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In einer sächsischen Milchviehanlage mit etwa 1800 Milchkühen, deren Tankmilchzellzahl, infolge vermehrten Auftretens von Euterinfektionen mit S. aureus als Leitkeim längerfristig über 300.000 Zellen/ml aufwies, wurden zwei Vakzinen eingesetzt. Die Erwartungshaltung lautete, dass mit den Impfungen die Inzidenz- und Prävalenzraten von S. aureus- und KNS-bedingten Mastitiden bei Färsen und bei Kühen bis zur Geburt und auch danach sinken. Es wurde vor allem erwartet, dass bei den geimpften Tieren die Zellzahlen langfristig erniedrigt bleiben und sich folglich die Eutergesundheit durch die Vakzinationen verbessert. Anhand der Gesamtgemelkszellzahlen (GZZ) der letzten drei Milchleistungsprüfungen (MLP) a. p. und der zytobakteriologischen Befunde einer Beprobung auf Viertelebene wurden die Kühe (n=416) in Statusgruppen eingeteilt. In Statusgruppe 2 befanden sich eutergesunde Kühe (n=112). Tiere (n=146) mit moderat erhöhten Viertel- (VZZ) und GZZ, die auf mindestens einem Viertel bakteriologisch positiv waren, wurden in Statusgruppe 3 zusammengefasst. Die Statusgruppe 4 bildeten Kühe (n=158), die durch stark erhöhte GZZ und VZZ charakterisiert waren und ggf. bakteriologisch positiv waren. Färsen (n=181) wurden in Statusgruppe 1 zusammengefasst. Alle Tiere mussten klinisch gesund sein, Färsen sollten eutergesund erscheinen. Als Impfstoffe wurden Startvac® (HIPRA Deutschland GmbH, Düsseldorf), eine kommerzielle Vakzine gegen S. aureus, KNS, Escherichia coli und coliforme Keime, sowie eine bestandsspezifische Vakzine (Bestvac Rind Mastitis®, IDT Biologika GmbH, Dessau-Rosslau) basierend auf S. aureus-Isolaten aus Mastitismilchen des Bestandes eingesetzt. Nach dem Zufallsprinzip wurden die Tiere innerhalb der Statusgruppen den Impfgruppen oder der Kontrollgruppe zugeteilt. Die erste Vakzination wurde einen Tag nach dem Trockenstellen vorgenommen (bei Färsen an vergleichbaren Trächtigkeitstagen), die zweite Vakzination erfolgte ca. 31 Tage vor dem errechneten Kalbedatum. Um den 53. Tag p. p. fand die dritte Impfung statt. Zytobakteriologische Beprobungen aller Tiere auf Viertelebene wurden am Tag 5 sowie am Tag 52 p. p. vorgenommen. Außerdem wurden während der Laktation die monatlichen MLP-Daten sowie jene zu tierärztlichen Behandlungen der in der Studie befindlichen Kühe sowie Abgänge und Abgangsursachen erfasst. Innerhalb der Statusgruppen gab es zwischen den Vakzinationsgruppen und den Kontrolltieren bezogen auf die VZZ zu den Beprobungszeitpunkten 5 und 52 sowie auf die GZZ aus den MLPs der gesamten Laktation keine nennenswerten Unterschiede. Die Erregerprävalenzen zu den genannten Zeitpunkten nebst deren Verlauf und jene der zytobakteriologischen Diagnosen, erbrachten nur punktuell signifikante Unterschiede, die in der Summe aber keine anhaltende Tendenz erkennen ließen, die auf das bessere Abschneiden einer Vakzinationsgruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe hindeuten würde. Zum gleichen Ergebnis gelangen die Auswertungen der Inzidenzraten, klinische Mastitisdaten und jene der Abgangsursachen im Anschluss an die Vakzinationen. Zusammenfassend hatte der Einsatz der bestandsspezifischen Vakzine Bestvac Rind Mastitis® sowie des Impfstoffes Startvac® mit EU-Zulassung bezogen auf die Zellzahlenentwicklung, die Inzidenz- und Prävalenzraten von S. aureus und KNS, die Behandlungsdauer und den Schweregrad von Mastitiden sowie die Heilungsraten im Vergleich zur Placebo-Gruppe in keiner der Statusgruppen erkennbare positive Effekte auf die Eutergesundheit.:Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 2 Literaturübersicht 2 2.1 Die Milchdrüse des Rindes 2 2.1.1 Anatomie und Physiologie 2 2.1.2 Immunologie des Euters 3 2.1.2.1 Mechanische Barrieren 3 2.1.2.2 Zelluläre Abwehr 5 2.1.2.3 Humorale Abwehrfaktoren 5 2.2 Die Mastitis des Rindes 8 2.2.1 Ökonomische Bedeutung 8 2.2.2 Begriffsbestimmung und Mastitisformen 9 2.2.3 Pathogenese 10 2.2.4 Mastitiserreger 11 2.2.4.1 Staphylokokken 13 2.2.4.1.1 Staphylococcus (S.) aureus 14 2.2.4.1.2 Koagulase-negative Staphylokokken (KNS) 16 2.2.4.2 Streptokokken 17 2.2.4.2.1 Streptococcus (Sc.) uberis 18 2.2.4.2.2 Streptococcus (Sc.) agalactiae 19 2.2.4.2.3 Streptococcus (Sc.) dysgalactiae 20 2.2.4.3 Escherichia (E.) coli 21 2.2.4.4 Andere Mastitiskeime 23 2.2.5 Mastitisdiagnostik 23 2.2.5.1 Milchprobennahme 23 2.2.5.2 Somatische Zellen und Zellzahl 23 2.2.5.2.1 Einflussfaktoren auf die Zellzahl 24 2.2.5.2.2 Messmethoden 24 2.2.5.3 Erregernachweis 25 2.2.5.3.1 Amplified Fragment Length Polymorphism (AFLP) 25 2.3 S. aureus-Mastitis als Bestandsproblem 27 2.3.1 Mastitisbekämpfung 27 2.3.1.1 Mastitistherapie 27 2.3.1.2 Managementmaßnahmen 29 2.4 Vakzination gegen Mastitis 31 2.4.1 S. aureus-Vakzinen 32 2.4.1.1 Inaktivierte Bakterien, Toxine und Toxoide 33 2.4.1.1.1 Startvac® 34 2.4.1.1.2 Stallspezifische Vakzinen mit inaktivierten Bakterien 36 2.4.1.2 Lebende Bakterien 37 2.4.1.3 Weitere Antigene 38 2.4.2 E. coli-Vakzinen 38 2.4.3 Applikationsarten 39 3 Tiere, Material und Methoden 40 3.1 Auswahl des Projektbetriebs 40 3.2 Betriebsbeschreibung 40 3.2.1 Bauliche Strukturen 40 3.2.2 Fütterungstechnik, Futterrationen und Tränken 40 3.2.3 Melkvorgang und Mastitismanagement 41 3.2.4 Trockenstellen unter antibiotischem Schutz 42 3.3 Auswahl der Versuchstiere 42 3.3.1 Vorauswahl potentiell teilnehmender Tiere 42 3.3.2 Einschlusskriterien 42 3.3.3 Ausschlusskriterien 43 3.4 Versuchsaufbau 43 3.4.1 Vakzinationsgruppen 44 3.4.2 Vakzine 44 3.4.3 Vakzination 45 3.4.4 Impfregime 45 3.4.5 Viertelgemelksprobennahme 45 3.4.6 Zeitpunkte der Viertelgemelksprobennahme 46 3.4.7 Asservierung und Versand von S. aureus-Isolaten 46 3.4.8 DNS-Extraktion 46 3.5 Analytische Methoden 47 3.5.1 Zytologische Untersuchungen 47 3.5.2 Bakteriologische Untersuchungen 47 3.5.3 Resistogramme 47 3.5.4 Genotypisierung 48 3.6 Dokumentation 50 3.6.1 Dokumentation auf dem Betrieb 50 3.6.2 Dokumentation der bakteriologischen Befunde 50 3.6.3 Dokumentation der zytobakteriologischen Diagnosen (zbD) 50 3.7 Milchleistungsprüfung (MLP) 51 3.8 Versuchszeitraum 51 3.9 Statistische Auswertung 51 4 Ergebnisse 52 4.1 Versuchsablauf 52 4.2 Klinische Untersuchung 52 4.3 Impfzeitpunkte und Abstände 52 4.4 Untersuchungsergebnisse der Milchproben (MP) 0, 5 und 52 52 4.4.1 Somatische Zellzahlen 52 4.4.2 Bakteriologische Befunde und Erregerprävalenzraten 55 4.4.2.1 Verlauf der bakteriologischen Prävalenzraten auf Viertelebene 56 4.4.2.1.1 Statusgruppe 1 56 4.4.2.1.2 Statusgruppe 2 57 4.4.2.1.3 Statusgruppe 3 58 4.4.2.1.4 Statusgruppe 4 59 4.4.3 Zytobakteriologische Diagnosen (zbD) der MP0, 5 und 52 auf Viertelebene 60 4.4.3.1 Zytobakteriologische Diagnosen auf Viertelebene 61 4.4.3.1.1 Statusgruppe 1 61 4.4.3.1.2 Statusgruppe 2 62 4.4.3.1.3 Statusgruppe 3 63 4.4.3.1.4 Statusgruppe 4 65 4.4.3.1.5 Entwicklung der bakteriologischen Befunde 67 4.5 MLP-Daten 70 4.5.1 Laktationstage 70 4.5.2 Tierzahlen der MLPs 70 4.5.3 Milchleistung 70 4.5.4 Gesamtgemelkszellzahl 71 4.5.4.1 Arithmetisches Mittel 71 4.5.4.2 Normalverteilung der Gesamtgemelkszellzahlen 73 4.6 Mastitisdaten 73 4.6.1 Klinischen Mastitiden und Mastitiserreger 73 4.6.2 Mastitisbehandlungen 74 4.6.3 Erregernachweise 14 Tage nach Therapieende 75 4.6.4 Zytobakteriologische Diagnosen von MPX und MPX+14 76 4.6.4.1 Statusgruppe 1 76 4.6.4.2 Statusgruppe 2 76 4.6.4.3 Statusgruppe 3 77 4.6.4.4 Statusgruppe 4 78 4.6.5 Kreuztabellen der zytobakteriologischen Diagnosen zum bakteriologischen Befund „S. aureus“ von MPX und MPX+14 78 4.6.5.1 Statusgruppe 1 78 4.6.5.2 Statusgruppe 2 79 4.6.5.3 Statusgruppe 3 79 4.6.5.4 Statusgruppe 4 80 4.7 Resistogramme 80 4.8 AFLP 81 4.8.1 AFLP-1 81 4.8.1 AFLP-2 81 5 Diskussion 84 5.1 Ziel der Untersuchungen 84 5.2 Kritische Betrachtung der Methoden 84 5.2.1 Hygiene- und Managementmaßnahmen 84 5.2.2 Auswahl der Vakzine 84 5.2.3 Impfregime 85 5.2.4 Antikörpertiter 87 5.2.5 Milchprobennahme und deren Zeitpunkte 87 5.2.6 Untersuchungsmaterial und Untersuchungsmethoden 88 5.2.7 Gruppenbildung bei den Versuchstieren 88 5.2.8 Betriebliche Dokumentation 89 5.2.9 Versuchszeitraum 90 5.2.10 Auswertung der Ergebnisse 90 5.3 Diskussion der Versuchsergebnisse 90 5.3.1 Verträglichkeit der Vakzine 90 5.3.2 Einfluss der Vakzine auf den Eutergesundheitsstatus 91 5.4 Schlussbetrachtung 97 6 Zusammenfassung 100 7 Summary 102 8 Literaturverzeichnis 104 9 Anhang 131 10 Danksagung 154

Alle laktierenden Ziegen aus 12 hessischen Milchziegen-Betriebe wurden über einen Zeitraum von 2 Jahren beprobt. 83,6 % der 2038 Hälftegemelksproben waren kulturell negativ. 10,7 % der bakteriologisch positiven Proben waren Koagulase-negative Staphylokokken. Zur KNS-Differenzierung wurden Kulturmorphologie, ID32 Staph-Test, in-vitro-Sensitivität gegenüber Antibiotika und die t-DNA-PCR angewandt. Keines dieser Verfahren konnte alleinig zur Identifizierung der KNS-Isolate erfolgreich angewandt werden, nur die Kombination der Verfahren war zielführend. Nachgewiesen wurden die Spezies S. caprae, S. epidermidis, S. simulans, S. hyicus, S. saprophyticus, S. chromogenes, S. lentus, S. xylosus und S. hominis. Weiterhin wurde nach Methoden gesucht, um die subklinische Mastitis der Ziege diagnostizieren zu können. Hier erscheint der Vergleich der Zellzahl beider Euterhälften einer Ziege geeignet, um eine subklinische Mastitis abgrenzen zu können. Aufgrund der erhöhten Zellzahl, der Erregernachweis in Reinkultur sowie des Vergleichs mit der kultur-bakteriologisch negativen Euterhälfte erscheint die ätiologische Bedeutung der nachgewiesenen KNS-Isolate als Mastitiserreger der Ziege wahrscheinlich. / All lactating goats out of 12 hessian Dairy-goat-farms were being tested over a period of 2 years. 83,6 % of 2038 half-milk-samples were bacteriological negative. 10,7 % of the bacteriological positive samples were Coagulase-negative staphylococci. For KNS-differentiation morphology of culture, ID 32 Staph Test, in-vitro-sensitivity against antibiotics and t-DNA-PCR were evaluated. None of these methods could be used alone to identify the CNS isolates, the combination of the methods led to results. The species S. caprae, S. epidermidis, S. simulans, S. hyicus, S. saprophyticus, S. chromogenes, S. lentus, S. xylosus and S. hominis were found. Further it was searched for methods to diagnose subclinical mastitis of goats. The comparison of cell amount of both udder halfs of a goat seems to be adequate to diagnose subclinical mastitis. Because of increased cell amount, proof of agent in pure culture and comparison with the bacteriological negative udder half the etiological impact of the detected CNS-Isolates as causative agents of goat-mastitis is likely.

A methodology for ageing foetal and neonatal cattle is developed, involving radiographic examination of infant mandibles for early developmental stages in molariform teeth; tooth-wear methodologies are imprecise at this stage before wear commences. Known-age modern bovine foetal and neonate material are collected as a control assemblage for method development (n=73); six Neolithic to Norse era assemblages from Orkney are examined using the modified technique together with standard tooth-wear analysis and other methodologies. Foetal and died-at-birth material is diagnosed at most sites using the new technique, together with a range of other peri-natal age-groups. Ageing at this early stage is highly relevant in the diagnosis of milking as a palaeoeconomy: the accepted view is that unwanted (male) calves were slaughtered to maximise milk for human consumption, hence a surfeit of neonate calf remains, as at the study sites. The diagnosis of foetal and died-at-birth material challenges this view, suggesting that attritional causes may have contributed to deaths at this stage. Although milking was probably carried out at most of the study sites, this may have been combined with slaughter of cattle for meat in a pragmatic exploitation strategy. Literary research shows possible attritional causes of abortion and early death in calves, in particular dietary insufficiency in pregnant cows, microbial infections, and also inadequate colostrum uptake. Additionally, research is used to consider the challenges to health that early milking might have posed, to the calf as mentioned, but also to the cow, where three main health issues are highlighted: infertility, mastitis and lameness.

Escherichia coli est un agent de mammites environnementales. Par contre, E. coli peut persister dans la glande mammaire. Les objectifs de cette étude étaient de confirmer la présence d’infection persistante chez des vaches laitières canadiennes et d’identifier la possibilité de contagion entre les quartiers d’une vache dans une cohorte de 91 fermes suivies durant deux ans. De plus, les souches persistantes ont été comparées à des souches transitoires. Les profils génétiques ont été obtenus à l’aide de l’électrophorèse sur gel en champs pulsés. La détection de la résistance pour sept antibiotiques s’est faite par microdilution. Vingt-sept gènes de virulence ont été déterminés par hybridation sur colonies. De la persistance a été détectée chez 18 vaches et de la contagion entre quartiers, chez deux vaches. La proportion de résistance chez les E. coli persistants était de 0,0 % (enrofloxacin) à 27,8 % (ampicilline et tétracycline) et de 0,0 % (enrofloxacin) à 16,8 % (tétracycline) pour les E. coli transitoires. Pour chacune des résistances additionnelles, les probabilités d’être une souche persistante augmentaient par un facteur 1,6 (95% IC : 1.1, 2.4). Une souche résistante à l’ampicilline et à la céphalothine avait une plus forte probabilité d’être persistante. Une souche possédant le gène iroN avait 5.4 fois plus de probabilité (95% IC: 1.2, 24.0) d’être persistante. Aussi, une souche positive pour le gène sitA avait 8.6 fois plus de probabilité (95% IC: 2.8, 27.1) d’être persistante. En conclusion, cette étude confirme qu’E. coli peut persister dans la glande mammaire des vaches laitières canadiennes et que ces E. coli sont différents de ceux impliqués lors d’infection transitoire. / Escherichia coli is part of the environmental mastitis pathogens. However, in some cases, persistence in the mammary gland occurs. The objectives of this study were to confirm persistent infection in Canadian dairy cows and to identify possible spread between quarters of a same cow in a cohort of 91 herds monitored over two years. Also, persistent strains were compared to transient strains. Antimicrobial susceptibility was determined by the broth microdilution method. Genetic profiles were obtained for same cow isolates by DNA fingerprinting with pulsed field gel electrophoresis. Twenty-seven virulence genes were determined by colony hybridization. Persistence was detected in 18 cows and contagion between quarters, in 2 cows. Proportions of resistance in persistent E.coli ranged from 0.0% (enrofloxacin) to 27.8% (ampicillin and tetracycline). Proportion of resistance in transient E.coli ranged from 0.0% (enrofloxacin) to 16.8% (tetracycline). For each additionnal antimicrobial resistance, odds of being classified as a persistent isolate increased by a factor of 1.6 (95% CI: 1.1, 2.4). Resistance to ampicillin and to cephalothin were both associated with higher odds of being a persistent E. coli. Isolates harboring gene iroN had 5.4 times higher odds (95% CI: 1.2, 24.0) of being classified as persistent isolates. Similarly, isolates positive to virulence gene sitA had 8.6 times higher odds (95% CI: 2.8, 27.1) of being classified as persistent isolates. In conclusion, this study confirmed that E. coli can persist in the udder of Canadian dairy cows and that these E. coli are different when compared to transient E. coli.

Orientador: José Carlos de Figueiredo Pantoja / Resumo: Objetivou-se avaliar a eficácia do cetoprofeno em casos de mastite clínica (MC) com ausência de isolamento microbiológico nas amostras de leite cultivadas no sistema de cultura na fazenda (SCF). Vacas de três rebanhos foram alocadas aleatoriamente em dois grupos experimentais. Grupo cetoprofeno (N = 65 quartos) foi tratado com cetoprofeno (3 mg/kg, via intramuscular, dose única) e grupo controle (N = 64 quartos) não recebeu terapia. Amostras de leite foram coletadas no momento do diagnóstico da MC e 14 (D14) e 21 (D21) dias após o caso. Os desfechos avaliados foram risco de cura clínica, recidiva e recorrência de MC, risco de nova infecção intramamária (IIM) em D14 e D21 e contagem de células somáticas em D14 e D21. A proporção de cura clínica, recidiva e recorrência de MC nos grupos cetoprofeno e controle foi de 83,08% e 85,94%, 18,52% e 18,18% e 16,67% e 16,36%, respectivamente. O risco relativo de todos os desfechos mencionados não foi diferente entre os grupos experimentais. Em ambas as análises as chances de nova IIM não foram diferentes entre os grupos experimentais. Não houve diferença na CCS entre os grupos entre os dias de amostragem ou grupos experimentais. Os resultados sugerem que o uso de cetoprofeno em casos de MC com cultura negativa não foi associado ao risco de cura clínica, recidiva e recorrência de MC, novas IIM e CCS. / Abstract: The objective of this study was to evaluate the efficacy of ketoprofen in culture-negative clinical mastitis (CM) cases. Cows from three commercial herds were randomly allocated into two experimental groups. The ketoprofen group (N = 65 quarters) received a single intramuscular injection of 3 mg/kg of ketoprofen. The control group (N = 64 quarters). Milk samples were collected at the time of CM diagnosis and at 14 (D14) and 21 (D21) days after the case. The outcomes evaluated were clinical cure, relapse and recurrence of CM, risk of new intramammary infection (IIM) at D14 and D21, and somatic cell count at D14 and D21. The proportion of clinical cure, relapse and recurrence of CM in the ketoprofen and control groups was 83.08%, 85.94%, 18.52% and 18,18%, 16,67% and 16,36%, respectively. The relative risk of all mentioned outcomes was not different between the experimental groups. For both analyses, the odds of new IIM were not different between the experimental groups. Mean SCC was not different between sampling days or experimental groups. Results suggest that the use of ketoprofen for culture-negative CM was not associated with the risk of clinical cure, relapse and recurrence of CM, new IIM and SCC. / Mestre

O objetivo geral do estudo foi avaliar os fatores de risco associados com práticas de manejo e a qualidade higiênica do leite cru, e caracterizar o nível de conhecimento e opiniões de produtores de leite sobre controle de mastite e qualidade do leite. Os objetivos específicos foram avaliar os fatores de risco associados com a qualidade higiênica do leite, determinar o efeito do tipo de agente causador de mastite sobre a qualidade do leite cru, e avaliar a associação entre o nível de conhecimento dos produtores e a contagem de células somáticas (CCS) do leite de tanque. O presente estudo foi dividido em três experimentos. No experimento 1, para avaliação de práticas de manejo associadas à qualidade higiênica do leite cru em rebanhos leiteiros, foram selecionados 120 rebanhos de acordo com a média geométrica da contagem bacteriana total (CBT) de 10 amostras de leite/ rebanho coletadas durante dois meses consecutivos, para compor dois grupos: 60 com alta CBT (1,11x104 UFC/mL) e 60 com baixa CBT (4,4x103 UFC/mL). Após a seleção, amostras de leite foram coletadas uma vez por semana durante dois meses para determinação da CBT, contagem do leite com incubação preliminar (CIP), contagem do leite pasteurizado (CLP), contagem de coliformes (CC), CCS e de concentrações de gordura, proteína e sólidos totais. Após a realização das análises, 63 rebanhos foram selecionados e visitados para aplicação de questionário sobre: a) informações gerais de manejo do rebanho; b) manejo de ordenha; c) procedimentos de limpeza de equipamento de ordenha e utensílios; d) programa de controle da mastite; e) condições de limpeza do úbere. Para o experimento 2, o nível de conhecimento e as opiniões dos produtores de leite sobre mastite e qualidade do leite, foram avaliados em 63 rebanhos selecionados e distribuídos de acordo com as médias geométricas da CCS (8 coletas semanais consecutivas durante dois meses) em três grupos: a) baixa CCS: ≤ 250.000 céls/mL(n = 16); b) média CCS: >250.000 ≤ 400.000 céls/mL (n = 24); c) alta CCS: > 400.000 céls/mL(n = 23). Nos rebanhos selecionados, foram aplicados questionários aos responsáveis pelo manejo do rebanho, com questões sobre: características socioeconômicas, conhecimentos a respeito de CCS, CBT e mastite e comportamentos dos produtores com relação a práticas de prevenção da mastite. No experimento 3, para avaliação da associação entre patógenos causadores de mastite e qualidade do leite, foram selecionados 90 rebanhos com base na CCS do tanque de 10 amostras/ rebanho coletadas durante dois meses consecutivos, para compor os seguintes grupos: a) ≤ 250.000 céls/mL (n = 30); b) >250.000 ≤ 600.000 céls/mL (n = 30); c) >600.000 céls/mL (n = 30). As amostras do leite de tanque foram coletadas, a cada 15 dias por um período de 3 meses, para determinação da contagem de Staphylococcus aureus, contagem de Streptococcus agalactiae, contagem de estafilococos coagulase-negativa, contagem de estreptococos ambientais, contagem de Escherichia coli, contagem de coliformes totais, CBT, CCS e de concentrações de gordura, proteína e sólidos totais. A alta quantidade de matéria orgânica presente na válvula de saída do tanque de expansão é um fator de risco para a qualidade higiênica do leite cru; o uso do desinfetante de tetos pré e pós-ordenha são práticas de manejo que reduzem a contagem dos principais indicadores de qualidade higiênica do leite e a prática de ordenha com o bezerro ao pé da vaca está associada ao aumento de CBT, CIP e CC. Outros fatores socioeconômicos como ter o leite como principal atividade econômica na propriedade, o tipo de ordenha utilizada no rebanho, o uso de métodos para detecção de mastite e o conhecimento das exigências legais de CCS e CBT foram fatores associados à CCS do leite de tanque. Adicionalmente, altas contagens de Streptococcus agalactiae reduzem a qualidade do leite de tanque por estarem correlacionadas com o aumento de CCS. / The overall objectve of this study was to evaluate risk factors associated with management practices and hygienic raw milk quality, and to caracterize the farmer\'s knowledge and opinions about mastitis control and milk quality. The specific objectives were to evaluate the risk factors associated with hygienic milk quality, to determine the effect of mastitis pathogens on raw milk quality and to assess the association between framers knowledge about mastitis control and somatic cell count (SCC) of bulk tank. Therefore, we proposed three experiments. For experiment 1, to evaluate management practices associated with hygienic quality of raw milk in dairy farms, 120 dairy herds were selected according to the geometric mean of the total bacterial count (TBC) from 10 milk samples collected during two consecutive months, which were distributed in two groups: high TBC (1.11 x104 CFU / mL, n = 60) and low TBC (4.4 x103 CFU / mL, n = 60). After selection of herds, milk samples were collected weekly for two months to perform analyzes of TBC, preliminary incubation count (PIC), laboratory pasteurization count (LPC), coliform count (CC), somatic cell count (SCC) and fat, protein and total solids concentrations. After laboratory analysis, 63 herds were visited for on-farm data collection by a questionnaire about: a) general aspects of farm management; b) milking management; c) milking equipment and utensils cleaning procedures; d) mastitis control; e) udder cleaning conditions. For experiment 2, to evaluate the knowledge and opinions of dairy farmers about mastitis control and milk quality, 63 herds were selected and distributed according to geometric means of SCC (8 weekly milk sampling during two consecutive months) into three groups: a) low SCC: ≤ 250,000 cells / mL (n = 16); b) medium SCC: >250,000 ≤ 400,000 cells / mL (n = 24); c) high SCC:> 400,000 cells / mL (n = 23). Previously formulated questionnaires were submitted to the herd manager, with questions about the following topics: socioeconomic characteristics, knowledge about SCC, TBC, mastitis and mastitis prevention practices. For experiment 3, to evaluate the association between mastitis pathogens, SCC and TBC, 90 herds were selected based on the SCC of 10 milk samples collected during two consecutive months, to compose the following groups: a) ≤ 250,000 cells / mL (n = 30), b) >250,000 ≤ 600,000 cells / mL (n = 30), c)> 600,000 cells / mL (n = 30). Bulk Tank milk samples were collected every 15 days for a period of three months, for Staphylococcus aureus count, Streptococcus agalactiae count, coagulase-negative staphylococci count, environmental streptococci count, Escherichia coli count, coliform count, TBC, SCC and fat, protein and total solids concentrations. The high amount of organic matter in the bulk tank outlet valve is a risk factor for the raw milk hygienic quality, the use of pre and post teat dipping is associated with a reduction of major indicators of raw milk hygienic quality and the presence of suckling calves before milking was associated with increased TBC, PIC and CC. Other social and economical factors, such as the milk as main economic activity in the farm, type of milking procedures used, the use of methods for mastitis detection and knowledge about legal requirements for SCC and TBC were correlated with CCS in bulk tank milk. Additionally, high Streptococcus agalactiae counts is associated with reduced bulk tank milk quality because of increased SCC.

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 mastite é uma das principais doenças enfrentadas por produtores de leite do mundo todo. Um dos indicadores que está diretamente relacionado com a doença no rebanho é a contagem de células somáticas (CCS). Estudos recentes mostram que um dos fatores de risco associados à mastite é o homem. Isto é, fatores relacionados às práticas de manejo, gestão da propriedade e às características pessoais do produtor, como personalidade, atitude, crenças, intenções, habilidades, conhecimentos e outras são importantes, além do engajamento dos funcionários. Dessa forma, entender a influência do homem é fundamental para o controle e a prevenção da mastite. O objetivo deste trabalho foi i) verificar se as motivações e barreiras percebidas pelo produtor rural podem explicar a variação da (CCS) do tanque em fazendas de leite, ii) avaliar a mentalidade do produtor de leite com relação ao futuro do próprio negócio e, iii) se as necessidades dos funcionários de fazendas produtoras de leite estão sendo atendidas. Para isso, um estudo foi conduzido em 75 propriedades de leite da região sul do Brasil. A coleta de dados foi realizada por meio de entrevistas com os produtores e funcionários, utilizando um questionário composto por perguntas abertas e com respostas na escala Likert. Todos os questionários foram aplicados pelo mesmo pesquisador. Para o estudo da mentalidade do produtor foi utilizado o Modelo Comportamental Fogg (MCF) e, para o estudo do engajamento dos funcionários, foi utilizada a Teoria de Motivação de Maslow. Na análise estatística foram utilizados os modelos de equações estruturais e análises descritivas. Pelos resultados encontrados é possível concluir que a variação da CCS do tanque é explicada pelas motivações e barreiras percebidas pelos produtores, ou ainda, que o Modelo Comportamental Fogg (MCF) pode ser usado para explicar a influência do homem sobre a mastite. Além disso, é possível concluir que os produtores de leite não possuem mentalidade positiva com relação ao futuro do negócio e estão desmotivados com a atividade leiteira. Com relação aos funcionários, estes não estão engajados e existe uma grande barreira de comunicação entre produtor e funcionário, pois o produtor de leite não sabe o que o seu funcionário valoriza. Por fim, este estudo permite concluir que, empresas de consultoria que trabalham com a melhoria da qualidade do leite, deveriam focar também no fator humano através do estudo da mentalidade do produtor e do engajamento dos funcionários. / Mastitis is a major disease faced by dairy farmers worldwide. One of the indicators directly related to the prevalence of the disease in the herd is the bulk tank somatic cell count (BTSCC). Recent studies showed that one of the risk factors associated with mastitis is the human factor. That is, factors related to management practices, farm management and personal characteristics of the farmer, such as personality, attitude, beliefs, intentions, skills, knowledge and others are important, besides to employee\'s engagement. Therefore, to understand the influence of humans is fundamental to control and prevent the disease. The main goal of this study was i) to determine whether the motivations and barriers perceived by farmers can explain the variation in the BTSCC, ii) to evaluate the farmer mindset about the business future and, iii) if the needs of dairy farms employees are being met. Thus, a study was conducted at 75 dairy farms in southern Brazil. Data collection was conducted through interviews with farmers end employees using a survey based on open questions and Likert scale answers. All surveys were given by the same researcher. Fogg Behavioral Model (FBM) was used to study the farmer mindset and Maslow\'s Motivation Theory was used to study employee\'s engagement. In statistical analysis, structural equation models and descriptive analyzes were used. Through the results found is possible to conclude that variations in BTSCC can be explained by the motivations and barriers perceived by farmers and that the Fogg Behavioral Model (FBM) used in this study can be used to explain the influence of human behaviors towards mastitis control. In addition, it is possible to conclude that dairy farmers in the study area have no positive mindset regarding the company\'s future and are unmotivated with the dairy business. Regarding the employees, they are unmotivated and there is a barrier of communication between the farmer and the employee, because the farmer does not know what her or his employees most valorize. Finally, this study showed that consulting companies focused on improving the milk quality should also pay attention to the human factor through the study of farmer mindset and employee\'s engagement.

Estudos têm mostrado a incidência de mastite bovina associada à alga Prototheca zopfii. O objetivo deste trabalho foi estudar a interação da P. zopfii com neutrófilos recuperados de leite bovino e avaliar o efeito do sistema ácido indol-3-acético/peroxidase de raiz forte (AIA/HRP) sobre a viabilidade deste microrganismo em experimentos in vitro. A P. zopfii foi recuperada de vacas com mastite clínica e, no laboratório, foram realizadas a caracterização molecular, morfológica e crescimento exponencial do microrganismo. Em seguida, neutrófilos recuperados de leite bovino foram incubados na ausência e na presença de P. zopfii opsonizada e foram avaliadas a produção de peróxido de hidrogênio, enzimas antioxidantes dos neutrófilos e microrganismo, e a capacidade fagocitária. Em outro estudo, a P. zopfii foi incubada com o sistema AIA/HRP e foram avaliadas a viabilidade por unidades formadoras de colônias (UFC), atividade de enzimas antioxidantes, integridade de membrana por exclusão com azul de Trypan e integridade do DNA. Os resultados foram analisados pela análise de variância com significância de 5% usando o teste Tukey. Foram observados diversos tamanhos celulares da P. zopfii, presença de autofluorescência, crescimento exponencial ao longo do tempo de incubação em que não foi possível determinar o início da fase de morte. Ainda, foram encontrados os genótipos 1, 2 e 3 nos isolados em estudo. A produção de peróxido de hidrogênio pelos neutrófilos na presença da alga foi estimulada 5 vezes em relação ao controle, estimulou a atividade das enzimas catalase (CAT) em 21% e glutationa redutase (GR) em 27% e não houve diferença significativa quanto à atividade de CAT, GR e superóxido dismutase (SOD) produzido pela P. zopfii. Também foi verificado que a P. zopfii não foi englobada pelo neutrófilo. O sistema AIA/HRP inibiu o crescimento do microrganismo em 45, 82 e 88% nos tempos de 4, 6 e 9 horas de incubação; a atividade da SOD, CAT, Glutationa Peroxidase (GPx) e GR aumentou respectivamente em 90, 120, 150% e 3,4 vezes; houve redução da viabilidade da P. zopfii em 10, 15, 20, 25 e 32% após os tempos de 4, 6, 8, 10 e 12 horas de incubação; e não afetou a integridade do DNA após 6 horas de incubação. Conclui-se que a P. zopfii é altamente resistente frente aos neutrófilos e demonstrou ser susceptível quanto ao efeito microbicida do sistema AIA/HRP. / Studies have shown the incidence of bovine mastitis associated with the algae Prototheca zopfii. The objective of this work was to study the interaction of P. zopfii with neutrophils recovered from bovine milk and to evaluate the effect of system indole-3-acetic acid/horseradish peroxidase (IAA/HRP) on the viability of this microorganism in vitro experiment. P. zopfii was recovered from cows with clinical mastitis and both the molecular and morphological characterization were performed besides the evaluation of exponential growth of the microorganism in the laboratory. Next, neutrophils recovered from bovine milk were incubated in the absence and presence of opsonized P. zopfii and were evaluated the production of hydrogen peroxide, antioxidant enzymes on neutrophils and microorganism, and phagocytic capacity. In another study, P. zopfii was incubated with the system IAA/HRP and the viability assessed by colony forming units (CFU), antioxidant enzymes activity, membrane integrity by exclusion with Trypan blue and DNA integrity. The results were analyzed by analysis of variance with a 5% significance using the Tukey test. Results from P. zopfii characterization showed various cellular sizes, presence of autofluorescence, exponential microorganism growth throughout the incubation time and was not possible to determine the beginning of the death. Moreover it was found genotypes 1, 2 and 3 in the isolates in study. The production of hydrogen peroxide by neutrophils in the presence of algae was stimulated 5 times compared to the control, increase the activity of catalase (CAT) in 21% and glutathione reductase (GR) in 27% was seen in neutrophils; and there was no significant difference in CAT, GR and superoxide dismutase (SOD) activity produced by P. zopfii. P. zopfii was not engulfment by neutrophils. The system IAA/HRP inhibited the growth of the microorganism in 45, 82 and 88% in the times of 4, 6 and 9 hours of incubation, the activity of SOD, CAT, glutathione peroxidase (GPx) and GR increased respectively by 90, 120, 150%, and 3.4 times, decreased the viability of P. zopfii 10, 15, 20, 25 and 32% after the times of 4, 6, 8, 10 and 12 hours of incubation, and did not affect the integrity of DNA after 6 hours of incubation. As a conclusion, P. zopfii is highly resistant to the neutrophils and demonstrated to be susceptible to the effect microbicidal of system IAA/HRP.