Proteinograma de leche de vacas con mastitis subclínica en función del puntaje de células somáticas

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v10i9.17779

Palabras clave:

Recuento de células somáticas; Mastitis subclínica; Proteína.

Resumen

El objetivo de este estudio fue investigar la influencia del aumento de CCS en la expresión de proteínas de suero mediante la técnica de separación de proteínas de electroforesis microfluídica en microchip (lab-on-a-chip). Se recolectaron 104 muestras de leche de vaca en dos granjas ubicadas en el estado de Goiás, las cuales fueron analizadas para conteo de células somáticas y electroforesis microfluídica lab-on-a-chip. Para la prueba de correlación entre el perfil proteico y la CCS, se utilizaron 50 muestras de leche y estas se estratificaron en cinco grupos de puntajes de células somáticas, utilizando un diseño completamente al azar con cinco tratamientos, evaluados mediante estadística descriptiva y representaciones gráficas. Hubo un aumento significativo en el valor del componente proteico en relación a ECS 1 y 3, 1 y 4 y 1 y 5. También fue posible observar una diferencia estadística en los resultados del componente Lactosa al comparar ECS 1 y 3 y 3 y 4 En la evaluación descriptiva de la variable “Concentración” de proteínas de la leche, fue posible observar diferencias en los valores de concentraciones en función de la ECS. Se pudo observar una diferencia estadística para los resultados obtenidos para las proteínas α-LA, al comparar ECS 1,2 y 3 y ECS 5; para IgG, las muestras de ECS 4 y 5 tenían concentraciones diferentes que las muestras de ECS 1, 2 y 3; y la proteína LF mostró resultados diferentes entre las muestras ECS 1 y 5. Se concluyó que las proteínas de suero de alta abundancia tienen su concentración disminuida debido a la severidad de la mastitis; las proteínas de defensa como la lactoferrina, lactoperoxidasa e IgG e IgM tienen concentraciones aumentadas cuando se comparan muestras de leche de vacas con mastitis subclínica y muestras de leche de vacas sanas; Las proteínas lactoferrina e IgG son objetivos potenciales para identificar vacas con mastitis subclínica a partir de muestras de leche y pueden considerarse biomarcadores.

Citas

Addis, M.F., Pisanu, S., Marogna, G., Cubeddu, T., Pagnozzi, D., Cacciott& o, C., Campesi, F., Schianchi, G., Rocca, S., & Uzzau, S. (2013). Production and release of antimicrobial and imune defense proteins by mammary ephitelial celles following Streptococcus uberis infection of sheep. Infet Immun., 81 (9): 3182-97.

Akerstedt, M., Forsbäck, L., Larsen, T., & Svennersten-Sjaunja, K. (2011). Natural variation in biomarkers indicating mastitis in healthy cows. J Dairy Res, 78 (1): 88-96.

Anema, S. G. (2009). The use of ‘’Lab-on-a-chip’’microfluidic SDS electrophoresis technology for the separation and quantification of milk proteins. Int Dairy J, 19: 198– 204.

Bislev, S. L., Deutsch, E. W., Sun, Z., Farrah, T., Aebersold, R., Moritz, R. L., Bendixen, E., & Codrea, M. C. (2012). A bovine peptide atlas of milk and mammary gland proteomes. Proteomics, 12 (18): 2895-9.

Brownlow, S., Morais Cabral, J. H., Cooper, R., & Flower, D. R. (1997). Bovine β-lactoglobulin at 1.8 A resolution - still an enigmatic lipocalin. Structure, 5: 481-95.

Bueno, V. F. F., Mesquita, A. J., Soares, N. E., Liveira, A. N., Oliveira, J. P., Neves, R. B., Mansur, J. R. G., & Thomaz, L. W. (2005). Contagem celular somática: relação com a composição centesimal do leite e período do ano no Estado de Goiás. Ciência Rural, 35 (4): 848-54.

Campanella, L., Martini, E., Pintore, M., & Tomassetti, M. (2009). Determination of lactoferrina and immunoglobulin g in animal milks by new immunosensors. Sensors (Basel), 9 (3): 2202-21.

Chopra, A., Gupta, I. D., Verma, A., Chakravarty, A. K., & Vohra, V. (2015). Lactoferrin gene promoter variants and their association with clinical and subclinical mastitis in indigenous and crossbred cattle. Pol J Vet Sci., 18(3):465-71.

Che, H.X., Tian, B., Bai, L.N., Cheng, L.M., Liu, L.L., Zhang, X.N., Jiang, Z.M., & Xu, X.X. (2015). Development of a test strip for rapid detection of Lactoperoxidase in raw milk. J Zhejiang Univ Sci B., 16(8):672-9.

Costa, F. F., Brito, M. A. V. P., Furtado, M. A. M, Martins, M. F., Oliveira, M. A. L., Barra, P. M. C., Garrido, L. A., & Santos, A. S. O. (2014). Microfluidic chip electrophoresis investigation of major milk proteins: study of buffer effects and quantitative approaching. Anal Methods, 6: 1666-73.

Fernandes, A. M., Oliveira, C. A. F., & Lima, C. G.(2007). Effects os fomatic cell counts in milk on physical and chemical characteristics of yoghurt. Int Daory J. 17: 111-5

Gigante, M. I., & Costa, M. R. (2008). Influência das células somáticas nas propriedades tecnológicas do leite e derivados. In: Barbosa SBP, Batista AMV, Monardes H. III Congresso Brasileiro de Qualidade do Leite. Recife: CCS Gráfica e Editora. 2008, 1: 161-74.

Guerrero, A., Dallas, D. C., Contreras, S., Bhandari, A., Cánovas, A., Islas-Trejo, A., Medrano, J. F., Parker, E. A., Wang, M., Hettinga, K., Chee, S., German, J. B., Barile, D., & Lebrilla, C. B. (2015). Peptidomic analysis of healthy and subclinically mastitic bovine milk. Int Dairy J. 46:46-52.

Harmon, R.J. (1994). Symposium: Mastitis and genetic evaluation for somatic cell count—physiology of mastitis and factors affecting somatic cell counts. J Dairy Sci,77 (7): 2103–12.

Harmon, R. J., Schanbacher, F. . L., Ferguson, L. C., & Smith, K. L. (1976). Changes in lactoferrin, immunoglobulin G, bovine serum albumin, and alpha-lactalbumin during acute experimental and natural coliform mastitis in cows. Infect Immun., 13: 533-42.

Hisaeda, K., Koshiishi, T., Watanabe, M., Miyake, H., Yoshimura, Y., & Isobe, N. (2016). Change in viable bacterial count during preservation of milk derived from dairy cows with subclinical mastitis and its relationship with antimicrobial components in milk. J Vet Med Sci.,78 (8): 1245-50.

Hogarth, C.J., Fitzpatrick, J.L., Nolan, A.M., Young, F.J., Pitt, A., & Eckersall, P.D. (2004). Differential protein composition of bovine whey: a comparison of whey from healthy animals and from those with clinical mastitis. Proteomics, (7):2094-100.

Huang, J., Wang, H., Wang, C., Li, J., Li, Q., Hou, M., & Zhong, J. (2010). Single nucleotide polymorphisms, haplotypes and combined genotypes of lactoferrina gene and their associations with mastitis in Chinese Holstein cattle. Mol Biol Rep., 37 (1): 477-83.

Hurley, W. L., & Rejman, J. J. (1993). Bovine lactoferrina in involuting mammary tissue. Cell Biol Int., 17 (3): 283-9.

Hurley, W.L., Theil, P.K. (2011) Perspectives on immunoglobulins in colostrum and milk. Nutrients., 3 (4): 442-74.

Kawai, K., Korematsu, K., Akiyama, K., Okita, M., Yoshimura, Y., & Isobe, N. (2015). Dynamics of lingual antimicrobial peptide, lactoferrina concentrations and Lactoperoxidase activity in the milk of cows treated for clinical mastitis. Anim Sci J., 86 (2): 153-8.

Koskinen, M. (2009). Analytical specificity and sensitivity of a real-time polymerase chain reaction assay for identification of bovine mastitis pathogens. J Dairy Sci, 92: 952-959.

Li, X., Ding, X. Z., Wan,Y. L., Liu,Y. M., & Du, G. Z. (2014). Comparative proteomic changes of differentially expressed whey proteins in clinical mastitis and healthy yak cows. Genet Mol Res., 13(3):6593-601.

Ma, Y., Ryan, C., Barbano, D. M., Galton, D. M., Rudan, M.A., & Boor, K. J. (2000). Effects of Somatic Cell Cout on Quality and Shelf-life os pasteurized fluid milk. J Dairy Sci., 83: 264-74.

Machado, P. F., Pereira, A.R., & Sarries, G. A. (2000). Composição do leite de tanques de rebanhos brasileiros distribuídos segundo sua contagem de células somáticas. Rev Bra Zootec. 29 (6), 1883-6.

Mansor, R., Mullen, W., Albalat, A., Zerefos, P., Mischak, H., Barrett, D. C., Biggs, A., & Eckersall, P. D. (2013). A peptidomic approach to biomarker discovery for bovine mastitis. J Proteomics, 85: 89-98.

Mao, Y., Zhu, X., Xing, S., Zhang, M., Zhang, H., Wang, X., Karrow, N., Yang, L., & Yang, Z. (2015). Polymorphisms in the promoter region of the bovine lactoferrina gene influence milk somatic cell score and milk production traits in Chinese Holstein cows. Res Vet Sci., 103:107-12.

Meurer, V.M. Estudo comparativo entre as técnicas de eletroforese em gel de poliacrilamida ureia-page e lab-on-a-chip para detecção de fraude do leite de cabra pela adição de leite bovino. [Dissertação]. Juiz de Fora: Universidade Federal de Juiz de Fora, Faculdade de Farmácia, 2014.

Musayeva, K., Sederevičius, A., Želvytė, R., Monkevičienė, I., Beliavska-Aleksiejūnė, D., & Kerzienė, S. (2016). Concentration of lactoferrina and immunoglobulin G in cows' milk in relation to health status of the udder, lactation and season. Pol J Vet Sci., 19 (4): 737-44.

Ostensson, K., & Lun, S. (2008). Transfer of immunoglobulins through the mammary endothelium and epithelium and in the local lymphnode of cows during the initial response after intramammary challenge with E. coli endotoxin. Acta Vet Scand., 50: 1-10.

Pereyra, E. A., Dallard, B. E., & Calvinho, L. F. (2014). Aspects of the innate immune response to intramammary Staphylococcus aureus infections in cattle. Rev Argent Microbiol., 46 (4): 363-75.

Pyorala, S., Hovinen, M., Simojoki, H., Fitzpatrick, J., Ecksersall, P. D., & Orro, T. (2011). Acute phase proteins in milk in naturally acquired bovine mastitis caused by different pathogens. Vet Rec., 168 (20): 535.

Reinhardt, T. A., Sacco, R. E., Nonnecke, B. J., & Lippolis, J. D. (2013). Bovine milk proteome: Quantitative changes in normal milk exosomes, milk fat globule membranes and whey proteomes resulting from Staphylococcus aureus mastitis. J Proteomics, 26 (82): 141-54.

Rocha, T. L., Brownlow, S., Saddler, K. N., & Fothergill-Gilmore, L. A. (1996). New crystal form of β-lactoglobulin. J. Dairy Res, 63: 575-84.

Rodha, A. D., Pantoja, J. C. (2012). Using mastitis records and somatic cell count data. The Vet Clin North Am Food Anim Pract, 28 (2): 347-361.

Sadek, K., Saleh, E., Ayoub, M.(2017). Selective, reliable blood and milk bio-markers for diagnosing clinical and subclinical bovine mastitis. Trop Anim Health Prod., 49 (2): 431-7.

Santos, A. S. O., Meurer, V. M., Jesus, D. C., Pinto, I. S. B., Egito, A. S., Furtado, M. A. M., & Martins, M. F. (2013). Uso da tecnologia de eletroforese microfluídica "lab-on-a-chip" para análises das proteínas do leite em fraudes de leite caprino com leite bovino. Vet. e Zootec., 20 (2 Supl 1): 86-7.

Santos, A. S. D. O., Meurer, V. M., Costa, F. F., De Paiva, I. M., Fogaça, G. N., Do Egito, A. S., & Martins, M. F. (2018). Major goat milk protein: separation and characterization by “lab-on-a-chip” microfluidic electrophores. Boletim Do Centro de Pesquisa de Processamento de Alimentos, 35(2), 1-13.

Schepers, A. J., Lam. T. J. G. M., Schukken, Y. H., Wilmink, J. B. M., & Hanekamp, W. J. A. (1997) Estimation of variance components for somatic cell counts to determine thresholds for uninfected quarters. J Dairy Sci, 80 (80): 1833–40.

Smolenski, G. A., Broadhurst, M. K., Stelwagen, K., Haigh, B. J., & Wheeler, T. T. (2014). Host defence related responses in bovine milk during an experimentally induced Streptococcus uberis infection. Proteome Sci., 12 (19): 1-14.

Smolenski, G., Haines, S., Kwan, F. Y. S., Bond, J., Farr, V., Davis, S. R., Stelwagen, K., & Wheeler, T. T. (2007). Characterisation of host defence proteins in milk using a proteomic approach. J Proteome Res, 6 (1): 207-15.

Software, R. IBM Corp. Released 2010. IBM SPSS Statistics for Windows, Version 19.0. Armonk, IBM Corp.

Sola, M.C. (2015). Características do leite e sanidade da glândula mamária de bovinos curraleiro pé-duro e pantaneiro. [Tese]. Universidade Federal de Goiás, Escola de Veterinária e Zootecnia, 2015.

Thomas, F .C., Mullen, W., Tassi, R., Ramírez-Torres, A., Mudaliar, M., McNeilly, T. N., Zadoks, R. N., Burchmore, R., & David Eckersall, P. (2016). Mastitomics, the integrated omics of bovine milk in an experimental model of Streptococcus uberis astitis: 1. High abundance proteins, acute phase proteins and peptidomics. Mol Biosyst., 12 (9): 2735-47.

Tothova, C., Nagy, O., & Kovac, G. (2014). Acute phase proteins and their use in the diagnosis of diseases in ruminants: a review. Veterinarni Medicina, 59 (4): 163–80.

Zabolewicz, T., Barcewicz, M., Brym, P., Puckowska, P., & Kamiński, S. (2014). Association of polymorphism within LTF gene promoter with lactoferrina concentration in milk of Holstein cows. Pol J Vet Sci., 17(4):633-41.

Zbinden, C., Stephan, R., Johler, S., Borel, N., Bünter, J., Bruckmaier, R. M., & Wellnitz, O. (2014). The inflammatory response of primary bovine mammary epithelial cells to Staphylococcus aureus strains, is linked to the bacterial phenotype. PLoS One, 9 (1): 1-9.

Zhang, L., Boeren, S., van Hooijdonk, A. C., Vervoort, J. M., & Hettinga, K. A. (2015). A proteomic perspective on the changes in milk proteins due to high somatic cell count. J Dairy Sci. 98 (8): 5339-51.

Wheeler, T. T., Smolenski, G. A., Harris, D. P., Gupta, S. K., Haigh, B. J., Broadhurst, M. K., Molenaar, A. J., & Stelwagen, K. (2012). Host-defense-related proteins in cow’s milk. Animal Cons, 6 (3): 415-22.

Publicado

20/07/2021

Cómo citar

ALVES, F. A. de F. .; SOLA, M. C. .; MESQUITA, A. J. Proteinograma de leche de vacas con mastitis subclínica en función del puntaje de células somáticas. Research, Society and Development, [S. l.], v. 10, n. 9, p. e2210917779, 2021. DOI: 10.33448/rsd-v10i9.17779. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/17779. Acesso em: 18 jul. 2024.

Número

Sección

Ciencias Agrarias y Biológicas