The general objectives of the present thesis were to evaluate: (i) the effects of subclinical mastitis (SM) caused by major pathogens on SCC, milk leukocyte differentials (MLD) and milk yield; (ii) milk yield losses caused by SM at the cow and quarter level; and (iii) the economic impact of SM caused by major pathogens. The thesis was structured in four studies. In study 1, quarter milk samples (n = 302) from 78 cows with SCC gt;200,000 cells/mL were analyzed by milk leukocyte differential (MLD) methodology and by microbiological culture (MC). Quarters with positive-culture results were obtained from 102/156 (65.4%) of MLD-positive milk samples, while 28/135 (20.7%) of MLD-negative milk samples were MC-positive. When MC was considered the gold standard for mastitis diagnosis, the sensitivity (Se) of the MLD was 65.4% (IC95% = 57.4 to 72.8%) and the specificity (Sp) was 79.3% (IC95% = 71.4% to 85.7%). In conclusion, the use of the MLD on cows with monthly composite SCC > 200×103 cells/mL for screening at quarter level identified quarters more likely to be culture-positive. In study 2, the effect of different pathogens was evaluated by comparison of contralateral (healthy and infected) mammary quarters of 146 lactating cows. The impact of SM on economic return (quarter milk yield × milk price) was determined by applying milk payment estimates on milk collected from healthy versus infected glands. The milk losses ranged from 0.07 Kg/quarter.milking to 2.9 Kg/quarter.milking, and varied according to the pathogen causing SM. Economic losses were higher for SM caused by Enterococcus spp. (US$0.43/quarter.milking), Strep. Dysgalactiae (US$ 0.74/quarter.milking) and E. coli (US$0.98/quarter.milking). Additionally, there was a trend for Staph. aureus and Citrobacter spp. To induce economic losses of US$ 0.26 and 0.29/quarter.milking, respectively. In general, the economic return was lower in quarters with SM caused by environmental and contagious pathogens (US$ 0.18 and 0.22/quarter.milking, respectively) when compared to their healthy contralateral quarters. In study 3, a total of 146 out of 650 lactating cows were selected from seven dairy herds for having composite milk SCC > 200,000 cells/mL in combination with the isolation of a major mastitis pathogen. From these selected cows, 1,436 quarter milk samples were collected during three successive sampling occasions at intervals of 15-20 days. Quarter milk yield was measured by milking the mammary quarters individually using three successive milk samplings over time. Bacterial isolates were identified by microbiological culture, MALDI-TOF MS and partial sequencing of the 16S rRNA gene. Milk losses and economic returns varied according to the type of mastitis-causing pathogen: 0.24 to -0.87 kg/quarter.milking for environmental streptococci, and -1.57 to -1.69 kg/quarter.milking for Staph. aureus. Overall, mammary quarters that were cured from SM caused by Staph. aureus and environmental streptococci exhibited an increase in economic return of approximately 0.47 and 0.69 US$/quarter.milking, respectively. In study 4, test day records (n = 1,200,002) were obtained from the Paraná State Holstein Association, which included data from 92,560 lactating cows, from 781 herds, from January 2010 to December 2015. A segmented regression was fitted to estimate the cut-off point of Log10SCC scale where milk yield started to be affected by mastitis: 0.90 (~7,963 cells/mL). In conclusion, first lactation cows have a reduction of 1.37 to 2.28 kg/cow/d of milk yield for each increase of one unit of Log10SCC over the cutoff point, whereas second and later lactation cows are expected to have milk yield losses of 2.36 to 4.20 kg/cow/d for each unit increase of Log10SCC over the cutoff point. Overall, the results of this thesis indicated that milk losses depend on the type of pathogen causing SM. Major pathogens have showed greater effects on milk quality than when it was observed using the approach of culture results of negative or positive. The methodology for evaluation of subclinical mastitis effect on milk yield interferes in the estimation of milk losses, and should include factors such as DIM and number of parity. / Os objetivos gerais da tese foram avaliar: (i) os efeitos da mastite subclínica (MS) causada por patógenos primários sobre a CCS, contagem diferencial de células e produção de leite; (ii) perdas de produção de leite ocasionadas pela MS, em nível de vacas e quartos mamários; e (iii) o impacto econômico da MS causado por patógenos primários. A tese foi estruturada em quatro estudos. No estudo 1, amostras de leite de quartos mamários (n = 302) foram submetidas a cultura microbiológica (CM) e contagem diferencial de leucócitos (MLD). Quartos com resultados cultura-positiva apresentaram 102/156 (65,4%) amostras de leite MLD-positivas, e 28/135 (20,7%) das amostras de leite MLD-negativas tiveram CM-positivas. Quando a CM foi considerada o padrão-ouro para o diagnóstico da mastite, o diagnóstico por meio da MLD apresentou sensibilidade (Se) de 65,4% (IC95% = 57,4 a 72,8%) e especificidade (Sp) de 79,3% (IC95% = 71,4% a 85,7%). Em conclusão, o uso da MLD em vacas com CCS mensal > 200,000 células/mL para triagem de quartos identificou os mais prováveis de ser cultura-positivos. No estudo 2, o efeito de diferentes tipos de patógenos foi estudado avaliando pares de quartos mamários contralaterais (sadios e infectados) de 146 vacas em lactação. O impacto da MS sobre o retorno econômico (produção de leite × preço do leite) foi determinado pela aplicação de estimativas de pagamento do leite de quartos sadios e infectados. As perdas de leite variaram de 0,07 Kg/quarto.ordenha a 2,9 Kg/quarto.ordenha de acordo com o patógeno causador de MS. As perdas econômicas foram maiores em casos de MS causados por Enterococcus spp. (US$ 0,43/quarto.ordenha), Strep. dysgalactiae (US$ 0,74/quarto.ordenha) e E. coli (US$ 0,98/quarto.ordenha). Além disso, houve uma tendência de Staph. aureus e Citrobacter spp. ocasionar perdas de US$ 0,26 e 0,29/quarto.ordenha, respectivamente. Em geral, o retorno econômico foi menor em quartos com MS causada por patógenos ambientais e contagiosos (US$ 0,18 e 0,22/quarto.ordenha, respectivamente) quando comparados com os quartos contralaterais sadios. No estudo 3, um total de 146 das 650 vacas em lactação foram selecionadas de sete rebanhos por apresentar amostras compostas de leite com alta CCS (> 200.000 células/mL) e isolamento de patógeno primário causador de MS. Destas vacas selecionadas, 1.436 amostras de leite de quartos foram coletadas durante três amostragens sucessivas com intervalos de 15-20 dias. A produção de leite em nível de quartos mamários foi mensurada por meio de ordenha completa e individual. Os isolados bacterianos foram identificados por CM, MALDI-TOF MS e sequenciamento parcial do gene 16S rRNA. As perdas de leite e os retornos econômicos variaram de acordo com o tipo de patógeno causador da mastite: - 0,24 a -0,87 kg/quarto.ordenha (Streptococcus ambientais) e -1,57 a -1,69 kg/quarto.ordenha (Staph. aureus). Em geral, os quartos mamários que apresentaram cura da MS causada por Staph. aureus e Streptococcus ambientais apresentaram aumento no retorno econômico de aproximadamente 0,47 e 0,69 US$/quarto.ordenha, respectivamente. No estudo 4, registros do controle leiteiro (n = 1.200.002) foram obtidos da associação Paranaense do gado Holandês, os quais incluíram dados de 92.560 vacas Holandesas em lactação de 781 rebanhos, de janeiro de 2010 a dezembro de 2015. Uma regressão segmentada foi ajustada para estimar o ponto de corte na escala Log10CCS em que a produção de leite começou a ser afetada pela MS: 0.90 (~ 7.963 células/mL). Como conclusão, vacas de primeira cria apresentaram redução de 1,37 a 2,28 kg/vaca/dia na produção de leite para cada aumento de uma unidade Log10CCS acima do ponto de corte, enquanto vacas com duas ou mais crias apresentaram perdas de 2,36 a 4,20 kg/vaca/dia. Em geral, os resultados desta tese indicaram que as perdas de leite dependem do tipo de patógeno que causa SM. Os patógenos primários mostraram maiores efeitos sobre a qualidade do leite do que quando foram observados pela abordagem com base nos resultados de cultura negativa ou positivos. A metodologia de avaliação do efeito da mastite subclínica sobre a produção de leite interfere na estimativa das perdas de leite e deve incluir fatores como DIM e número de paridade.

The general objectives of the present thesis were to evaluate: (i) the effects of subclinical mastitis (SM) caused by major pathogens on SCC, milk leukocyte differentials (MLD) and milk yield; (ii) milk yield losses caused by SM at the cow and quarter level; and (iii) the economic impact of SM caused by major pathogens. The thesis was structured in four studies. In study 1, quarter milk samples (n = 302) from 78 cows with SCC gt;200,000 cells/mL were analyzed by milk leukocyte differential (MLD) methodology and by microbiological culture (MC). Quarters with positive-culture results were obtained from 102/156 (65.4%) of MLD-positive milk samples, while 28/135 (20.7%) of MLD-negative milk samples were MC-positive. When MC was considered the gold standard for mastitis diagnosis, the sensitivity (Se) of the MLD was 65.4% (IC95% = 57.4 to 72.8%) and the specificity (Sp) was 79.3% (IC95% = 71.4% to 85.7%). In conclusion, the use of the MLD on cows with monthly composite SCC > 200×103 cells/mL for screening at quarter level identified quarters more likely to be culture-positive. In study 2, the effect of different pathogens was evaluated by comparison of contralateral (healthy and infected) mammary quarters of 146 lactating cows. The impact of SM on economic return (quarter milk yield × milk price) was determined by applying milk payment estimates on milk collected from healthy versus infected glands. The milk losses ranged from 0.07 Kg/quarter.milking to 2.9 Kg/quarter.milking, and varied according to the pathogen causing SM. Economic losses were higher for SM caused by Enterococcus spp. (US$0.43/quarter.milking), Strep. Dysgalactiae (US$ 0.74/quarter.milking) and E. coli (US$0.98/quarter.milking). Additionally, there was a trend for Staph. aureus and Citrobacter spp. To induce economic losses of US$ 0.26 and 0.29/quarter.milking, respectively. In general, the economic return was lower in quarters with SM caused by environmental and contagious pathogens (US$ 0.18 and 0.22/quarter.milking, respectively) when compared to their healthy contralateral quarters. In study 3, a total of 146 out of 650 lactating cows were selected from seven dairy herds for having composite milk SCC > 200,000 cells/mL in combination with the isolation of a major mastitis pathogen. From these selected cows, 1,436 quarter milk samples were collected during three successive sampling occasions at intervals of 15-20 days. Quarter milk yield was measured by milking the mammary quarters individually using three successive milk samplings over time. Bacterial isolates were identified by microbiological culture, MALDI-TOF MS and partial sequencing of the 16S rRNA gene. Milk losses and economic returns varied according to the type of mastitis-causing pathogen: 0.24 to -0.87 kg/quarter.milking for environmental streptococci, and -1.57 to -1.69 kg/quarter.milking for Staph. aureus. Overall, mammary quarters that were cured from SM caused by Staph. aureus and environmental streptococci exhibited an increase in economic return of approximately 0.47 and 0.69 US$/quarter.milking, respectively. In study 4, test day records (n = 1,200,002) were obtained from the Paraná State Holstein Association, which included data from 92,560 lactating cows, from 781 herds, from January 2010 to December 2015. A segmented regression was fitted to estimate the cut-off point of Log10SCC scale where milk yield started to be affected by mastitis: 0.90 (~7,963 cells/mL). In conclusion, first lactation cows have a reduction of 1.37 to 2.28 kg/cow/d of milk yield for each increase of one unit of Log10SCC over the cutoff point, whereas second and later lactation cows are expected to have milk yield losses of 2.36 to 4.20 kg/cow/d for each unit increase of Log10SCC over the cutoff point. Overall, the results of this thesis indicated that milk losses depend on the type of pathogen causing SM. Major pathogens have showed greater effects on milk quality than when it was observed using the approach of culture results of negative or positive. The methodology for evaluation of subclinical mastitis effect on milk yield interferes in the estimation of milk losses, and should include factors such as DIM and number of parity. / Os objetivos gerais da tese foram avaliar: (i) os efeitos da mastite subclínica (MS) causada por patógenos primários sobre a CCS, contagem diferencial de células e produção de leite; (ii) perdas de produção de leite ocasionadas pela MS, em nível de vacas e quartos mamários; e (iii) o impacto econômico da MS causado por patógenos primários. A tese foi estruturada em quatro estudos. No estudo 1, amostras de leite de quartos mamários (n = 302) foram submetidas a cultura microbiológica (CM) e contagem diferencial de leucócitos (MLD). Quartos com resultados cultura-positiva apresentaram 102/156 (65,4%) amostras de leite MLD-positivas, e 28/135 (20,7%) das amostras de leite MLD-negativas tiveram CM-positivas. Quando a CM foi considerada o padrão-ouro para o diagnóstico da mastite, o diagnóstico por meio da MLD apresentou sensibilidade (Se) de 65,4% (IC95% = 57,4 a 72,8%) e especificidade (Sp) de 79,3% (IC95% = 71,4% a 85,7%). Em conclusão, o uso da MLD em vacas com CCS mensal > 200,000 células/mL para triagem de quartos identificou os mais prováveis de ser cultura-positivos. No estudo 2, o efeito de diferentes tipos de patógenos foi estudado avaliando pares de quartos mamários contralaterais (sadios e infectados) de 146 vacas em lactação. O impacto da MS sobre o retorno econômico (produção de leite × preço do leite) foi determinado pela aplicação de estimativas de pagamento do leite de quartos sadios e infectados. As perdas de leite variaram de 0,07 Kg/quarto.ordenha a 2,9 Kg/quarto.ordenha de acordo com o patógeno causador de MS. As perdas econômicas foram maiores em casos de MS causados por Enterococcus spp. (US$ 0,43/quarto.ordenha), Strep. dysgalactiae (US$ 0,74/quarto.ordenha) e E. coli (US$ 0,98/quarto.ordenha). Além disso, houve uma tendência de Staph. aureus e Citrobacter spp. ocasionar perdas de US$ 0,26 e 0,29/quarto.ordenha, respectivamente. Em geral, o retorno econômico foi menor em quartos com MS causada por patógenos ambientais e contagiosos (US$ 0,18 e 0,22/quarto.ordenha, respectivamente) quando comparados com os quartos contralaterais sadios. No estudo 3, um total de 146 das 650 vacas em lactação foram selecionadas de sete rebanhos por apresentar amostras compostas de leite com alta CCS (> 200.000 células/mL) e isolamento de patógeno primário causador de MS. Destas vacas selecionadas, 1.436 amostras de leite de quartos foram coletadas durante três amostragens sucessivas com intervalos de 15-20 dias. A produção de leite em nível de quartos mamários foi mensurada por meio de ordenha completa e individual. Os isolados bacterianos foram identificados por CM, MALDI-TOF MS e sequenciamento parcial do gene 16S rRNA. As perdas de leite e os retornos econômicos variaram de acordo com o tipo de patógeno causador da mastite: - 0,24 a -0,87 kg/quarto.ordenha (Streptococcus ambientais) e -1,57 a -1,69 kg/quarto.ordenha (Staph. aureus). Em geral, os quartos mamários que apresentaram cura da MS causada por Staph. aureus e Streptococcus ambientais apresentaram aumento no retorno econômico de aproximadamente 0,47 e 0,69 US$/quarto.ordenha, respectivamente. No estudo 4, registros do controle leiteiro (n = 1.200.002) foram obtidos da associação Paranaense do gado Holandês, os quais incluíram dados de 92.560 vacas Holandesas em lactação de 781 rebanhos, de janeiro de 2010 a dezembro de 2015. Uma regressão segmentada foi ajustada para estimar o ponto de corte na escala Log10CCS em que a produção de leite começou a ser afetada pela MS: 0.90 (~ 7.963 células/mL). Como conclusão, vacas de primeira cria apresentaram redução de 1,37 a 2,28 kg/vaca/dia na produção de leite para cada aumento de uma unidade Log10CCS acima do ponto de corte, enquanto vacas com duas ou mais crias apresentaram perdas de 2,36 a 4,20 kg/vaca/dia. Em geral, os resultados desta tese indicaram que as perdas de leite dependem do tipo de patógeno que causa SM. Os patógenos primários mostraram maiores efeitos sobre a qualidade do leite do que quando foram observados pela abordagem com base nos resultados de cultura negativa ou positivos. A metodologia de avaliação do efeito da mastite subclínica sobre a produção de leite interfere na estimativa das perdas de leite e deve incluir fatores como DIM e número de paridade.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:30:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 536018 bytes, checksum: b50bb7d23d5b30de21ba7e5b15e30059 (MD5) Previous issue date: 2008-09-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The coffee berry borer, Hypothenemus hampei (Ferrari, 1867) (Coleoptera: Scolytidae), is ans important drawbacks for coffee plantations in Brazil. In Espírito Santo state it is considered the most serious pest of coffee plantations, however, studies on damage caused by H. hampei are scarce. In order to evaluate the damage caused by H. hampei in green and processed coffee and loose of quality of C. canephora, an experiment was carried out in three places in north of Espírito Santo state: Marilandia, Sooretama and São Gabriel da Palha. The coffee fruits were collected in plants infested with H. hampei, in 2008. The samples were divided in two groups: bored berries and no bored berries. The samples were dried in open place to obtain 12% of humidity. The treatments consisted of 1200 coffee fruits with nine levels of infestation: 0, 3, 5, 10, 20, 40, 60, 80, e 100 %. To obtain those treatments bored berries bored and no bored beries were mixed. The data were obtained by weighting the samples before and after procesing coffee. There was a significative reduction in the mass of coffee, in the three regions studied. A linear reduction of mass was observed when the levels of infestation were increased. The processed coffee differed in the three places. The highest means were in Sooretama field and the loses in the grain mass were estimated in 22,7% of the nominal value of the fruit infestation level while in São Gabriel da Palha and Marilândia this value was 19,3% and 17,9% respectively. The number of defects of the grain increased linearly, were for each level of fruit infestation there was an increase of 4.78 defects in the samples of São Gabriel da Palha and 3.65 defects in the fields of Marilândia and Sooretama. The coffee type was not altered until 5% of the fruit infestation in relation with the control. After 10% of the fruit infestation there were significant depreciation on the coffee type, causing from 1 to 6.8% de depreciation of the value of coffee. In conclusion, the wastes in the field with high infestations of coffee berie borer could be very important, mainly due the the looses of mass from the processed coffee. / A broca do café, Hypothenemus hampei (Ferrari, 1867) (Coleoptera: Scolytidae), representa sério problema para a cafeicultura brasileira, e no Espírito Santo é considerada a pior praga para esta cultura. Apesar da importância atribuída a este inseto, existem poucos estudos que revelam os danos causados por H. hampei ao café conilon (Coffea canephora). Assim este trabalho teve como objetivo caracterizar os prejuízos causados pela broca do café relacionados a perda de massa do café em coco e beneficiado e na classificação do café quanto ao tipo, para a espécie C. canephora. Em lavouras de três municípios do norte capixaba, Marilândia, Sooretama e São Gabriel da Palha, no período de colheita da safra 2008 foram coletados frutos em plantas que apresentavam infestação por H. hampei. Os frutos foram separados em brocados e não brocados e posteriormente colocados para secar em terreiro de cimento até teor de água de 12% (+ou- 0,3). Os tratamentos consistiram de amostras de 1200 frutos com níveis de infestação de 0, 3, 5, 10, 20, 40, 60, 80, e 100% de brocados. Para alcançar estes valores os frutos brocados foram misturados aos n~ao brocados em proporções equivalentes a cada tratamento. Os dados foram obtidos através da pesagem das amostras antes e depois do beneficiamento. Houve perdas de massa significativas do café em coco e beneficiado, nas três regiões onde o trabalho foi realizado, nos diferentes níveis de infestação, havendo um aumento linear de perdas de massa de C. canephora à medida que os níveis de infestação por H. hampei aumentam. As perdas de massa ocorridas no café beneficiado foram diferenciadas nas três regiões avaliadas, sendo que na lavoura de Sooretama, com maiores médias, as perdas estimadas de massa dos grãos representaram 22,7% quando 100% dos frutos estavam infestados por H. hampei, enquanto que em São Gabriel da Palha e Marilândia este valor chegou a 19,3% e 17,9% respectivamente. O número de defeitos dos grãos aumentou de forma linear, sendo que para cada nível de infestação dos frutos, houve um aumento de 4,78 defeitos nas amostras da lavoura de São Gabriel da Palha e 3,65 defeitos nas lavouras de Marilândia e Sooretama. O tipo de café não alterou até o nível de 5% de infestação dos frutos com relação a testemunha. A partir de 10% de infestação dos frutos houve depreciações significativas no tipo de café, causando de 1 a 6,8% de desvalorização no preço dos grãos de café. Pode-se concluir que os prejuízos que ocorrem em lavouras com altos níveis de infestação podem ser bastante expressivos, principalmente devido a perda de massa do café beneficiado.