Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-06-20T14:21:30Z No. of bitstreams: 1 vaneidamariameurer.pdf: 2513462 bytes, checksum: e60f0acb50beb60e528dbf29fee51cad (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-13T15:24:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 vaneidamariameurer.pdf: 2513462 bytes, checksum: e60f0acb50beb60e528dbf29fee51cad (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T15:24:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 vaneidamariameurer.pdf: 2513462 bytes, checksum: e60f0acb50beb60e528dbf29fee51cad (MD5) Previous issue date: 2014-01-31 / O leite é um alimento de grande relevância na alimentação humana. Não obstante, dos diferentes setores da indústria alimentícia, o setor de laticínios destaca-se por estar entre os mais expressivos economicamente no Brasil. O leite de vaca, o mais consumido, pode ser substituído pelo leite de cabra principalmente porque este apresenta maior digestibilidade e baixo potencial alergênico. No entanto, uma prática fraudulenta consiste na adulteração do leite caprino com leite bovino. Dentre alguns fatores que contribuem para tal, estão o menor rendimento na produção de leite de cabra, em conjunto com o preço mais baixo do leite de vaca. O presente estudo objetivou avaliar as técnicas de eletroforese em gel de poliacrilamida na presença de ureia (UREIA-PAGE) e eletroforese microfluídica lab-on-a-chip, a fim de caracterizar o perfil proteico do leite de cabra e vaca e estabelecer técnicas rápidas e eficientes para detecção de fraude no leite de cabra. A detecção da fraude no leite de cabra por adição do leite de vaca foi testada pelo perfil eletroforético das proteínas usando os dois métodos citados acima. Os dois métodos avaliados mostraram que a fração αS1 - caseína bovina pode ser utilizada como um marcador para detecção desta fraude. Com a técnica de UREIA-PAGE foi possível detectar a presença da αS1-caseína do leite bovino a partir de 2% de leite bovino adicionado ao leite caprino. Entretanto com a técnica lab-on-a-chip só foi possível detectar a partir de 20% de adição. Pelo método de eletroforese microfluídica foi possível visualizar o perfil proteico do leite das diferentes espécies (bovino e caprino) traçando seus respectivos perfis eletroforético, com disponibilização rápida dos resultados. O que permite uma investigação de fraude de leite para laboratórios de rotina por meio de um método rápido, já que todo o procedimento dura cerca de 4 horas e permite um grau de automação maior. Devido à necessidade de técnicas eficientes, rápidas, automatizadas para atender a demanda da indústria de laticínios e dos órgãos de fiscalização, faz-se necessário o aperfeiçoamento da técnica lab-on-a-chip com o intuito de melhorar seu desempenho e aplicabilidade, possibilitando a detecção de níveis mais baixos de fraude. / Milk is a food of great relevance in human nutrition. In addition, among the different food industries in Brazil, the dairy industry is one of the economically expressive. Cow's milk was be substituted for goat‟s milk in any situation. The goat‟s milk presents better digestibility and low allergenic potential. However, it is common adulteration of goat milk with cow‟s milk. Some factors like low income of goat milk and the lower price of cow‟s milk contribute for this kind of fraud. The present study aimed to evaluate polyacrylamide gel electrophoresis techniques in presence of urea (UREA-PAGE) and microfluidic lab–on–a–chip, in order to characterize the protein profile of milk in the different species goat and cow. In addition, establish faster and efficient techniques for fraud detection in goat‟s milk. The fraud detection in goat‟s milk by the addition of cow milk was analyzed using the electrophoretic profiles of the proteins by the polyacrylamide gel electrophoresis methods UREA–PAGE and microfluidic lab-on-a-chip electrophoresis. Both studded methods showed the αs1 – casein bovine as a marked for this fraud detection. The UREA–PAGE techniques detected the bovine‟s milk αs1- casein from 2% of cow milk added to caprine milk. However lab-on–a-chip technique detected bovine‟s milk αs1- casein from 20% of addition. The microfluidic electrophoresis in microchip allowed the separation of the milk‟s proteins from the both species tracing their respective electrophoretic profiles with fast results availability; this method has great relevance in milk‟s fraud investigations in routine labs. The use of lab-on-a-chip has resulted in the rapid procedures as the run time is about four hours. Due to the need for automated, fast and efficient techniques to attend the dairy industry and the regulatory agencies request, it‟s necessary the development of the lab-on-a–chip technique in order to improve their performance and applicability.

A avaliação das modificações no proteinograma do leite tem sido utilizada como meio de diagnóstico das mamites dos bovinos, pois, em decorrência dos processos inflamatórios na glândula mamária, ocorrem alterações, tanto na concentração dos componentes protéicos do leite, como também, surgimento de compostos protéicos não elaborados no processo de secreção láctea. A técnica de fracionamento protéico por eletroforese em gel de poliacrilamida mostrou-se eficiente na detecção de pequenas quantidades de proteínas em fluídos orgânicos. As características das proteínas do leite de vacas sadias, e a avaliação de possíveis fatores de variabilidade foram determinadas em 139 amostras de leite de vacas. Os animais foram, inicialmente, submetidos a exame clínico geral e do úbere, complementado por exames físico-químicos, celulares e microbiológicos do leite, complementares ao diagnóstico das mamites. Do conjunto das amostras, 97 eram de vacas sadias, em plena lactação, sendo utilizadas para estabelecer valores padrões dos constituintes do leite de vacas sadias e avaliar a influência racial - Jersey e Gir; e do número de lactações - animais em primeira lactação, duas ou três lactações e, quatro ou mais lactações sobre o proteinograma lácteo. Além do mais a amostragem serviu de base para a avaliação da fase da lactação sobre o quadro protéico e, permitiram a formação de grupos experimentais para avaliação da influência do número de células somáticas, do isolamento bacteriano e do estado de saúde do úbere no proteinograma lácteo, obtido por eletroforese em gel de poliacrilamida. Os resultados demonstraram influência significativa de fatores raciais no teor de proteína total do soro lácteo, e de suas frações imunoglobulínica, α1-antitripsina, β-lactoglobulina, bem como de um conjunto de proteínas do soro lácteo separadas, mas não identificadas; influência do número de lactações no teor de albumina de origem plasmática, imunoglobulinas, β-lactoglobulina e α-lactoalbumina. A fase da lactação influenciou de forma significativa os teores de proteína total do leite, assim como nas frações protéicas do soro lácteo de vacas sadias, variações evidentes na fase colostral da lactação. O número de células somáticas influenciou o proteinograma do leite, apenas nas amostras com mais de 1.500.000 células somáticas/ml. Não foi demonstrada a influência significativa do isolamento bacteriano no proteinograma lácteo de vacas. Entretanto, observou-se significativa influência da mamite no proteinograma do leite de vacas, agindo, principalmente, nas proteínas não sintetizadas no ciclo fisiológico de secreção da glândula mamária. / The evaluation of the modifications in milk proteinogram is used as a diagnostic tool for bovine mastitis, once the inflammation of the mammary glands leads to changes in the concentration of milk proteic components, as well as the appearance of proteic components that are not elaborated in the milk secretion process. The technique of protein fractioning by electrophoresis in polyacrylamide gel is effective in detecting small amounts of proteins in organic fluids. The features of milk proteins of healthy cows and the evaluation of possible variability factors were determined in 139 cow milk samples. Animals were first submitted to general clinical examination and udder examination, and to physical-chemical, cellular and microbiological milk tests, complementary to mastitis diagnosis. Of the total samples, 97 were from healthy cows in full lactation, used to establish reference values for the components of healthy cow milk and to evaluate the influence of breed - Jersey and Gir, and number of lactations - first, two or three lactations, and four or more lactations on milk proteinogram. Additionally, sampling was useful as a base for the formation of experimental groups for evaluation of the influence of the number of somatic cells, bacterial isolation and health condition of the udder on milk proteinogram obtained by electrophoresis in polyacrylamide gel. Results showed a significant influence of breed related factors on the level of total protein and its fractions immunoglobulinic, α1-antitripsin, β-lactoglobulin in whey, as well as on the level of a group of separated but not identified whey proteins; influence of the number of lactations on the level of albumin of plasmatic origin, immunoglobulins, β-lactoglobulin and α-lactoalbumin. The lactation phase influenced the levels of milk serum protein significantly, as well as the proteic fractions of healthy cow milk serum, variation evident in the colostrum phase of lactation. The number of somatic cells influenced milk proteinogram only in samples with more than 1,500,000 somatic cells. No significant influence of bacterial isolation on milk proteinogram was demonstrated. However, a significant influence of mastitis on the proteinogram of cow milk was observed, affecting mostly those proteins not synthetized in the physiologic cycle of mammary gland secretion.

A avaliação das modificações no proteinograma do leite tem sido utilizada como meio de diagnóstico das mamites dos bovinos, pois, em decorrência dos processos inflamatórios na glândula mamária, ocorrem alterações, tanto na concentração dos componentes protéicos do leite, como também, surgimento de compostos protéicos não elaborados no processo de secreção láctea. A técnica de fracionamento protéico por eletroforese em gel de poliacrilamida mostrou-se eficiente na detecção de pequenas quantidades de proteínas em fluídos orgânicos. As características das proteínas do leite de vacas sadias, e a avaliação de possíveis fatores de variabilidade foram determinadas em 139 amostras de leite de vacas. Os animais foram, inicialmente, submetidos a exame clínico geral e do úbere, complementado por exames físico-químicos, celulares e microbiológicos do leite, complementares ao diagnóstico das mamites. Do conjunto das amostras, 97 eram de vacas sadias, em plena lactação, sendo utilizadas para estabelecer valores padrões dos constituintes do leite de vacas sadias e avaliar a influência racial - Jersey e Gir; e do número de lactações - animais em primeira lactação, duas ou três lactações e, quatro ou mais lactações sobre o proteinograma lácteo. Além do mais a amostragem serviu de base para a avaliação da fase da lactação sobre o quadro protéico e, permitiram a formação de grupos experimentais para avaliação da influência do número de células somáticas, do isolamento bacteriano e do estado de saúde do úbere no proteinograma lácteo, obtido por eletroforese em gel de poliacrilamida. Os resultados demonstraram influência significativa de fatores raciais no teor de proteína total do soro lácteo, e de suas frações imunoglobulínica, α1-antitripsina, β-lactoglobulina, bem como de um conjunto de proteínas do soro lácteo separadas, mas não identificadas; influência do número de lactações no teor de albumina de origem plasmática, imunoglobulinas, β-lactoglobulina e α-lactoalbumina. A fase da lactação influenciou de forma significativa os teores de proteína total do leite, assim como nas frações protéicas do soro lácteo de vacas sadias, variações evidentes na fase colostral da lactação. O número de células somáticas influenciou o proteinograma do leite, apenas nas amostras com mais de 1.500.000 células somáticas/ml. Não foi demonstrada a influência significativa do isolamento bacteriano no proteinograma lácteo de vacas. Entretanto, observou-se significativa influência da mamite no proteinograma do leite de vacas, agindo, principalmente, nas proteínas não sintetizadas no ciclo fisiológico de secreção da glândula mamária. / The evaluation of the modifications in milk proteinogram is used as a diagnostic tool for bovine mastitis, once the inflammation of the mammary glands leads to changes in the concentration of milk proteic components, as well as the appearance of proteic components that are not elaborated in the milk secretion process. The technique of protein fractioning by electrophoresis in polyacrylamide gel is effective in detecting small amounts of proteins in organic fluids. The features of milk proteins of healthy cows and the evaluation of possible variability factors were determined in 139 cow milk samples. Animals were first submitted to general clinical examination and udder examination, and to physical-chemical, cellular and microbiological milk tests, complementary to mastitis diagnosis. Of the total samples, 97 were from healthy cows in full lactation, used to establish reference values for the components of healthy cow milk and to evaluate the influence of breed - Jersey and Gir, and number of lactations - first, two or three lactations, and four or more lactations on milk proteinogram. Additionally, sampling was useful as a base for the formation of experimental groups for evaluation of the influence of the number of somatic cells, bacterial isolation and health condition of the udder on milk proteinogram obtained by electrophoresis in polyacrylamide gel. Results showed a significant influence of breed related factors on the level of total protein and its fractions immunoglobulinic, α1-antitripsin, β-lactoglobulin in whey, as well as on the level of a group of separated but not identified whey proteins; influence of the number of lactations on the level of albumin of plasmatic origin, immunoglobulins, β-lactoglobulin and α-lactoalbumin. The lactation phase influenced the levels of milk serum protein significantly, as well as the proteic fractions of healthy cow milk serum, variation evident in the colostrum phase of lactation. The number of somatic cells influenced milk proteinogram only in samples with more than 1,500,000 somatic cells. No significant influence of bacterial isolation on milk proteinogram was demonstrated. However, a significant influence of mastitis on the proteinogram of cow milk was observed, affecting mostly those proteins not synthetized in the physiologic cycle of mammary gland secretion.