Assessment of a multiplex detection method for Salmonella enterica, Escherichia coli O157:H7, and Listeria monocytogenes in cow milk / Determinación de un método de detección múltiple para Salmonella enterica, Escherichia coli O157:H7 y Listeria monocytogenes en leche de vaca / Determinação de um método de detecção múltipla para Salmonella enterica, Escherichia coli O157:H7 e Listeria monocytogenes em leite de vaca

Abstract Raw cow milk is considered one of the most important vehicles for pathogenic bacteria like Salmonella spp., Escherichia coli O157:H7, and Listeria monocytogenes. These three bacteria are responsible for foodborne diseases. Routine microbiological methods to detect these microorganisms in cow milk can be complicated and time consuming. The aim of this work was to evaluate a method to simultaneously detect Salmonella spp., Escherichia coli O157:H7, and Listeria monocytogenes in experimentally contaminated cow milk. The assessed method combined a standard microbiological culture step, using a pre-enrichment medium that favors the growth of the three focal microorganisms: SEL broth, followed by a single PCR assay. A total of 43 interference bacterial strains were used to evaluate the method's specificity. The detection rate for the microbiological method with standard culture media was 10 UFC/mL, and that of the PCR detection, following pre-enrichment in SEL broth, was 10 UFC/mL for S. enterica and L. monocytogenes and between 1 and 5 UFC/mL for E. coli O157:H7. The PCR method showed specificity for the reference strains. Simultaneous detection by multiple PCR using SEL broth was successful for the detection of S. enterica, E. coli O157:H7, and L. monocytogenes in samples of experimentally contaminated cow milk, featuring both a high detection rate and a high specificity. This approach promises to be a feasible routine procedure when testing milk samples in industry and public health control setups.

Resumen La leche cruda de vaca se considera uno de los vehículos más importantes de bacterias patógenas como Salmonella spp., Escherichia coli O157:H7 y Listeria monocytogenes. Estas tres bacterias son responsables de enfermedades transmitidas por alimentos. Los métodos microbiológicos de rutina para detectar estos microorganismos en leche cruda de vaca pueden ser complicados y requerir mucho tiempo. El objetivo de este trabajo fue evaluar un método para detectar simultáneamente Salmonella spp., Escherichia coli O157:H7 y Listeria monocytogenes en leche de vaca contaminada experimentalmente. El método utilizado combinó una etapa de pre-enriquecimiento con cultivo microbiológico estándar utilizando un medio que favorece el crecimiento de los tres microrganismos focales (caldo SEL) seguido de un único ensayo de PCR. Se utilizaron 43 cepas de microorganismos de interferencia para evaluar la especificidad del método. La tasa de detección para el método de cultivo microbiológico estándar fue de 10 UFC/mL, y la de detección por PCR, después de pre-enriquecimiento en caldo SEL, fue de 10 UFC/mL para S. enterica y L. monocytogenes y entre 1 y 5 UFC/ mL para E. coli O157:H7. El método PCR mostró especificidad para las cepas de referencia. La detección simultánea por PCR múltiple, luego de pre-enriquecimiento en caldo SEL fue exitosa para la detección de S. enterica, E. coli O157:H7 y L. monocytogenes en muestras de leche de vaca contaminada experimentalmente, mostrando tanto una alta tasa de detección como una alta especificidad. Esta aproximación promete ser un procedimiento de rutina factible cuando se analizan muestras de leche en la industria y en actividades de control de salud pública.

Resumo O leite de vaca cru é considerado um dos mais importantes veículos para bactéricas patogênicas como Salmonella spp., Escherichia coli O157:H7 e Listeria monocytogenes. Estas três bactérias são responsáveis por enfermidades transmitidas por alimentos. Os métodos microbiológicos de rotina para detectar estes micro-organismos em leite de vaca cru podem ser complicados e demandantes de tempo. O objetivo de este trabalho foi avaliar um método para detectar simultaneamente Salmonella spp., Escherichia coli O157:H7 e Listeria monocytogenes em leite de vaca contaminado experimentalmente. O método utilizado combinou uma etapa de pré- enriquecimento com cultura microbiológica padrão utilizando um meio que favorece o crescimento dos três micro-organismos focais (caldo SEL). Utilizaram-se 43 cepas de micro-organismos de interferência para avaliar a especificidade do método. A taxa de detecção para o método de cultura microbiológica padrão foi de 10 UFC/mL, e a de detecção por PCR, posteriormente ao pré-enriquecimento em caldo SEL, foi de 10 UFC/mL para S. enterica e L. monocytogenes e entre 1 e 5 UFC/mL para E. coli O157:H7. O método por PCR mostrou especificidade para as cepas de referência. A detecção simultânea por PCR múltiplex, logo do pré-enriquecimento em caldo SEL, foi exitosa para a detecção de S. entérica, E. coli O157:H7 e L. monocytogenes em amostras de leite de vaca contaminado experimentalmente, demostrando tanto uma alta taxa de detecção como uma alta especificidade. Esta aproximação promete ser um procedimento de rotina viável quando se analisam amostras de leite na indústria e nas atividades de controle de saúde pública.

Pesquisa de células somáticas e bactérias totais em amostras de leite cru e refrigerado proveniente de propriedade situada em cachoeira de Macacu, RJ / Research of somatic cells and total bacteria in samples of raw and refrigerated milk coming from property located in waterfall of Macacu, RJ

No dia 12 de maio de 2015 foram coletadas 30 amostras individuais de leite cru de vacas em lactação da raça Girolando e uma amostra do tanque de expansão de uma propriedade leiteira localizada em Cachoeira de Macacu, RJ. Na mesma data, também foi feita a coleta de uma amostra de leite cru do tanque de expansão da cooperativa onde o leite produzido nesta propriedade era beneficiado. O objetivo desse trabalho foi determinar a Contagem Padrão em Placas (CPP) e Contagem de Células Somáticas (CCS) de amostras de leite cru de um rebanho leiteiro de uma propriedade localizada no município de Cachoeira de Macacu, RJ e do tanque da cooperativa que recebe a produção diária desta propriedade. O resultado da média e desvio padrão dos valores de CPP das 30 amostras individuais foram de 1,78x106 UFC/ mL ± 2,37x106. A amostra do tanque da propriedade apresentou CPP de 5,465 x106 UFC/mL e a do tanque de expansão da cooperativa foi de 6,532x106 UFC/mL. Das 30 amostras individuais, 23,3% apresentaram baixa CCS (≤ 200.000 céls./ mL); 20%, média CCS (˃200.000 ≤ 400.000 céls./mL); e 56,6%, CCS intermediária (> 400.000 ≤ 750.000 céls./mL). A média e o desvio padrão da CCS nas amostras individuais foram de 584.000 ± 554.000 céls./mL. A amostra do tanque da propriedade apresentou CCS média de 319.000 céls./mL e a do tanque de expansão da cooperativa foi de 939.000 céls./mL. Observa-se, portanto, que a contagem média de CPP das amostras individuais, do tanque de expansão da propriedade e do tanque de expansão da cooperativa e a contagem média de CCS das amostras individuais e da amostra do tanque da cooperativa apresentaram resultados acima do limite estabelecido pela Instrução Normativa 62 de 2011 do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento.(AU)

Microbiological quality of refrigerated raw milk in the dairy farm and after transport to the processing dairy plant / Qualidade microbiológica do leite cru refrigerado na propriedade produtora de leite e após o transporte para a indústria beneficiadora

Transport of cooled raw milk in bulk has greatly improved the quality of the raw material collected by dairy plants as it reduces the proliferation of mesophilic microorganisms that cause milk acidity and hinder its processing. However, refrigeration has favored the growth of psychrotrophic microorganisms which are able to grow at low temperatures (below 10ºC) and that produce heat resistant enzymes which degrade some milk components, reducing milk shelf life and causing organoleptic changes. The aim of this paper was to evaluate the microbiological quality of raw milk in dairy farms and after its transport to the processing dairy plant, through plate counting of mesophilic and psychrotrophic microorganisms. Fourteen milk samples were collected from tanks of the dairy-farming properties, and one sample was collected from their milk transport tanker at the entrance of the processing plant. Our results showed that the mean number of mesophilic microorganisms was higher in samples collected straight from the dairy farm tanks than in the samples collected from the transportation tankers at the entrance of the plant. Of the 14 sampled tanks, 64.3% were non-compliant with legislation. The sample collected from the milk transportation tanker containing milk from all properties showed a higher mean number of psychrotrophic microorganisms than the dairy farm samples. We conclude that the milk from dairy properties showed a higher amount of mesophilic microorganisms, and after transportation, at the entrance of the processing plant, there is a higher amount of psychrotrophic microorganisms.(AU)

O transporte do leite cru refrigerado a granel melhorou muito a qualidade da matéria-prima recebida pelas indústrias de laticínios, reduzindo a proliferação de micro-organismos mesófilos que causam a acidez do leite e que impossibilitam seu beneficiamento. Porém, a refrigeração favoreceu o crescimento de micro-organismos psicrotróficos que são capazes de crescer em baixas temperaturas (abaixo de 10ºC) e que produzem enzimas termorresistentes que degradam alguns componentes do leite, diminuindo o seu tempo de prateleira e causando alterações organolépticas. Este trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade microbiológica do leite cru presente na propriedade leiteira e após o transporte para a indústria beneficiadora, por meio da contagem em placas de micro-organismos mesófilos e psicrotróficos. Foram coletadas 14 amostras de leite nos tanques das propriedades produtoras e uma amostra do caminhão de transporte dessas propriedades, na chegada à indústria beneficiadora. Os resultados mostraram que, nas amostras coletadas diretamente nos tanques das propriedades, a média de micro-organismos mesófilos foi mais alta do que a amostra coletada diretamente do caminhão de transporte ao chegar à indústria. Dos 14 tanques amostrados, 64,3% estão em desacordo com a legislação. A amostra coletada do caminhão de transporte do leite, contendo o leite de todas as propriedades, apresentou média maior de micro-organismos psicrotróficos em relação à média das propriedades. Conclui-se que o leite das propriedades apresentou maior quantidade de mesófilos e que, após o transporte, na chegada à indústria beneficiadora, há maior quantidade de psicrotróficos.(AU)

Qualidade do leite de propriedades familiares praticantes de integração lavoura-pecuária em função do uso do solo / Milk quality of family farms practicing crop-livestock integration depending on land use

O objetivo do estudo foi investigar o uso do solo em propriedades familiares (PF) manejadas sob integração lavoura-pecuária (ILP) em bacia hidrográfica e relacionar com a qualidade do leite. Para tal, 14 PF foram caracterizadas e agrupadas quanto ao uso do solo (Grupos 1, 2 e 3) e monitoradas quanto à qualidade do leite, durante os meses de maio de 2010 a fevereiro de 2011. Nas amostras de leite, avaliou-se o teor de gordura, proteína e sólidos não gordurosos. Observou-se que o uso do solo objetivando o cultivo de grãos em detrimento do pastejo animal influencia negativamente o teor de gordura e proteína, em média 6,3% e 5,4%, respectivamente, sobretudo no período de verão. Assim, o planejamento de uso do solo em PF manejadas sob ILP é fundamental, pois a competição entre as atividades reflete na qualidade do leite. As PF especializadas na atividade leiteira apresentam melhor qualidade do leite durante as estações do ano.

The aim of this study was to investigate the land use practiced on family farms (FF), managed under crop-livestock integration (CLP) in the watershed and to evaluate the quality of milk. 14 FFs were characterized and grouped regarding soil use (Group 1, 2 and 3) and the quality of milk was monitored during the months of May, 2010 to February 2011. In these milk samples, we evaluated the fat, protein and non-fat solids content. It can be observed that the use of soil in a crop-livestock integration system, when the grain cultivation is prioritized over the animal grazing, influences negatively the fat and protein content, on average 6.3% and 5.4%, respectively, especially during the summer. Thus, the planning of the use of soil in FF managed under CLP is essential, because the competition between the activities was reflected in the quality of milk. The FF specialized in dairy farming produces better quality milk in all annual seasons.