Influence of the microbiological quality of raw milk on the shelf life of pasteurized milk / Influência da qualidade microbiológica do leite cru na vida útil do leite pasteurizado

The dairy industry strives to produce high quality products with high nutritional value as well as to meet the legal standards for longer shelf life. However, these goals are made unfeasible by the poor quality of raw milk produced in some regions of Brazil. Others Brazilian dairy regions, however, already succeed in producing milk with low microbial counts, such as the municipality of Castro, Paraná state, designated as the ‘Brazilian dairy capital’. In order to evaluate the effect of raw milk quality on microbial counts during the shelf life of pasteurized milk, samples were collected from two dairy regions of Paraná: the northern and Castro region, characterized by milk production with high and low microbiological counts, respectively. Samples were experimentally pasteurized and the total microorganism counts were analyzed for 18 days at 7°C, using the Brazilian standard microbiological count limit for pasteurized milk (8 x 104 CFU/mL) as the end of the shelf life. Low microbiological counts in raw milk (Castro) resulted in significantly lower counts shortly after pasteurization and over the entire shelf life, meeting the pasteurized milk standard for 18 days. The temporal evolution in the counts over 18 days for the milks of high and low microbiological count was similar; however, the disparity between the absolute counts between the regions was significant (p < 0.05). Of the milk samples from northern Paraná, four (44.4%) already had counts higher than that of the legislative limit for pasteurized milk immediately after pasteurization. The others (five) reached the maximum microbiological count limit for pasteurized milk on the 6th day after pasteurization. In contrast, the milk from the Castro region remained below the limit throughout the analysis period...

Produtos de alta qualidade, com elevado valor nutricional e longa vida útil, são objetivos almejados pela indústria de laticínios, dificultados pela má qualidade microbiológica do leite cru produzido no Brasil. No entanto, algumas regiões já produzem leite com baixas contagens microbianas, como a capital brasileira do leite, Castro, no Paraná. Com a intenção de avaliar o efeito da qualidade do leite cru nas contagens microbianas durante o período de vida útil de leite pasteurizado, amostras de leite cru foram coletadas de duas regiões do Paraná: a região norte e a região de Castro, caracterizadas pela produção de leite com contagens microbiológicas altas e baixas, respectivamente. As amostras foram experimentalmente pasteurizadas e analisadas as contagens totais de micro-organismos pelo período de 18 dias a 7ºC, utilizando o padrão determinado na IN62/2011 para o fim da vida de útil (máx. 8 x 104 UFC/mL). Baixas contagens microbiológicas no leite cru resultaram em contagens significativamente menores logo após a pasteurização e ao longo da vida útil, atendendo ao padrão de qualidade para leite pasteurizado por 18 dias. As evoluções nas contagens durante o período de análise para os leites de alta e baixa contagem microbiológica foram proporcionais, no entanto, a disparidade entre as contagens absolutas entre as regiões foi significativa. O leite do norte do Paraná atingiu o limite máximo para o leite pasteurizado no 6°dia após a pasteurização, enquanto o leite da região de Castro manteve-se abaixo da contagem limite durante todo o período de análise. Dessa forma, é possível afirmar que as contagens de microrganismos e a vida útil do leite pasteurizado está diretamente relacionada às contagens apresentadas pelo leite antes da pasteurização. Assim, para prolongar a vida útil do leite pasteurizado, deve-se diminuir as contagens do leite cru e, como se sabe, as boas práticas de higiene na produção são essenciais para atingir esse objetivo.

Influence of the microbiological quality of raw milk on the shelf life of pasteurized milk / Influência da qualidade microbiológica do leite cru na vida útil do leite pasteurizado

The dairy industry strives to produce high quality products with high nutritional value as well as to meet the legal standards for longer shelf life. However, these goals are made unfeasible by the poor quality of raw milk produced in some regions of Brazil. Others Brazilian dairy regions, however, already succeed in producing milk with low microbial counts, such as the municipality of Castro, Paraná state, designated as the ‘Brazilian dairy capital. In order to evaluate the effect of raw milk quality on microbial counts during the shelf life of pasteurized milk, samples were collected from two dairy regions of Paraná: the northern and Castro region, characterized by milk production with high and low microbiological counts, respectively. Samples were experimentally pasteurized and the total microorganism counts were analyzed for 18 days at 7°C, using the Brazilian standard microbiological count limit for pasteurized milk (8 x 104 CFU/mL) as the end of the shelf life. Low microbiological counts in raw milk (Castro) resulted in significantly lower counts shortly after pasteurization and over the entire shelf life, meeting the pasteurized milk standard for 18 days. The temporal evolution in the counts over 18 days for the milks of high and low microbiological count was similar; however, the disparity between the absolute counts between the regions was significant (p < 0.05). Of the milk samples from northern Paraná, four (44.4%) already had counts higher than that of the legislative limit for pasteurized milk immediately after pasteurization. The others (five) reached the maximum microbiological count limit for pasteurized milk on the 6th day after pasteurization. In contrast, the milk from the Castro region remained below the limit throughout the analysis period...(AU)

Produtos de alta qualidade, com elevado valor nutricional e longa vida útil, são objetivos almejados pela indústria de laticínios, dificultados pela má qualidade microbiológica do leite cru produzido no Brasil. No entanto, algumas regiões já produzem leite com baixas contagens microbianas, como a capital brasileira do leite, Castro, no Paraná. Com a intenção de avaliar o efeito da qualidade do leite cru nas contagens microbianas durante o período de vida útil de leite pasteurizado, amostras de leite cru foram coletadas de duas regiões do Paraná: a região norte e a região de Castro, caracterizadas pela produção de leite com contagens microbiológicas altas e baixas, respectivamente. As amostras foram experimentalmente pasteurizadas e analisadas as contagens totais de micro-organismos pelo período de 18 dias a 7ºC, utilizando o padrão determinado na IN62/2011 para o fim da vida de útil (máx. 8 x 104 UFC/mL). Baixas contagens microbiológicas no leite cru resultaram em contagens significativamente menores logo após a pasteurização e ao longo da vida útil, atendendo ao padrão de qualidade para leite pasteurizado por 18 dias. As evoluções nas contagens durante o período de análise para os leites de alta e baixa contagem microbiológica foram proporcionais, no entanto, a disparidade entre as contagens absolutas entre as regiões foi significativa. O leite do norte do Paraná atingiu o limite máximo para o leite pasteurizado no 6°dia após a pasteurização, enquanto o leite da região de Castro manteve-se abaixo da contagem limite durante todo o período de análise. Dessa forma, é possível afirmar que as contagens de microrganismos e a vida útil do leite pasteurizado está diretamente relacionada às contagens apresentadas pelo leite antes da pasteurização. Assim, para prolongar a vida útil do leite pasteurizado, deve-se diminuir as contagens do leite cru e, como se sabe, as boas práticas de higiene na produção são essenciais para atingir esse objetivo.(AU)

Efficiency of boiling and four other methods for genomic DNA extraction of deteriorating spore-forming bacteria from milk / Eficiência da fervura e outros quatro métodos para extração do DNA genômico de bactérias esporuladas deteriorantes do leite

The spore-forming microbiota is mainly responsible for the deterioration of pasteurized milk with long shelf life in the United States. The identification of these microorganisms, using molecular tools, is of particular importance for the maintenance of the quality of milk. However, these molecular techniques are not only costly but also labor-intensive and time-consuming. The aim of this study was to compare the efficiency of boiling in conjunction with four other methods for the genomic DNA extraction of sporulated bacteria with proteolytic and lipolytic potential isolated from raw milk in the states of Paraná and Maranhão, Brazil. Protocols based on cellular lysis by enzymatic digestion, phenolic extraction, microwave-heating, as well as the use of guanidine isothiocyanate were used. This study proposes a method involving simple boiling for the extraction of genomic DNA from these microorganisms. Variations in the quality and yield of the extracted DNA among these methods were observed. However, both the cell lysis protocol by enzymatic digestion (commercial kit) and the simple boiling method proposed in this study yielded sufficient DNA for successfully carrying out the Polymerase Chain Reaction (PCR) of the rpoB and 16S rRNA genes for all 11 strains of microorganisms tested. Other protocols failed to yield sufficient quantity and quality of DNA from all microorganisms tested, since only a few strains have showed positive results by PCR, thereby hindering the search for new microorganisms. Thus, the simple boiling method for DNA extraction from sporulated bacteria in spoiled milk showed the same efficacy as that of the commercial kit. Moreover, the method is inexpensive, easy to perform, and much less time-consuming.

A microbiota esporulada é a principal responsável pela deterioração do leite pasteurizado de longa vida útil nos Estados Unidos. A identificação destes micro-organismos é de especial importância para a qualidade do leite e ferramentas moleculares são fundamentais nesse processo. No entanto, exigem a execução de etapas onerosas e laboriosas que podem inviabilizar algumas pesquisas. O objetivo do presente trabalho foi comparar a eficiência do método de extração de DNA por fervura com outros quatro métodos para extração de DNA genômico de bactérias esporuladas com potencial proteolítico e lipolítico isoladas do leite cru dos estados do Paraná e Maranhão, Brasil. Foram utilizados protocolos que se baseavam na lise celular por digestão enzimática, agitação com fenol, aquecimento em micro-ondas, tiocianato de guanidina e este trabalho propõe um método por fervura simples para o estudo desses micro-organismos. Observaram-se variações nos métodos de quantificação do DNA extraído e baixo coeficiente de correlação de Person entre esses métodos. No entanto, observou-se que tanto no protocolo de lise celular por digestão enzimática (kit comercial) quanto na fervura simples proposta pelo presente estudo, houve êxito na realização da Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) para pesquisa dos genes rpoB e 16S rRNA para todas as 11 cepas de micro-organismos testadas. Os outros protocolos não apresentaram sucesso na extração de DNA para a totalidade da microbiota avaliada, já que somente algumas amostras tiveram êxito nas reações de PCR, fato que os inviabiliza para a pesquisa desses micro-organismos. Dessa forma, o método de fervura simples das suspensões de bactérias esporuladas deteriorantes do leite demonstrou a mesma eficiência do kit comercial para a extração do DNA desses micro-organismos, sendo um método de baixo custo e de fácil e rápida execução.

Efficiency of boiling and four other methods for genomic DNA extraction of deteriorating spore-forming bacteria from milk / Eficiência da fervura e outros quatro métodos para extração do DNA genômico de bactérias esporuladas deteriorantes do leite

The spore-forming microbiota is mainly responsible for the deterioration of pasteurized milk with long shelf life in the United States. The identification of these microorganisms, using molecular tools, is of particular importance for the maintenance of the quality of milk. However, these molecular techniques are not only costly but also labor-intensive and time-consuming. The aim of this study was to compare the efficiency of boiling in conjunction with four other methods for the genomic DNA extraction of sporulated bacteria with proteolytic and lipolytic potential isolated from raw milk in the states of Paraná and Maranhão, Brazil. Protocols based on cellular lysis by enzymatic digestion, phenolic extraction, microwave-heating, as well as the use of guanidine isothiocyanate were used. This study proposes a method involving simple boiling for the extraction of genomic DNA from these microorganisms. Variations in the quality and yield of the extracted DNA among these methods were observed. However, both the cell lysis protocol by enzymatic digestion (commercial kit) and the simple boiling method proposed in this study yielded sufficient DNA for successfully carrying out the Polymerase Chain Reaction (PCR) of the rpoB and 16S rRNA genes for all 11 strains of microorganisms tested. Other protocols failed to yield sufficient quantity and quality of DNA from all microorganisms tested, since only a few strains have showed positive results by PCR, thereby hindering the search for new microorganisms. Thus, the simple boiling method for DNA extraction from sporulated bacteria in spoiled milk showed the same efficacy as that of the commercial kit. Moreover, the method is inexpensive, easy to perform, and much less time-consuming.(AU)

A microbiota esporulada é a principal responsável pela deterioração do leite pasteurizado de longa vida útil nos Estados Unidos. A identificação destes micro-organismos é de especial importância para a qualidade do leite e ferramentas moleculares são fundamentais nesse processo. No entanto, exigem a execução de etapas onerosas e laboriosas que podem inviabilizar algumas pesquisas. O objetivo do presente trabalho foi comparar a eficiência do método de extração de DNA por fervura com outros quatro métodos para extração de DNA genômico de bactérias esporuladas com potencial proteolítico e lipolítico isoladas do leite cru dos estados do Paraná e Maranhão, Brasil. Foram utilizados protocolos que se baseavam na lise celular por digestão enzimática, agitação com fenol, aquecimento em micro-ondas, tiocianato de guanidina e este trabalho propõe um método por fervura simples para o estudo desses micro-organismos. Observaram-se variações nos métodos de quantificação do DNA extraído e baixo coeficiente de correlação de Person entre esses métodos. No entanto, observou-se que tanto no protocolo de lise celular por digestão enzimática (kit comercial) quanto na fervura simples proposta pelo presente estudo, houve êxito na realização da Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) para pesquisa dos genes rpoB e 16S rRNA para todas as 11 cepas de micro-organismos testadas. Os outros protocolos não apresentaram sucesso na extração de DNA para a totalidade da microbiota avaliada, já que somente algumas amostras tiveram êxito nas reações de PCR, fato que os inviabiliza para a pesquisa desses micro-organismos. Dessa forma, o método de fervura simples das suspensões de bactérias esporuladas deteriorantes do leite demonstrou a mesma eficiência do kit comercial para a extração do DNA desses micro-organismos, sendo um método de baixo custo e de fácil e rápida execução.(AU)

Variações metabólicas e endócrinas de cachaços híbridos (Landrace x Large White) durante o primeiro ano de vida e sua relação com o estabelecimento da puberdade / Metabolic and endocrine changes of hybrid boars (Landrace x Large White) during the first year of life and its relation to the establishment of puberty

O objetivo deste estudo foi determinar variações em parâmetros metabólicos e endócrinos de suínos machos durante o primeiro ano de vida e sua relação com a puberdade. Foram utilizados seis suínos acompanhados, de 22 a 360 dias deidade, com pesagens corporais e coletas de sangue a cada sete dias para avaliação dos níveis séricos de glicose, insulina, colesterol, albumina, ureia, cálcio, fósforo, aspartato aminotransferase (AST), gama glutariltransferase (GGT), ácidos graxos não esterificados (NEFA) e testosterona. A partir do ganho de peso e níveis de testosterona foram estabelecidos três períodos: pré-puberdade (1-5 meses de idade); puberdade (6-9 meses de idade); pós-puberdade (10-12 meses de idade), em que os níveis de testosterona foram de 0,6 ± 0,1 ng/mL, 1,8 ± 0,2 ng/mL e 1,8 ± 0,2 ng/mL, respectivamen- te (P < 0,0001). Foi observada correlação positiva entre a testosterona e níveis de albumina, idade e peso corporal, e correlação negativa entre testosterona e os níveis de cálcio, GGT e glicose. Os níveis de glicose diminuíram ao longo do desenvolvimento (P < 0,0001), e os níveis de NEFA foram maiores em pré-púberes (P = 0,01). A enzima GGT teve diminuição dos seus níveis a partir da puberdade (P < 0,0001), e a AST teve seus menores níveis na puberdade (P = 0,0003). A albumina apresentou maiores níveis durante a puberdade (P < 0,0001) e a ureia no período pós-puberdade (P < 0,0001). Os níveis de cálcio e fósforo apresentaram menores níveis no período pós-puberdade (P<0,0001). Assim, a puberdade representa um período de flutuação nos níveis de marcadores metabólicos de suínos machos híbridos, devido ao efeito da testosterona sobre o metabolismo energético, proteico e mineral.(AU)

The present study aimed to determine changes in endocrine and metabolic parameters in male pigs during the first year of life and its relation with the puberty. Six male pigs of 22 at 360 days of age were used in this study. Body weights and blood collection were performed every seven days for evaluation of serum glucose, insulin, cholesterol, albumin, urea,calcium, phosphorus, aspartate aminotransferase (AST), gamma glutamyltransferase (GGT), non-esterified fatty acids (NEFA) and testosterone. From the weight gain and testosterone levels were established three periods: prior to puberty (1-5 months old); puberty (6-9 months old); postpubertal (10-12 months old). During these periods testosterone levels were 0.6 ± 0.1 ng/mL, 1.8 ± 0.2 ng/mL and 1.8 ± 0.2 ng/mL, respectively (P < 0.0001). Positive correlation was observed between testosterone levels and albumin levels, age and body weight, and a negative correlation between testosterone levels and calcium, glucose and GGT. Glucose levels decreased throughout development (P < 0.0001) whereas NEFA levels were higher in pre-pubertal (P = 0.01). The enzyme GGT levels had decreased from puberty (P < 0.0001), and AST had their lowest levels at puberty (P = 0.0003). Albumin showed higher levels during puberty (P < 0.0001). The urea values were stable until puberty, and increased post-puberty (P < 0.0001). The levels of calcium and phosphorus levels had lower post-puberty (P < 0.0001). Thus, puberty is a period of fluctuation in the levels of metabolic markers of hybrid male pigs due to the effect of testosterone on energy, protein and mineral metabolism.(AU)

Variações metabólicas e endócrinas de cachaços híbridos (Landrace x Large White) durante o primeiro ano de vida e sua relação com o estabelecimento da puberdade / Metabolic and endocrine changes of hybrid boars (Landrace x Large White) during the first year of life and its relation to the establishment of puberty

O objetivo deste estudo foi determinar variações em parâmetros metabólicos e endócrinos de suínos machos durante o primeiro ano de vida e sua relação com a puberdade. Foram utilizados seis suínos acompanhados, de 22 a 360 dias deidade, com pesagens corporais e coletas de sangue a cada sete dias para avaliação dos níveis séricos de glicose, insulina, colesterol, albumina, ureia, cálcio, fósforo, aspartato aminotransferase (AST), gama glutariltransferase (GGT), ácidos graxos não esterificados (NEFA) e testosterona. A partir do ganho de peso e níveis de testosterona foram estabelecidos três períodos: pré-puberdade (1-5 meses de idade); puberdade (6-9 meses de idade); pós-puberdade (10-12 meses de idade), em que os níveis de testosterona foram de 0,6 ± 0,1 ng/mL, 1,8 ± 0,2 ng/mL e 1,8 ± 0,2 ng/mL, respectivamen- te (P < 0,0001). Foi observada correlação positiva entre a testosterona e níveis de albumina, idade e peso corporal, e correlação negativa entre testosterona e os níveis de cálcio, GGT e glicose. Os níveis de glicose diminuíram ao longo do desenvolvimento (P < 0,0001), e os níveis de NEFA foram maiores em pré-púberes (P = 0,01). A enzima GGT teve diminuição dos seus níveis a partir da puberdade (P < 0,0001), e a AST teve seus menores níveis na puberdade (P = 0,0003). A albumina apresentou maiores níveis durante a puberdade (P < 0,0001) e a ureia no período pós-puberdade (P < 0,0001). Os níveis de cálcio e fósforo apresentaram menores níveis no período pós-puberdade (P<0,0001). Assim, a puberdade representa um período de flutuação nos níveis de marcadores metabólicos de suínos machos híbridos, devido ao efeito da testosterona sobre o metabolismo energético, proteico e mineral.

The present study aimed to determine changes in endocrine and metabolic parameters in male pigs during the first year of life and its relation with the puberty. Six male pigs of 22 at 360 days of age were used in this study. Body weights and blood collection were performed every seven days for evaluation of serum glucose, insulin, cholesterol, albumin, urea,calcium, phosphorus, aspartate aminotransferase (AST), gamma glutamyltransferase (GGT), non-esterified fatty acids (NEFA) and testosterone. From the weight gain and testosterone levels were established three periods: prior to puberty (1-5 months old); puberty (6-9 months old); postpubertal (10-12 months old). During these periods testosterone levels were 0.6 ± 0.1 ng/mL, 1.8 ± 0.2 ng/mL and 1.8 ± 0.2 ng/mL, respectively (P < 0.0001). Positive correlation was observed between testosterone levels and albumin levels, age and body weight, and a negative correlation between testosterone levels and calcium, glucose and GGT. Glucose levels decreased throughout development (P < 0.0001) whereas NEFA levels were higher in pre-pubertal (P = 0.01). The enzyme GGT levels had decreased from puberty (P < 0.0001), and AST had their lowest levels at puberty (P = 0.0003). Albumin showed higher levels during puberty (P < 0.0001). The urea values were stable until puberty, and increased post-puberty (P < 0.0001). The levels of calcium and phosphorus levels had lower post-puberty (P < 0.0001). Thus, puberty is a period of fluctuation in the levels of metabolic markers of hybrid male pigs due to the effect of testosterone on energy, protein and mineral metabolism.