Association of Kappa casein gene polymorphism with milk production traits in crossbred dairy cows / Associação do polimorfismo do gene Kappa-caseína com características de produção de leite em vacas leiteiras mestiças

Milk's qualitative and technological properties are greatly affected by genetic polymorphisms in the kappa-casein gene, and their polymorphisms may serve as informative markers of yield and composition. Thus, the objective of this study was to detect kappa-casein (kappa-CN) gene polymorphisms and their association with milk production traits in crossbred dairy cows. One hundred healthy crossbred (Friesian x Jenoubi) dairy animals between three and five years old were sampled for blood and milk during their first lactation. The genomic DNA was extracted from whole blood, and restriction fragment length polymorphism (RFLP-PCR) was used to determine the genotype of the kappa-CN gene. As a consequence of the restriction digestion of this fragment with Hind III, it showed three different restriction patterns: BB (453 base pairs uncut), AB (453, 206, and 225 base pairs), and AA (206 and 225 base pairs). Based on genetic diversity, the AB genotype was the most predominant (n = 67), with a frequency of 0.67. A variant genotype of the kappa-CN gene was associated with milk production traits in crossbred dairy cows. Animals with the AA variant produced a higher milk yield and a higher percentage of fat, casein, protein, and solids not fat (SNF) (P≤0.05) (1.397kg, 0.75%, 0.31%, 0.27%, and 0.68%, respectively) than those with the BB variant. A logistic regression analysis confirmed that the kappa-CN genotypes increase milk yield and casein content. Therefore, genetic variants of the kappa-CN gene could be used as genetic markers for improving milk production traits in dairy cattle.(AU)

As propriedades qualitativas e tecnológicas do leite são muito afetadas por polimorfismos genéticos no gene kappa-caseína e esses polimorfismos podem servir como marcadores informativos de rendimento e composição. Assim, o objetivo deste estudo foi detectar polimorfismos do gene kappa-caseína (kappa-CN) e sua associação com características de produção de leite em vacas leiteiras mestiças. Cem animais mestiços (Freisian x Jenoubi) saudáveis, entre três e cinco anos de idade, foram amostrados durante a primeira lactação para sangue e leite. O DNA genômico foi extraído do sangue total e o polimorfismo dos fragmentos de restrição do DNA genômico (RFLP-PCR) foi usado para determinar o genótipo do gene kappa-CN. Em consequência da digestão de restrição deste fragmento com Hind III, ele apresentou três padrões de restrição diferentes: BB (453 pares de bases não cortadas), AB (453,206 e 225 pares de bases) eAA (206 e 225 pares de bases). Com base na diversidade genética, o genótipo AB foi o mais predominante (n = 67), com frequência de 0,67. Genótipo variante do gene kappa-CN foi associado com características de produção de leite em vacas leiteiras mestiças. Animais com a variante AA tiveram maior produção de leite e maior percentual de gordura, caseína, proteína e sólidos não gordurosos (SNG) (P≤0,05) (l,397kg, 0,75%, 0,31%, 0,27% e 0,68%, respectivamente) do que aqueles com variante BB. Uma análise de regressão logística confirmou que os genótipos kappa-CN aumentam a produção de leite e o teor de caseína. Portanto, variantes genéticas do gene kappa-CN podem ser usadas como marcadores genéticos para melhorar as características de produção de leite em bovinos leiteiros.(AU)

Molecular characterization of Kappa-casein and beta-lactoglobulin genes in Anatolian Black cattle and Holstein breeds / [Caracterização molecular dos genes Kappa-casein e beta-lactoglobulina em gado negro anatoliano e raças Holstein]

κ-Cn and ß-lactoglobulin are important candidate genes associated with milk yield and milk protein content. The present investigation is carried out to determine the polymorphisms status of κ-Cn and ß-lactoglobulin genes in Anatolian Black cattle and Holstein breeds. PCR-RFLP technique was used to determine Kappa-Casein and ß-lactoglobulin polymorphisms in both cattle breeds. The allele frequency of Anatolian Black cattle in terms of κ-Cn and ß-lactoglobulin genes were 0.50 (A) 0.50 (B) and 0.20 (A) 0.80 (B) respectively, whereas in Holstein were 0.29 (A) 0.71 (B) and 0.44 (A) 0.56 (B) respectively. The chi-square test showed that each cattle breed was in Hardy-Weinberg equilibrium (P>0.05).

κ-Cn e ß-lactoglobulina são importantes genes candidatos associados à produção de leite e ao teor de proteína do leite. A presente investigação é realizada para determinar o status de polimorfismos dos genes κ-Cn e ß-lactoglobulina nas raças Anatolian Black cattle e Holstein. A técnica PCR-RFLP foi utilizada para determinar os polimorfismos Kappa-Casein e ß-lactoglobulina em ambas as raças de gado. A freqüência dos alelos do gado negro anatólio em termos de κ-Cn e ß-lactoglobulina foi de 0,50 (A) 0,50 (B) e 0,20 (A) 0,80 (B) respectivamente, enquanto que em Holstein foi de 0,29 (A) 0,71 (B) e 0,44 (A) 0,56 (B) respectivamente. O teste do qui-quadrado mostrou que cada raça bovina estava em equilíbrio de Hardy-Weinberg (P>0,05).

Supplementation strategies for lactating F1 Holstein x Zebu cows on deferred pastures / Estratégias de suplementação para vacas F1 Holandês x Zebu em lactação em pasto diferido

The objective of this study was to evaluate the effects of different concentrate supplementation strategies to lactating F1 Holstein x Zebu cows managed on deferred signal grass pasture on milk yield, composition and body weight gain. Thirty-six F1 Holstein x Zebu cows with average days in milk of 102 ± 10 and body weight of 501 ± 19 kg were allotted to a 4 x 5 completely randomized factorial design, with four feeding strategies and five weeks of evaluation. The treatments consisted of four nutritional strategies: deferred pasture as a source of roughage + 700 grams of protein supplement (PDPI); deferred pasture as a source of roughage + 1,200 grams of protein supplement (PDPII); deferred pasture + 15 kilograms of corn silage (natural basis) + 1,200 grams of protein supplement (PDSP) and corn silage (ad libitum) + 700 grams of protein supplement (CSS). There was no interaction (P = 0.99) between supplementation strategies and test days on milk yield and chemical composition. The mean milk yield of cows managed on PDPI, PDPII and PDSP was 11.50 kg/day (P > 0.05), which was 14.30% lower than that of cows managed on CSS. Fat content (P < 0.01), protein (P < 0.01), lactose (P < 0.01), defatted dry extract (DDE) (P< 0 .01), total solids (P < 0.01) and milk casein (P < 0.01) were affected by different supplementation strategies. F1 Holstein x Zebu cows on deferred Urochloa decumbens cv. Basilisk pasture and supplemented with concentrate maintains milk production at 11.50 kg with normal composition, maintaining satisfactory body weight and condition score.(AU)

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos de diferentes estratégias de suplementação com concentrado para vacas F1 Holandês x Zebu em lactação manejadas em pastagem de capim-braquiária diferida sobre a produção, composição e ganho de peso corporal do leite. Trinta e seis vacas F1 Holandês x Zebu com média de dias em leite de 102 ± 10 e peso corporal de 501 ± 19 kg foram distribuídas em um planejamento fatorial 4 x 5 inteiramente casualizado, com quatro estratégias de alimentação e cinco semanas de avaliação. Os tratamentos consistiram em quatro estratégias nutricionais: pasto diferido como fonte de volumoso + 700 gramas de suplemento protéico (PDPI); pastagem diferida como fonte de volumoso + 1.200 gramas de suplemento protéico (PDPII); pastagem diferida + 15 quilos de silagem de milho (base natural) + 1.200 gramas de suplemento protéico (PDSP) e silagem de milho (ad libitum) + 700 gramas de suplemento protéico (CSS). Não houve interação (P = 0,99) entre as estratégias de suplementação e os dias de teste na produção e composição química do leite. A produção média de leite das vacas manejadas com PDPI, PDPII e PDSP foi de 11,50 kg / dia (P > 0,05), que foi 14,30% menor que a das vacas manejadas com CSS. O teor de gordura (P < 0,01), proteína (P < 0,01), lactose (P < 0,01), extrato seco desengordurado (DDE) (P < 0,01), sólidos totais (P < 0,01) e caseína do leite (P < 0,01) foram afetados por diferentes estratégias de suplementação. Vacas F1 Holandês x Zebu em Urochloa decumbens diferida cv. O pasto de Basilisk e suplementada com concentrado mantém a produção de leite em 11,50 kg com composição normal, mantendo peso corporal e escore de condição satisfatórios.(AU)

Allele and genotype frequency for milk beta-casein in dairy cattle in the northern region of Tocantins State, Brazil / Frequências alélicas e genotípicas para beta-caseína do leite em bovinos leiteiros da microrregião de Araguaína, Tocantins

At present, there is a concern about the quality of milk and diseases related to its consumption, as it can generate discomfort and allergic reactions in some individuals due to its protein components. Thus, the present study was developed to identify the allele and genotype frequencies of genes for ß-casein, A1 and A2, in dairy herds in the region of Araguaína-TO, Brazil. Genetic material from 421 animals (crossbred dairy cattle in lactation) was used. All animals were numbered for identification, and DNA samples were extracted from hair bulbs. Samples for two markers from the polymorphic regions were characterized and confirmed by real-time PCR using the ABI Prism® 7500 Sequence Detection System (Applied Biosystems). Allele and genotype frequencies were determined using the TaqMan™ detection system, where the primer and probe release different fluorescence signals for each allele of the polymorphism. The sampled herd showed frequencies of 28.27% for the A1 allele and 71.73% for the A2 allele. Genotype frequencies were 52.96% (223/421) for A2A2; 37.53% (158/421) for the A1A2 genotype; and 9.50% (40/421) for the A1A1 genotype. The frequency of the A1 allele for ß-casein in dairy herds from the northern region of Tocantins was low and is per the results of previous studies. Although the A2A2 genotype of ß-casein had a high relative frequency, the A1A2 genotype is still rather frequent, warranting greater selection pressure.(AU)

Atualmente existe uma preocupação em relação à qualidade e doenças que estão relacionadas ao consumo de leite, pois o mesmo pode gerar desconfortos e reações alergicas em alguns indivíduos devido aos seus constituintes protéicos. Assim, o presente estudo teve como objetivo identificar a frequência alélica e genotípica de genes para beta caseína, A1 e A2, em rebanhos leiteiros da região de Araguaína-TO. Foram utilizados material genético de 421 animais (bovinos leiteiros mestiços em lactação), e todos os animais foram numerados para identificação e amostras de DNA foram extraídas de bulbo de folículos pilosos. As amostras para dois marcadores das regiões polimórficas foram caracterizadas e confirmadas por PCR em tempo real, usando um sistema de detecção de sequências ABI Prism® 7500 (Applied Biosystems). As frequências alélicas e genotípicas foram determinadas utilizando o sistema de detecção TaqMan ™, no qual o primer e a sonda emitem diferentes sinais de fluorescência para cada alelo do polimorfismo. Observou-se frequência do alelo A1 de 28,27%, e do alelo A2 de 71,73% no rebanho amostral. A frequência genotípica de A2A2 foi de 52,96% (223/421), com genótipo A1A2 de 37,53% (158/421), e de 9,50% (40/421) animais com genótipo A1A1. A frequência do alelo A1 para beta-caseína em rebanhos leiteiros da região norte do Tocantins foi baixa e seguiu a mesma tendência já observada em estudos anteriores. Os genótipos A2A2 da beta-caseína apresentaram frequência relativa alta, entretanto o genótipo A1A2 ainda é bastante frequente, necessitando de maior pressão de seleção.(AU)

Índice de CMP em leite pasteurizado comercializado em Minas Gerais, Brasil, durante os anos de 2011 a 2017 / Caseinomacropeptide index in pasteurized milk retailed in Minas Gerais, Brazil from 2011 to 2017

Cheese whey is a nutritious byproduct in the dairy industry, however, due to low commercial value, its use as a milk adulterant is a common practice not easily detected by routine analysis. In Brazil, quantification of caseinomacropeptide (CMP) index, using High Performance Liquid Chromatography (HPLC), is officially used to investigate illegal cheese whey addition to milk. Milk with CMP index above 30mg/L is considered not suitable for human consumption. The objective of this research was to report the CMP index in 185 samples of pasteurized milk, representing 73 commercial brands produced in 51 counties and ten mesoregions of the state of Minas Gerais, from 2011 to 2013 (58 samples) and 2015 to 2017 (127 samples). CMP index was considered normal (up to 30mg/L) in 75.1% of the samples. However, 21.1% presented CMP index above 75mg/L and 3.8% from 31 to 75mg/L. CMP index above 75mg/L was found in 17.4% of the samples produced during the dry season (April to September) and in 24.7% during the rainy season (October to March). These data point to the need of more efficient monitoring and inspection processes to hinder adulteration with cheese whey addition to milk.(AU)

Índice de CMP em leite pasteurizado comercializado em Minas Gerais, Brasil, durante os anos de 2011 a 2017 / Caseinomacropeptide index in pasteurized milk retailed in Minas Gerais, Brazil from 2011 to 2017

Cheese whey is a nutritious byproduct in the dairy industry, however, due to low commercial value, its use as a milk adulterant is a common practice not easily detected by routine analysis. In Brazil, quantification of caseinomacropeptide (CMP) index, using High Performance Liquid Chromatography (HPLC), is officially used to investigate illegal cheese whey addition to milk. Milk with CMP index above 30mg/L is considered not suitable for human consumption. The objective of this research was to report the CMP index in 185 samples of pasteurized milk, representing 73 commercial brands produced in 51 counties and ten mesoregions of the state of Minas Gerais, from 2011 to 2013 (58 samples) and 2015 to 2017 (127 samples). CMP index was considered normal (up to 30mg/L) in 75.1% of the samples. However, 21.1% presented CMP index above 75mg/L and 3.8% from 31 to 75mg/L. CMP index above 75mg/L was found in 17.4% of the samples produced during the dry season (April to September) and in 24.7% during the rainy season (October to March). These data point to the need of more efficient monitoring and inspection processes to hinder adulteration with cheese whey addition to milk.(AU)

Effect of the addition of sodium caseinate on the viability of cryopreserved buffalo semen / Efeito da adição de caseinato de sódio sobre a viabilidade do sêmen bubalino criopreservado

The use of cooled semen in artificial insemination operations results in higher pregnancy rates than the use of frozen semen. This result seems to be related to the more severe damage triggered by the freezing process than that observed during refrigeration. Due to its ability to bind to sperm-binding proteins and calcium ions, sodium caseinate has been studied as a substance capable of preventing early sperm capacitation, a significant cause of the decreased pregnancy rate resulting from the use of frozen semen. The first objective of this study was to evaluate whether a commercial egg yolk diluent developed for frozen bovine semen could be used for buffalo semen cryopreservation; the second objective was to investigate the effect of this diluent in combination with sodium caseinate during the procedures of buffalo sperm cryopreservation using flow cytometry and computer-assisted sperm analysis. In the first part of the study, comparing the results of spermatic kinetics and plasma and acrosomal membrane integrity, it was observed that the freezing process resulted in more cell damage than the cooling process. In the second part of the study, no effects of the addition of sodium caseinate to the egg yolk diluent were observed. From the results of the present study, it was possible to conclude that the egg yolk-based diluent was suitable for buffalo semen cryopreservation and that the addition of sodium caseinate did not decrease the harmful effects related to seminal cryopreservation.

O uso de sêmen resfriado em operações de inseminação artificial resulta em taxas de prenhez mais altas do que o uso de sêmen congelado. Esse resultado parece estar relacionado aos danos mais severos desencadeados pelo processo de congelação, quando comparado com o de refrigeração. Devido à sua capacidade de se ligar às proteínas ligadoras de espermatozoides e íons cálcio, o caseinato de sódio foi estudado quanto a sua capacidade de prevenir a capacitação espermática precoce, uma causa significativa de diminuição da taxa de prenhez com o uso de sêmen congelado. O primeiro objetivo deste estudo foi avaliar se um diluidor comercial a base de gema de ovo, destinado à congelação de sêmen bovino, poderia ser usado para a criopreservação de sêmen bubalino; o segundo objetivo foi investigar o efeito da adição do caseinato de sódio ao diluidor estudado durante os procedimentos de criopreservação de espermatozoides bubalinos. Foram empregadas a citometria de fluxo e a análise computadorizada do movimento espermático como métodos de avaliação seminal. Na primeira fase do estudo, comparando-se os resultados da cinética espermática e da integridade das membranas plasmática e acrossomal, observou-se que o processo de congelação promoveu mais danos celulares que o processo de resfriamento. Na segunda fase do estudo, não foram observados efeitos benéficos da adição de caseinato de sódio ao diluente empregado. A partir dos resultados do presente estudo, foi possível concluir que o diluente à base de gema de ovo foi adequado para a criopreservação do sêmen de bubalino e que a adição do caseinato de sódio não diminuiu os efeitos deletérios desencadeados pelo processo de criopreservação seminal.

Effect of the addition of sodium caseinate on the viability of cryopreserved buffalo semen / Efeito da adição de caseinato de sódio sobre a viabilidade do sêmen bubalino criopreservado

The use of cooled semen in artificial insemination operations results in higher pregnancy rates than the use of frozen semen. This result seems to be related to the more severe damage triggered by the freezing process than that observed during refrigeration. Due to its ability to bind to sperm-binding proteins and calcium ions, sodium caseinate has been studied as a substance capable of preventing early sperm capacitation, a significant cause of the decreased pregnancy rate resulting from the use of frozen semen. The first objective of this study was to evaluate whether a commercial egg yolk diluent developed for frozen bovine semen could be used for buffalo semen cryopreservation; the second objective was to investigate the effect of this diluent in combination with sodium caseinate during the procedures of buffalo sperm cryopreservation using flow cytometry and computer-assisted sperm analysis. In the first part of the study, comparing the results of spermatic kinetics and plasma and acrosomal membrane integrity, it was observed that the freezing process resulted in more cell damage than the cooling process. In the second part of the study, no effects of the addition of sodium caseinate to the egg yolk diluent were observed. From the results of the present study, it was possible to conclude that the egg yolk-based diluent was suitable for buffalo semen cryopreservation and that the addition of sodium caseinate did not decrease the harmful effects related to seminal cryopreservation.(AU)

O uso de sêmen resfriado em operações de inseminação artificial resulta em taxas de prenhez mais altas do que o uso de sêmen congelado. Esse resultado parece estar relacionado aos danos mais severos desencadeados pelo processo de congelação, quando comparado com o de refrigeração. Devido à sua capacidade de se ligar às proteínas ligadoras de espermatozoides e íons cálcio, o caseinato de sódio foi estudado quanto a sua capacidade de prevenir a capacitação espermática precoce, uma causa significativa de diminuição da taxa de prenhez com o uso de sêmen congelado. O primeiro objetivo deste estudo foi avaliar se um diluidor comercial a base de gema de ovo, destinado à congelação de sêmen bovino, poderia ser usado para a criopreservação de sêmen bubalino; o segundo objetivo foi investigar o efeito da adição do caseinato de sódio ao diluidor estudado durante os procedimentos de criopreservação de espermatozoides bubalinos. Foram empregadas a citometria de fluxo e a análise computadorizada do movimento espermático como métodos de avaliação seminal. Na primeira fase do estudo, comparando-se os resultados da cinética espermática e da integridade das membranas plasmática e acrossomal, observou-se que o processo de congelação promoveu mais danos celulares que o processo de resfriamento. Na segunda fase do estudo, não foram observados efeitos benéficos da adição de caseinato de sódio ao diluente empregado. A partir dos resultados do presente estudo, foi possível concluir que o diluente à base de gema de ovo foi adequado para a criopreservação do sêmen de bubalino e que a adição do caseinato de sódio não diminuiu os efeitos deletérios desencadeados pelo processo de criopreservação seminal.(AU)

Association of casein micelle size and enzymatic curd strength and dry matter curd yield / Associação do tamanho das micelas de caseína com a força e produção de massa da coalhada

The aim of the present study was to explore the association between milk protein content and casein micelle size and to examine the effects of casein micelle size on enzymatic curd strength and dry matter curd yield using reduced laboratory-scale cheese production. In this research, 140 bulk tank milk samples were collected at dairy farms. The traits were analyzed using two linear models, including only fixed effects. Smaller micelles were associated with higher κ-casein and lower αs-casein contents. The casein micellar size (in the absence of the αs-casein and κ-casein effects) did not affect the enzymatic curd strength; however, smaller casein micelles combined with higher fat, lactose, casein and κ-casein contents exhibited a favorable effect on the dry matter curd yield. Overall, results of the present study provide new insights into the importance of casein micelle size for optimizing cheese production.(AU)

Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de investigar a associação da composição proteica do leite com o tamanho das micelas de caseína, e o efeito do TMCN sobre a firmeza do coágulo enzimático e da produção de massa seca do coágulo produzido em escala reduzida. Foram coletadas 140 amostras de leite cru de diferentes fazendas. Os dados foram analisados usando dois modelos lineares, incluindo somente efeitos fixos. Menores micelas de caseína foram associadas com maior conteúdo de k-caseína e menor conteúdo de αs-caseína. O tamanho das micelas de caseína sem o efeito da αs-caseína e k-caseína não apresentou efeito sobre a firmeza do coágulo, porém apresentou efeito significatico sobre a produção de massa seca do coágulo. Esses resultados demonstram a importância do tamanho das micelas de caseína para otimizar a produção de queijo.(AU)

Caseina em sistemas de produção de São Luis de Montes Belos, GO / Caseine in production systems in the São Luis de Montes Belos, GO

A caseína é encontrada no leite de vaca, perfazendo cerca de 80% do conteúdo proteico desse alimento, possuindo alto valor econômico para a indústria láctea. Objetivou-se avaliar o teor de caseína no leite de propriedades rurais que pertencem ao Arranjo Produtivo Lácteo (APL) de São Luís de Montes Belos, Goiás. Coletaram-se 158 amostras de leite de tanques de expansão de propriedades da região do APL. A determinação da composição de caseína foi realizada pelo método de infravermelho. Com os resultados obtidos foi determinada a frequência absoluta e relativa de amostras com teor de caseína consideradas em acordo ou desacordo com o preconizado pela literatura. Observou-se que 35,45% das amostras coletadas estavam em desacordo. Conclui-se que há necessidade da adoção de medidas relacionadas ao manejo nutricional e ou sanitário dos rebanhos para que se consiga um leite com qualidade.(AU)

Caseina em sistemas de produção de São Luis de Montes Belos, GO / Caseine in production systems in the São Luis de Montes Belos, GO

A caseína é encontrada no leite de vaca, perfazendo cerca de 80% do conteúdo proteico desse alimento, possuindo alto valor econômico para a indústria láctea. Objetivou-se avaliar o teor de caseína no leite de propriedades rurais que pertencem ao Arranjo Produtivo Lácteo (APL) de São Luís de Montes Belos, Goiás. Coletaram-se 158 amostras de leite de tanques de expansão de propriedades da região do APL. A determinação da composição de caseína foi realizada pelo método de infravermelho. Com os resultados obtidos foi determinada a frequência absoluta e relativa de amostras com teor de caseína consideradas em acordo ou desacordo com o preconizado pela literatura. Observou-se que 35,45% das amostras coletadas estavam em desacordo. Conclui-se que há necessidade da adoção de medidas relacionadas ao manejo nutricional e ou sanitário dos rebanhos para que se consiga um leite com qualidade.

Genetic association of variations in the kappa-casein and beta-lactoglobulin genes with milk traits in girolando cattle / Associação genética de variações nos genes da kappa-caseina and beta-lactoglobulina com características do leite de bovinos da raça Girolando

In dairy farm animals, one the most important goal of the selection is the improvement of milk yield and composition. Several studies have demonstrated that the candidate genes of the kappa-casein (CSN3) and β - lactoglobulin (β-LG) are associated with milk yield, milk quality and health traits in dairy animals. Therefore the aim of this study was to detect polymorphisms in CSN3 and β-LG genes and its association with milk yield in up to 305 days (305MY) and predicted transmission capacity (PTA) for 305MY in Girolando cattle. Totally, 138 bulls and 729 cows (n=867) were sampled. The genotypes of both genes were obtained by the PCR-RFLP method using HinfI and HaeIII enzymes for CSN3 and β-LG genes, respectively. Statistical results revealed two alleles A and B for both genes. The genotypes and alleles more frequents for CSN3 and β-LG genes were respectively: AA (0.7324) and A (0.8558), and AB (0.4827) and A (0.5017). The x2 test revealed that the two loci were at Hardy-Weinberg equilibrium (p<0.001). The allele substitution effects for the variants were not significant on 305MY and PTA for 305MY (p>0.05). The allele variants of β-LG and CSN3 might be more investigated before include them into future breeding schemes designed for Girolando dairy cattle with objective of improving milk traits as milk yield in up to 305 days (305MY) and predicted transmission capacity (PTA) for 305MY.(AU)

Em rebanhos leiteiros, um dos objetivos mais importantes da seleção é a melhoria da produção e composição do leite. Vários estudos demonstraram que os genes candidatos da kappa-caseína (CSN3) e da β-lactoglobulina (β-LG) estão associados a produção de leite, qualidade do leite e características de saúde em animais leiteiros. Portanto, o objetivo deste estudo foi detectar polimorfismos nos genes CSN3 e β-LG e avaliar possíveis associaçoes desses polimorfismos com a produção de leite em até 305 dias (305MY) e a capacidade de transmissão prevista (PTA) de leite em bovinos da raça Girolando. No total, 138 touros e 729 vacas (n = 867) foram amostrados. A genotipagem foi realizada pelo método PCR-RFLP utilizando as enzimas HinfI e HaeIII para os genes CSN3 e β-LG, respectivamente. Os resultados estatísticos revelaram dois alelos A e B para ambos os genes. Os genotipos e alelos mais frequentes para os genes CSN3 e β-LG foram respectivamente: AA (0,7324) e A (0,8558) e AB (0,4827) e A (0,5017). O teste x2 revelou que os dois loci estavam em equilibrio de Hardy-Weinberg (p <0,001). Os efeitos de substituiçao alélica para as variantes nao foram significativos para as características 305 MY e PTA para 305MY (p> 0,05). Portanto, as variantes alélicas identificadas nos genes β-LG e CSN3 devem ser mais investigadas antes de serem incluidas nos programas de melhoramento desenhados para bovinos leiteiros Girolando objetivando melhorar as características do leite analisadas no presente estudo.(AU)

Genetic association of variations in the kappa-casein and beta-lactoglobulin genes with milk traits in girolando cattle / Associação genética de variações nos genes da kappa-caseina and beta-lactoglobulina com características do leite de bovinos da raça Girolando

In dairy farm animals, one the most important goal of the selection is the improvement of milk yield and composition. Several studies have demonstrated that the candidate genes of the kappa-casein (CSN3) and β - lactoglobulin (β-LG) are associated with milk yield, milk quality and health traits in dairy animals. Therefore the aim of this study was to detect polymorphisms in CSN3 and β-LG genes and its association with milk yield in up to 305 days (305MY) and predicted transmission capacity (PTA) for 305MY in Girolando cattle. Totally, 138 bulls and 729 cows (n=867) were sampled. The genotypes of both genes were obtained by the PCR-RFLP method using HinfI and HaeIII enzymes for CSN3 and β-LG genes, respectively. Statistical results revealed two alleles A and B for both genes. The genotypes and alleles more frequents for CSN3 and β-LG genes were respectively: AA (0.7324) and A (0.8558), and AB (0.4827) and A (0.5017). The x2 test revealed that the two loci were at Hardy-Weinberg equilibrium (p0.05). The allele variants of β-LG and CSN3 might be more investigated before include them into future breeding schemes designed for Girolando dairy cattle with objective of improving milk traits as milk yield in up to 305 days (305MY) and predicted transmission capacity (PTA) for 305MY.

Em rebanhos leiteiros, um dos objetivos mais importantes da seleção é a melhoria da produção e composição do leite. Vários estudos demonstraram que os genes candidatos da kappa-caseína (CSN3) e da β-lactoglobulina (β-LG) estão associados a produção de leite, qualidade do leite e características de saúde em animais leiteiros. Portanto, o objetivo deste estudo foi detectar polimorfismos nos genes CSN3 e β-LG e avaliar possíveis associaçoes desses polimorfismos com a produção de leite em até 305 dias (305MY) e a capacidade de transmissão prevista (PTA) de leite em bovinos da raça Girolando. No total, 138 touros e 729 vacas (n = 867) foram amostrados. A genotipagem foi realizada pelo método PCR-RFLP utilizando as enzimas HinfI e HaeIII para os genes CSN3 e β-LG, respectivamente. Os resultados estatísticos revelaram dois alelos A e B para ambos os genes. Os genotipos e alelos mais frequentes para os genes CSN3 e β-LG foram respectivamente: AA (0,7324) e A (0,8558) e AB (0,4827) e A (0,5017). O teste x2 revelou que os dois loci estavam em equilibrio de Hardy-Weinberg (p 0,05). Portanto, as variantes alélicas identificadas nos genes β-LG e CSN3 devem ser mais investigadas antes de serem incluidas nos programas de melhoramento desenhados para bovinos leiteiros Girolando objetivando melhorar as características do leite analisadas no presente estudo.

Subclinical intramammary infection does not affect bovine milk ethanol stability / Infecção intramamária subclínica não afeta a estabilidade do leite bovino

The present study hypothesized that intramammary infection (IMI) might reduce milk ethanol stability (MES), mainly when IMI is caused by major pathogens. Thus, this study evaluated the effect of IMI on bovine MES using a natural exposure experimental design. Ninety-four lactating cows from five dairy herds were selected once they were determined to have an IMI, based on milk bacteriological culturing with positive isolation and somatic cell count (SCC) > 200×103 cells/mL in two out of three composite milk samples collected during three consecutive weeks. After selection, cows were sampled a second time (within two weeks) for evaluation at mammary quarter level (n = 326): milk yield (kg/quarter/day), MES, composition (fat, protein, lactose, casein, total solids and solids-non-fat), and bacteriologic culture. The effect of subclinical mastitis on MES was tested by two models: 1) comparison of healthy vs. infected quarters; and 2) comparison of contralateral mammary quarter within cow. The only milk composition variable associated with MES was lactose (r = 0.18; P < 0.01). Subclinical IMI did not affect MES when the comparison was performed using both models (1 and 2). Likewise, MES did not change when infected quarters were sorted into two groups of pathogens (major, minor and infrequent; and contagious, environmental, minor and infrequent) and compared with healthy mammary quarters. Considering the results of both models, subclinical IMI did not affect MES of dairy cows.(AU)

Neste trabalho investigou-se a hipótese de que a infecção intramamária (IIM) poderia reduzir a estabilidade do leite ao etanol (ELA), principalmente quando a IIM é causada por agentes primários. Assim, em um experimento de exposição natural, foi avaliado o efeito da IIM sobre a ELA em bovinos. Noventa e quatro vacas em lactação de cinco rebanhos leiteiros foram selecionadas por apresentar IIM, segundo resultados de cultura bacteriológica de amostras compostas de leite (isolamento positivo) e contagem de células somáticas (CCS) > 200×103 células/mL em pelo menos duas de três coletas semanais consecutivas. Após essa seleção, as vacas foram amostradas pela segunda vez (dentro de duas semanas) para avaliação da IIM em amostras de leite coletadas por quarto mamário (n = 326): produção de leite (kg/quarto/dia), ELA, composição (gordura, proteína, lactose, caseína, sólidos totais e sólidos não gordurosos) e cultura bacteriológica. O efeito da mastite subclínica sobre a ELA foi testada por dois modelos: 1) comparação de quarto sadio versus infectado; e 2) comparação de quartos mamários contralaterais. A única variável de composição do leite associada à ELA foi a lactose (r = 0,18; P < 0,01). A IIM subclínica não afetou a ELA quando a comparação foi realizada utilizando-se os dois modelos (1 e 2); bem como a ELA não foi alterada quando os quartos infectados foram classificados em grupos de agentes patogênicos (primários, secundários e infrequentes; ou contagiosos, ambientais, secundários e infrequentes) e comparados com os quartos mamários sadios. Os resultados obtidos com os dois modelos empregados demonstraram que a IIM subclínica não afetou a ELA de vacas leiteiras.(AU)

Subclinical intramammary infection does not affect bovine milk ethanol stability / Infecção intramamária subclínica não afeta a estabilidade do leite bovino

The present study hypothesized that intramammary infection (IMI) might reduce milk ethanol stability (MES), mainly when IMI is caused by major pathogens. Thus, this study evaluated the effect of IMI on bovine MES using a natural exposure experimental design. Ninety-four lactating cows from five dairy herds were selected once they were determined to have an IMI, based on milk bacteriological culturing with positive isolation and somatic cell count (SCC) > 200×103 cells/mL in two out of three composite milk samples collected during three consecutive weeks. After selection, cows were sampled a second time (within two weeks) for evaluation at mammary quarter level (n = 326): milk yield (kg/quarter/day), MES, composition (fat, protein, lactose, casein, total solids and solids-non-fat), and bacteriologic culture. The effect of subclinical mastitis on MES was tested by two models: 1) comparison of healthy vs. infected quarters; and 2) comparison of contralateral mammary quarter within cow. The only milk composition variable associated with MES was lactose (r = 0.18; P < 0.01). Subclinical IMI did not affect MES when the comparison was performed using both models (1 and 2). Likewise, MES did not change when infected quarters were sorted into two groups of pathogens (major, minor and infrequent; and contagious, environmental, minor and infrequent) and compared with healthy mammary quarters. Considering the results of both models, subclinical IMI did not affect MES of dairy cows.(AU)

Neste trabalho investigou-se a hipótese de que a infecção intramamária (IIM) poderia reduzir a estabilidade do leite ao etanol (ELA), principalmente quando a IIM é causada por agentes primários. Assim, em um experimento de exposição natural, foi avaliado o efeito da IIM sobre a ELA em bovinos. Noventa e quatro vacas em lactação de cinco rebanhos leiteiros foram selecionadas por apresentar IIM, segundo resultados de cultura bacteriológica de amostras compostas de leite (isolamento positivo) e contagem de células somáticas (CCS) > 200×103 células/mL em pelo menos duas de três coletas semanais consecutivas. Após essa seleção, as vacas foram amostradas pela segunda vez (dentro de duas semanas) para avaliação da IIM em amostras de leite coletadas por quarto mamário (n = 326): produção de leite (kg/quarto/dia), ELA, composição (gordura, proteína, lactose, caseína, sólidos totais e sólidos não gordurosos) e cultura bacteriológica. O efeito da mastite subclínica sobre a ELA foi testada por dois modelos: 1) comparação de quarto sadio versus infectado; e 2) comparação de quartos mamários contralaterais. A única variável de composição do leite associada à ELA foi a lactose (r = 0,18; P < 0,01). A IIM subclínica não afetou a ELA quando a comparação foi realizada utilizando-se os dois modelos (1 e 2); bem como a ELA não foi alterada quando os quartos infectados foram classificados em grupos de agentes patogênicos (primários, secundários e infrequentes; ou contagiosos, ambientais, secundários e infrequentes) e comparados com os quartos mamários sadios. Os resultados obtidos com os dois modelos empregados demonstraram que a IIM subclínica não afetou a ELA de vacas leiteiras.(AU)

Milk coagulation properties and methods of detection / Propriedades de coagulação do leite e métodos de detecção

One of the most crucial steps in cheesemaking is the coagulation process, and knowledge of the parameters involved in the clotting process plays an important technological role in the dairy industry. Milk of different ruminant species vary in terms of their coagulation capacities because they are influenced by the milk composition and mainly by the milk protein genetic variants. The milk coagulation capacity can be measured by means of mechanical and/or optical devices, such as Lactodynamographic Analysis and Near-Infrared and Mid-Infrared Spectroscopy.

Uma das etapas mais importantes na fabricação de queijos é o processo de coagulação. O conhecimento dos parâmetros envolvidos nesse processo desempenha um papel tecnológico importante para a indústria de laticínios. O leite de diferentes espécies de ruminantes varia em termos de capacidade de coagulação, pois são influenciados pela composição e principalmente pelas variantes genéticas da caseína. Estas características podem ser avaliadas por meio de dispositivos mecânicos e/ou ópticos, tais como, a Análise Lactodinamográfica e a Espectroscopia de Reflectância do Visível ao Infravermelho Próximo (NIR) e Médio (MIR).

Milk coagulation properties and methods of detection / Propriedades de coagulação do leite e métodos de detecção

One of the most crucial steps in cheesemaking is the coagulation process, and knowledge of the parameters involved in the clotting process plays an important technological role in the dairy industry. Milk of different ruminant species vary in terms of their coagulation capacities because they are influenced by the milk composition and mainly by the milk protein genetic variants. The milk coagulation capacity can be measured by means of mechanical and/or optical devices, such as Lactodynamographic Analysis and Near-Infrared and Mid-Infrared Spectroscopy.(AU)

Uma das etapas mais importantes na fabricação de queijos é o processo de coagulação. O conhecimento dos parâmetros envolvidos nesse processo desempenha um papel tecnológico importante para a indústria de laticínios. O leite de diferentes espécies de ruminantes varia em termos de capacidade de coagulação, pois são influenciados pela composição e principalmente pelas variantes genéticas da caseína. Estas características podem ser avaliadas por meio de dispositivos mecânicos e/ou ópticos, tais como, a Análise Lactodinamográfica e a Espectroscopia de Reflectância do Visível ao Infravermelho Próximo (NIR) e Médio (MIR).(AU)

In vitro culture of ovine mammary gland cells expressing beta-lactoglobulin and beta-casein / Células da glândula mamária ovina cultivadas in vitro expressam beta-lactoglobulina e beta-caseina

The expression of milk proteins in vitro is essential to exploit the mammary gland cells as a biological model. Enzymatic tissue disaggregation has been widely used to establish mammary cell culture, but its effect in long-term ovine mammary cell culture is not completely elucidated. This study aimed at comparing mechanical/enzymatic and mechanical dissociation methods to establish ovine mammary cell culture. We compared cellular differentiation induced by lactating ewe serum or fetal bovine serum based on the gene expression levels of milk proteins (beta-lactoglobulin, alpha s1-casein, and betacasein). Mechanically dissociated cells were positive immunostaining for cytokeratin 8.13, such as mammary epithelial cells. These cells are responsible for milk protein expression and they are low immunostaining for vimentin, mesenchymal marker. Mechanical/enzymatic dissociation cells were positive for vimentin. The fastest cell growth (cell/hour) was observed in the mechanical dissociation group cultured with 10% fetal bovine serum medium. Mechanically and mechanically/enzymatically derived cells were able to express beta-casein and beta-lactoglobulin, but not alpha s1-casein. The relative expression of beta-lactoglobulin was not affected by the tissue dissociation method or culture media, beta-casein relative expression was down regulated in mechanically dissociated cells cultured in the presence of lactating ewe serum, (P = 0.019). Beta-casein relative expression was also down regulated in mechanically/enzymatically dissociated cells cultured with fetal bovine serum (P = 0.021). In the present conditions, we conclude that mechanical dissociation followed by culture with 10% of fetal bovine serum was the most efficient method to induce milk proteins' mRNA expression by ovine mammary epithelial cells in vitro.(AU)

A expressão in vitro de proteínas do leite é essencial para explorar as células da glândula mamária como um modelo biológico. A desagregação tecidual via enzimática é amplamente utilizada para o estabelecimento cultivo de células mamárias. No entanto, seu efeito a longo prazo no cultivo de células da glândula mamária ovina ainda não é bem elucidado. Este estudo tem como objetivo comparar dois métodos de dissociação tecidual, mecânico/enzimático e mecânico, para estabelecer cultivo celular de glândula mamária ovina. A indução da diferenciação celular, por adição de soro de ovelha lactante ou soro fetal bovino, foi avaliada pelos níveis de expressão de proteínas do leite (beta-lactoglobulina, alpha s1-caseína e beta-caseína). Células mecanicamente dissociadas foram positivamente marcadas para a presença de citoqueratina 8.13, marcador para células epiteliais mamárias. Essas células são as responsáveis pela produção das proteínas do leite e são pouco marcadas para a presença de vimentina, marcador para células de origem mesenquimal. Já as células obtidas da dissociação mecânica/ enzimática foram positivamente marcadas para presença de vimentina. A maior velocidade de crescimento (células/hora) foi observado para o grupo com dissociação mecânica cultivado em meio com 10% de soro fetal bovino. As células obtidas tanto da dissociação mecânica quanto mecânica/enzimática foram capazes de expressar beta-lactoglobulina e beta-caseína, mas não alfa s1-caseína. A expressão relativa de beta-lactoglobulina não foi afetada pelo método de dissociação ou meio de cultivo. A expressão relativa da beta-caseína foi negativamente regulada para células mecanicamente dissociadas e cultivadas na presença de soro de ovelha lactante (P = 0,019). A expressão relativa da beta-caseína também foi negativamente regulada para células dissociadas de forma mecânica/enzimática e cultivadas com soro fetal bovino (P = 0,021). Nas condições do presente estudo, concluímos que o método de dissociação mecânica seguido pelo cultivo em meio com 10% de soro fetal bovino foi o método mais eficiente para induzir a expressão mRNA de proteínas do leite por células epiteliais mamárias ovinas in vitro.(AU)

In vitro culture of ovine mammary gland cells expressing beta-lactoglobulin and beta-casein / Células da glândula mamária ovina cultivadas in vitro expressam beta-lactoglobulina e beta-caseina

The expression of milk proteins in vitro is essential to exploit the mammary gland cells as a biological model. Enzymatic tissue disaggregation has been widely used to establish mammary cell culture, but its effect in long-term ovine mammary cell culture is not completely elucidated. This study aimed at comparing mechanical/enzymatic and mechanical dissociation methods to establish ovine mammary cell culture. We compared cellular differentiation induced by lactating ewe serum or fetal bovine serum based on the gene expression levels of milk proteins (beta-lactoglobulin, alpha s1-casein, and betacasein). Mechanically dissociated cells were positive immunostaining for cytokeratin 8.13, such as mammary epithelial cells. These cells are responsible for milk protein expression and they are low immunostaining for vimentin, mesenchymal marker. Mechanical/enzymatic dissociation cells were positive for vimentin. The fastest cell growth (cell/hour) was observed in the mechanical dissociation group cultured with 10% fetal bovine serum medium. Mechanically and mechanically/enzymatically derived cells were able to express beta-casein and beta-lactoglobulin, but not alpha s1-casein. The relative expression of beta-lactoglobulin was not affected by the tissue dissociation method or culture media, beta-casein relative expression was down regulated in mechanically dissociated cells cultured in the presence of lactating ewe serum, (P = 0.019). Beta-casein relative expression was also down regulated in mechanically/enzymatically dissociated cells cultured with fetal bovine serum (P = 0.021). In the present conditions, we conclude that mechanical dissociation followed by culture with 10% of fetal bovine serum was the most efficient method to induce milk proteins' mRNA expression by ovine mammary epithelial cells in vitro.(AU)

A expressão in vitro de proteínas do leite é essencial para explorar as células da glândula mamária como um modelo biológico. A desagregação tecidual via enzimática é amplamente utilizada para o estabelecimento cultivo de células mamárias. No entanto, seu efeito a longo prazo no cultivo de células da glândula mamária ovina ainda não é bem elucidado. Este estudo tem como objetivo comparar dois métodos de dissociação tecidual, mecânico/enzimático e mecânico, para estabelecer cultivo celular de glândula mamária ovina. A indução da diferenciação celular, por adição de soro de ovelha lactante ou soro fetal bovino, foi avaliada pelos níveis de expressão de proteínas do leite (beta-lactoglobulina, alpha s1-caseína e beta-caseína). Células mecanicamente dissociadas foram positivamente marcadas para a presença de citoqueratina 8.13, marcador para células epiteliais mamárias. Essas células são as responsáveis pela produção das proteínas do leite e são pouco marcadas para a presença de vimentina, marcador para células de origem mesenquimal. Já as células obtidas da dissociação mecânica/ enzimática foram positivamente marcadas para presença de vimentina. A maior velocidade de crescimento (células/hora) foi observado para o grupo com dissociação mecânica cultivado em meio com 10% de soro fetal bovino. As células obtidas tanto da dissociação mecânica quanto mecânica/enzimática foram capazes de expressar beta-lactoglobulina e beta-caseína, mas não alfa s1-caseína. A expressão relativa de beta-lactoglobulina não foi afetada pelo método de dissociação ou meio de cultivo. A expressão relativa da beta-caseína foi negativamente regulada para células mecanicamente dissociadas e cultivadas na presença de soro de ovelha lactante (P = 0,019). A expressão relativa da beta-caseína também foi negativamente regulada para células dissociadas de forma mecânica/enzimática e cultivadas com soro fetal bovino (P = 0,021). Nas condições do presente estudo, concluímos que [...](AU)

Factor analysis as a tool to estimate association among individual proteins and other milk components with casein micelle size and cheese yield / Análise fatorial como ferramenta para estimar a associação entre proteínas individuais e outros componentes do leite com o tamanho das micelas de caseína e massa seca de queijo

The present study attempted to identify individual milk proteins and other milk components that are associated with casein micelle size (CMS) and dry matter cheese yield (DMCY) using factor analysis. Here, we used 140 bulk tank milk samples from different farms. Milk composition was determined using a Fourier transform infrared equipament. The individual milk proteins were (αS-casein, ß-casein, κ-casein, ß-lactoglobulin and α-lactoalbumin) measured by their electrophoretic profile. The CMS was estimated by photon correlation spectroscopy, and the DMCY was determined using reduced laboratory-scale cheese production. Factor analysis partitioned the milk components into three groups that, taken together, explain 68.3% of the total variance. The first factor was defined as "CMS", while the second as "DMCY" factor, based on their high loadings. The CMS was positively correlated with protein, casein, non-fat solids and αS-casein and negatively associated with κ-casein and ß-lactoglubulin. DMCY was positively correlated with fat, protein, casein, total solids and negatively correlated with αs-casein. These results indicate that the variation of individual milk proteins may be an important aspect correlated to milk quality and cheese production.(AU)

O objetivo do presente estudo foi avaliar a associação das frações proteicas individuais e de outros componentes do leite com o tamanho das micelas de caseína (TMC) e a produção de matéria seca de queijo (MSQ) utilizando-se análise fatorial. Foram coletadas 140 amostras de leite de tanque provenientes de diferentes fazendas. A determinação da composição do leite foi determinada por espectroscopia no infravermelho com transformação de Fourier. As proteínas individuais (αS-caseína, ß-caseína, κ-caseína, ß-lactoglobulina e α-lactalbumina) foram quantificadas pelo perfil eletroforético. O tamanho médio das micelas de caseína foi analisado pelo princípio de espectroscopia de correlação de fótons e pela produção MSQ a partir do modelo de coagulação do leite em escala reduzida. A análise fatorial delimitou as variáveis em três fatores, que, juntos, responderam por 68,3% da variação total dos dados. No primeiro fator foram observadas as associações mais fortes com o TMC, enquanto no segundo fator as correlações foram mais significativas com a MSQ. O TMC foi associado positivamente com o conteúdo de proteína, caseína, sólidos desengordurados e αS-caseína, e negativamente com κ-caseína e ß-lactoglubulina. MSQ foi associada positivamente com o teor gordura, proteína e caseína total, sólidos totais, e negativamente com o teor de αs-caseína. Esses resultados indicam que a variação quantitativa das proteínas do leite pode ser determinante da qualidade do leite na produção de queijo.(AU)