 estafilococos não aureus (ENA) de casos de mastite subclínica e clínica, obtidos em duas fazendas leiteiras, no estado de São Paulo, foram avaliados quanto à capacidade de produzir biofilmes in vitro. A presença de icaA, icaD e bap foi confirmada por PCR, e a produção de biofilme em ágar vermelho congo (Congo Red Agar - CRA) e em teste de microplaca (Microtiter Plate - MtP) foi avaliada nos isolados de S. aureus e ENA. Os resultados mostraram a presença dos genes icaA, icaD e bap em S. aureus, mas não em ENA. A produção de biofilme pode estar associada à presença de outros fatores ou genes que estimulam a produção de biofilme in vitro. O ensaio de MtP serve como um modelo quantitativo para o estudo da aderência de espécies de estafilococos associados à mastite bovina.(AU)

Microbiological and molecular detection of Mycoplasma bovis in milk samples from bovine clinical mastitis / Detecção microbiológica e molecular de Mycoplasma bovis em amostras de leite oriundas de mastite clínica bovina

The genus Mycoplasma includes more than 200 bacterial species that cause disease in animals. It is responsible for causing mastitis in bovines and may be related to other manifestations, such as arthritis and pneumonia in calves and heifers. The present study aimed to detect Mycoplasma bovis isolated from milk samples of bovine clinical mastitis, and to compare the isolation rates in two culture media: Hayflick and SP4. An initial screening was performed in order to detect the presence of the class Mollicutes in 1166 milk samples from clinical mastitis by the conventional Polymerase Chain Reaction (PCR) technique. According to the 1166 milk samples evaluated, 8.6% (100/1166) were positive to class Mollicutes. Regarding molecular analyses, 1.1% (13/1166) of conventional PCR for positive M. bovis was obtained and 0.9% (11/1166) in real-time PCR. The results of the microbiological culture of the 100 samples previously screened demonstrated that 6% (6/100) of colony growth have been developed when using the Hayflick medium, and 11% (11/100) when using the SP4 medium (including the positive on Hayflick medium). Concerning the 11 isolates obtained in the microbiological culture, conventional PCR confirmed M. bovis in nine of them, and two cultures were negative. In the phylogenetic analysis of the isolates, all of them were grouped in M. bovis and M. agalactiae clusters. The results confirmed the importance of the presence of M. bovis in the etiology of bovine clinical mastitis and reinforced the need for further studies to elucidate other Mycoplasma species that may be involved in bovine clinical mastitis in Brazil.(AU)

O gênero Mycoplasma inclui mais de 200 espécies que causam doenças nos animais. É responsável por quadros de mastite em bovinos, podendo também estar relacionado à outras manifestações como artrite e pneumonia em bezerros e novilhas. O presente estudo objetivou a detecção de Mycoplasma bovis isolados a partir de amostras de leite de mastite clínica bovina, bem como, a comparação da taxa de isolamento em dois meios de cultura: Hayflick e SP4. Para efeito de triagem amostral, foram avaliadas quanto à presença da classe Mollicutes 1166 amostras de leite de casos de mastite clínica pela técnica de PCR convencional. Das 1166 amostras de leite avaliadas, 8,6% (100/1166) foram positivas à classe. Nas análises moleculares, obteve-se 1,1% (13/1166) de positividade para Mycoplasma bovis na PCR convencional e 0,9% (11/1166) na PCR em tempo real. Os resultados do cultivo microbiológico das 100 amostras triadas previamente demonstraram 6% (6/100) de crescimento de colônias ao se utilizar o meio Hayflick e 11% (11/100) ao se utilizar o meio SP4 (incluindo as positivas ao primeiro). A partir dos 11 isolados obtidos no cultivo microbiológico, a PCR convencional confirmou Mycoplasma bovis em nove deles, e dois foram negativos para o agente. Na análise filogenética dos isolados, todos agruparam no cluster Mycoplasma bovis e Mycoplasma agalactiae. Frente aos resultados, ressalta-se a importância da presença de Mycoplasma bovis na etiologia da mastite clínica bovina e reforça a necessidade de estudos mais aprofundados para a elucidação de outras espécies de micoplasmas que possam estar envolvidas na mastite bovina.(AU)

In vitro antimicrobial activity of mexican plants on bovine mastitis bacteria: preliminary studies / Atividade antimicrobiana in vitro de plantas mexicanas sobre bactérias de mastite bovina: estudos preliminares

The present study aimed to evaluate the efficacy of traditionally used antibacterial plants (Euphorbia prostrata, Schinus molle, Brickellia veronicaefolia and Lepidium virginicum) in Santa Rosa Range in Guanajuato against major mastitis-causing pathogens. The selected plants were phytochemically screened for alkaloids, flavonoids, polyphenols, saponins, anthraquinone, cardiac glycosides, steroids and terpenoids. Moreover, to achieve the main purpose of the present research, extracts of selected plants were tested for in vitro antibacterial activity against Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Shigella spp., Bacillus subtilis, Clavibacter spp., Proteus vulgaris and Salmonella spp. All these bacterial were isolated from clinical mastitis in dairy cows. The results indicated that the ethanolic extract of the aerial part of L. virginicum exhibited the strongest antimicrobial activity, and it could be potential candidate specie for the development of novel veterinary drugs with low cost and fewer side effects.

O presente estudo teve como objetivo investigar a eficácia de plantas antibacterianas tradicionalmente usadas (Euphorbia prostrata, Schinus molle, Brickellia veronicaefolia e Lepidium virginicum) na cordilheira Santa Rosa, em Guanajuato, contra os principais patógenos causadores de mastite. As plantas selecionadas foram rastreadas fitoquimicamente quanto a alcalóides, flavonóides, polifenóis, saponinas, antraquinona, glicosídeos cardíacos, esteróides e terpenóides. Além disso, para atingir o objetivo principal da presente pesquisa, extratos de plantas selecionadas foram testados quanto à atividade antibacteriana in vitrocontra Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Shigella spp., Bacillus subtilis, Clavibacter spp., Proteus vulgaris e Salmonella spp. Todas essas bactérias foram isoladas de mastite clínica em vacas leiteiras. Os resultados indicaram que o extrato etanólico da parte aérea de L. virginicum exibia a atividade antimicrobiana mais forte e poderia ser uma espécie potencial candidata ao desenvolvimento de novos medicamentos veterinários com baixo custo e menos efeitos colaterais.

Inhibition of the growth of major mastitis-causing pathogens by non-aureus Staphylococcus isolates using the cross-streaking method / Comunicação: Inibição do crescimento dos principais patógenos causadores de mastite por isolados de estafilococos não aureus pelo método cross-streaking

O objetivo do presente estudo foi avaliar a capacidade de estafilococos não aureus (NAS) isolados de diferentes nichos ecológicos (leite, ambiente e ápice do teto), associados a vacas leiteiras, de inibir os principais agentes etiológicos da mastite bovina (Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Streptococcus uberis e Escherichia coli). Neste estudo, 38 isolados NAS de diferentes nichos ecológicos foram avaliados quanto à capacidade de inibir o crescimento in vitro de importantes patógenos causadores de mastite pelo método cross-streaking. No total, 19 (50%) isolados de NAS (oito isolados de S. chromogenes, 10 de S. fleurettii e um de S. haemolyticus) apresentaram inibição contra os principais patógenos causadores de mastite. No entanto, a inibição dos patógenos causadores da mastite bovina por isolados de NAS foi maior contra bactérias Gram-positivas. Além disso, o presente estudo não sugeriu que os nichos ecológicos influenciam a capacidade do NAS de inibir os principais patógenos causadores da mastite bovina. Com base nesses resultados, concluiu-se que certos isolados de NAS apresentam potencial efeito protetor contra os principais patógenos da mastite, pelo menos in vitro.(AU)

Bacterial identification, somatic cell count, antimicrobial profile and toxigenic Staphylococcus strains search from mastitic cow milk samples on small farms properties / Identificação bacteriana, contagem de células somáticas, perfil antimicrobiano e pesquisa de linhagens toxigênicas de Staphylococcus em amostras de leite bovino de pequenas propriedades rurais

Bovine mastitis has a negative impact on milk production and can pose risks to public health. The present study aimed to evaluate the quality of bovine milk from small farms in the Botucatu/SP region. Somatic cell counts (SCC), identification of pathogens involved in mastitis, and sensitivity antimicrobial profile of staphylococci isolated were performed. The presence of enterotoxin encoding genes in isolates of staphylococci obtained from milk was investigated. Milk samples from individual mammary quarters of cows were submitted to the California mastitis test (CMT) and SCC. Of the 239 dairy cows from 21 dairy herds evaluated (mean = 11.4 animals/property), two cows (0.8%) presented clinical mastitis and 86 (35.9%) subclinical mastitis. Bacterial culture was performed in 177 quarter milk samples. Staphylococci were identified in 55 (31.1%), corynebacteria in 45 (25.4%), streptococci in 25 (14.1%) and coliforms in four (2.3%) milk samples. Average SCC from culture-positive samples was 1598x103 cells/mL, in case of staphylococci was 1362x103 cells/ml, streptococci was 2857x103 cells/mL, corynebacteria was 976x103 cells/mL and in the cases of coliforms 1161x103 cells/mL were obtained. Staphylococci showed a high sensitivity (>95%) to cephalothin, cotrimoxazole, enrofloxacin, and gentamicin, with a 41.2% resistance to penicillin and 11.8% to oxacillin. Both coagulase positive (CPS) and negative staphylococci (CNS) carried genes encoding enterotoxins in 21.6% of the first group and 41.9% in the second. The sea gene was the most detected 45.8% (n=24) between them, followed by seb with 29.2% and sec with 25.0%. The sed gene was not identified. We highlight the potential risk to public health in the possibility of strains of Staphylococcus spp. enterotoxin-producing genes that can cause staphylococcal food poisoning.(AU)

A mastite bovina impacta negativamente a produção leiteira e pode acarretar riscos à saúde pública. O presente estudo teve como objetivo a avaliação da qualidade do leite bovino proveniente de pequenas propriedades na região de Botucatu/SP. Foi realizada a contagem de células somáticas (CCS), identificação dos patógenos envolvidos nas mastites, e realizado o perfil de sensibilidade aos antimicrobianos dos estafilococos isolados. Pesquisou-se a presença de genes codificadores de enterotoxinas em isolados de estafilococos obtidos a partir do leite mastítico. Amostras de leite de quartos mamários individuais de vacas foram submetidas ao "California mastitis test" (CMT) e à CCS. Das 239 vacas em lactação provenientes de 21 rebanhos leiteiros avaliados (média = 11,4 animais/propriedade), dois (0,8%) animais apresentaram mastite clínica e, 86 (35,9%) mastite subclínica. 177 amostras de leite foram cultivadas em ágar sangue bovino 5% e ágar MacConckey e obteve-se 55 (31,1%) Staphylococcus spp., 25 (14,1%) Streptococcus spp., 45 (25,4%) Corynebacterium spp. e quatro (2,3%) coliformes. A média da CCS das amostras procedentes de todos os quartos mamários infectados avaliados foi de 1598x103 células/mL, enquanto que nos casos que foram isolados Staphylococcus spp. foi de 1362x103 células/mL, Streptococcus spp. 2857x103 células/mL, Corynebacterium spp. de 976x103 células/mL e nos casos de coliformes 1161x103 células/mL. Os estafilococos revelaram grande sensibilidade (>95%) à cefalotina, cotrimoxazol, enrofloxacina e gentamicina, com resistência de 41,2% à penicilina e 11,8% à oxacilina. Tanto estafilococos coagulase positivos (ECP) como negativos (ECN) revelaram genes codificadores de enterotoxinas em 21,6% do primeiro grupo e 41,9% no segundo. O gene sea foi o mais detectado 45,8% (n=24), seguido pelo seb com 29,2% e sec com 25,0%. O gene codificador da sed não foi identificado. Frente aos resultados, destaca-se o risco potencial à saúde pública pela possibilidade de veiculação de linhagens de Staphylococcus spp. carreadores de genes produtores de enterotoxinas, podendo ocasionar toxi-infecções alimentares.(AU)

Atividade antimicrobiana e citotoxicidade in vitro do óleo essencial de Tagetes minuta L. visando à aplicação no controle da mastite bovina / In vitro antibacterial and cytotoxicity activities of Tagetes minuta L. essential oil towards bovine mastitis treatment

O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade antimicrobiana in vitro do óleo essencial de Tagetes minuta L. contra Staphylococcus aureus e Escherichia coli e a citotoxicidade sobre células epiteliais da glândula mamária bovina (MAC-T), visando a seu uso no tratamento da mastite bovina. A análise qualitativa do óleo revelou cis-tagetona (24,24%), di-hidrotagetona (16,65%), 1,3,6-octatrieno-3,7-dimetil-E (13,61%), trans-ocimenona (13,52%) e cis-ocimenona (10,06%) como compostos majoritários. Nos ensaios da atividade antimicrobiana, a concentração inibitória mínima (CIM) verificada foi de 1 mg/mL para a cepa padrão (ATCC 25923), cinco isolados de S. aureus provenientes de leite de vacas com mastite e a cepa padrão resistente à meticilina (MRSA) (ATCC 33592). Para a cepa padrão de E. coli (ATCC 8739) e dois isolados de leite de vacas com mastite, a CIM foi de 3 mg/mL. Elevado efeito citóxico do óleo sobre as células da linhagem MAC-T foi constatado. Concentrações superiores a 10 (g/mL do óleo resultaram em mais de 90% de morte celular. Tais resultados sugerem que, apesar da atividade antimicrobiana contra agentes causadores da mastite bovina, a utilização intramamária do óleo de T. minuta não seria recomendada. É importante destacar a sensibilidade da cepa MRSA ao óleo essencial, o que evidencia seu potencial como antisséptico e sanitizante.(AU)

The aim of this study was to evaluate the in vitro antimicrobial activity of Tagetes minuta L. essential oil against Staphylococcus aureus and Escherichia coli, and its cytotoxicity to bovine mammary epithelial cells (MAC-T line), aiming at its use for bovine mastitis treatment. The qualitative analysis of the oil by GC-MS identified cis-tagetone (24.24%), dihydrotagetone (16.65%), 1,3,6-Octatriene 3,7-Dimethyl-E (13.61%); trans-ocimenone (13.52%) and cis-ocimenone (10.06%) as major compounds. Antimicrobial activity was determined by broth microdilution technique and revealed the minimum inhibitory concentration of 1mg/mL for the standard strain of S. aureus (ATCC 25923) and five bacterias isolated from mastitic milk, including a multiresistant strain (ATCC 33592); and 3mg/ml for the standard strain of E. coli (ATCC 8739) and two bacterias isolated from mastitic milk. However, a strong citotoxic effect on MAC-T cells was found. Oil concentrations from 10(g/mL resulted in over 90% of cell death. The results suggest that although the antimicrobial activity was identified against the main agents of bovine mastitis, the intramammary use of T. minuta oil may not be recommended. On the other hand, it is important to highlight the sensibility of the MSRA strain to the essential oil, which evidences its potential as an antiseptic or sanitizer.(AU)

Risk factors for high bulk milk somatic cell counts in dairy herds from Campos das Vertentes region, Minas Gerais State, Brazil: a case-control study / Fatores de risco para contagens elevadas de células somáticas no leite de tanque em rebanhos de bovinos da região de Campos das Vertentes, Minas Gerais, Brasil: um estudo de caso-controle

High bulk milk somatic cell counts (BMSCC) are indicative of failures related to the control of mastitis in the herd, which compromises the quality of the milk and generates great losses for the producers and for the industry. A case-control study was carried out in dairy herds in the Campos das Vertentes region, Minas Gerais State, Brazil, in order to contribute to the knowledge of the risk factors involved with elevated BMSCC. The study involved 46 dairy herds, of which 30 were considered cases (BMSCC ≥700,000 cells/mL of milk) and 16 control farms (BMSCC ≤200,000 cells/mL of milk). Sixteen qualitative variables and four quantitative variables were analyzed. The results showed that the risk factors for BMSCC ≥700,000 cells/mL were the presence of Staphylococcus aureus and Streptococcus agalactiae pathogens in bulk milk, non-use of pre and post-dipping, non-use of disposable paper towel for drying of mammary glands, non-monitoring of mastitis in the herd by means of California Mastitis Test (CMT) or individual somatic cell counts (SCC), non-implementation of the milking line and therapy of dry cows and failures in hygiene of teats and udders before milking. Moderate correlations were also observed between the elevation of BMSCC and counts of S. aureus and BMSCC and counts S. agalactiae in bulk milk, and a moderate correlation between S. aureus and S. agalactiae counts in bulk milk. Failures with regard to the maintenance and use of milking equipment, including manual pressure application in milking assemblies, unregulated milking vacuum pressure, and vacuum loss during milking, and maintenance failures of the milking machine and bulk milk tank were also pointed out as important risk factors of BMSCC elevation. The results of this study provided subsidies for the elaboration of more effective programs for mastitis control and improvement of raw milk quality, reducing the losses caused by the disease to producers and industry.(AU)

Altas contagens de células somáticas no leite do tanque (CCSt) são indicativas de falhas relacionadas com o controle da mastite no rebanho, o que compromete a qualidade do leite e gera grandes perdas para os produtores e para a indústria. Visando identificar os fatores de risco envolvidos com a CCSt elevada, foi realizado um estudo de caso-controle em rebanhos bovinos leiteiros da região de Campos das Vertentes, em Minas Gerais. O estudo envolveu 46 propriedades, das quais 30 foram consideradas casos (CCSt ≥700.000 cels/mL de leite) e 16 propriedades controles (CCSt ≤200.000 cels/mL de leite). Foram analisadas 16 variáveis qualitativas e quatro variáveis quantitativas. Os resultados demonstraram que os fatores de risco para valores de CCSt ≥700.000 cels/mL de leite foram a presença dos patógenos Staphylococcus aureus e Streptococcus agalactiae, não utilização do pré e de pós-dipping, não utilização de papel toalha descartável para a secagem dos tetos, não monitoramento da mastite por meio do California Mastitis Test (CMT) ou CCS individual, não implementação da linha de ordenha e da terapia de vacas secas e falhas na higiene de tetos e de úbere antes da ordenha. Também se observaram correlações moderadas entre a CCSt e as contagens de S. aureus e entre CCSt e as contagens de S. agalactiae, e correlação moderada entre as contagens de S. aureus e de S. agalactiae no leite do tanque. Falhas com relação à manutenção e utilização dos equipamentos de ordenha, aplicação de pressão manual nos conjuntos da ordenha, pressão de vácuo da ordenha desregulada, perda de vácuo durante a ordenha e falhas de manutenção da ordenhadeira e do tanque de expansão foram também apontadas como fatores de risco para elevação da CCSt. Os resultados deste estudo possibilitaram identificar fatores de risco importantes para contagens elevadas de CCSt que poderão fornecer subsídios para a elaboração de programas de controle mais efetivos para a mastite e para a melhoria da qualidade do leite, mitigando o impacto que a doença causa para os produtores e para a indústria.(AU)

Polymorphism of bovine lipocalin-2 gene and its impact on milk production traits and mastitis in Holstein Friesian cattle

Background: Mastitis is one of the most serious diseases of dairy cattle, causing substantial financial losses. While predisposition to reduced somatic cell count in milk has been considered for in cattle breeding programs as the key indicator of udder health status, scientists are seeking genetic markers of innate immune response, which could be helpful in selecting cows with improved immunity to mastitis. Lipocalin-2 (LCN2) is a protein involved in the response of the immune system by eliminating iron ions which are necessary for the growth of pathogenic bacteria, so LCN2 may be considered as a natural bacteriostatic agent and could become a marker of infection. Results: A total of five SNPs were identified in LCN2 gene (one in the promoter, three in exon 1, and one in intron 1). A single haplotype block was identified. The locus g.98793763GNC was found to have a significant impact on protein levels in milk, and alleles of this locus were identified to have a significant positive dominance effect on this trait. None of the four analysed loci had a statistically significant impact on the milk yield, fat levels in milk or the somatic cell score. LCN-2 gene had no significant impact on the incidence of mastitis in the cows. Conclusions: Although the identified SNPs were not found to have any impact on the somatic cell count or the incidence of mastitis in cows, it seems that further research is necessary, covering a larger population of cattle, to confirm the association between lipocalin-2 and milk production traits and mastitis.