Real-time polymerase chain reaction for detection and enumeration of Staphylococcus aureus and Streptococccus agalactiae using different milk samplings

The objective of the present study was to evaluate the qPCR for detection and enumeration of Staphylococcus aureus and Streptococcus agalactiae using different milk samplings in comparison to the conventional microbiology. Four dairy herds with a history of subclinical mastitis caused by S. aureus and S. agalactiae were selected. Sampling approach included milk samples from bulk tank (BT), cow level (composite samples, CO), and mammary quarter level (MQ) from 785 lactating cows. Three consecutive monthly milk samplings were carried out, totaling 3347 MQ milk samples, 912 CO, and 12 from BT. All collected milk samples were subjected to conventional microbiology and qPCR for detection and enumeration of S. aureus and S. agalactiae. The qPCR showed 71.5% of diagnostic sensitivity for S. aureus isolated from MQ milk samples, 71.8% for CO, and 50% for BT milk samples compared with conventional microbiology methodology. Taken together, the diagnostic sensitivity for S. agalactiae isolated from MQ milk samples was 90.2, 87.7 for CO, and 90.9% for BT milk samples. In general, the qPCR methodology enabled the detection of S. aureus and S. agalactiae, regardless of the type of milk sampling. The direct use of milk samples to estimate the counting of S. aureus by qPCR demonstrated lower sensitivity than the counting of S. agalactiae, which can be explained by the pathogen infection dynamics and differences in milk sample type.

Análise de ângulos e pontos para vacinação de tilápias-do-nilo / Analysis of angles and points for nile tilapia vaccination / Análisis de ángulos y puntos para la vacunación la tilapia del nilo

Objetivou-se com o presente estudo avaliar diferentes ângulos e pontos de vacinação de juvenis de Tilapias-do-Nilo contra streptococose. Foram vacinados 450 juvenis de tilápias-do-nilo (Oreochroimis niloticus). Os animais foram divididos em três grupos (n=150) de acordo com seus pesos (grupo um: 140 g; grupo dois: 225 g e grupo três: 295 g). Os peixes foram vacinados em diferentes ângulos (45° ou 90°) e em diferentes pontos localizados na região intraperitoneal, entre as nadadeiras pélvicas (Ponto 0- meia nadadeira; ponto 1- entre meia nadadeira e a inserção da nadadeira, ponto 2 ­ paralelo a inserção da nadadeira), totalizando 75 peixes para cada ângulo proposto e 25 peixes para cada ponto de vacinação. Utilizou-se vacina comercial inativada com adjuvante oleoso contra Streptococcus agalactiae. Para análise do manejo vacinal elaborou-se um formulário que foi preenchido dividindo os peixes como bem vacinados, pouco vacinados e sem vacina. Os resultados foram obtidos por análise visual e expressos em porcentagem de acordo com os critérios estabelecidos. A vacinação do grupo um (140 g) e do grupo dois (225 g) no ângulo de 90° no ponto 2 possibilitou que 88% dos peixes fossem bem vacinados. O grupo três (295g) também foi melhor vacinado no ângulo de 90° no ponto 2, com 80% dos peixes bem vacinados. O ângulo de 90° no ponto 2 se mostrou mais eficiente para vacinação de juvenis de tilápia-do-Nilo para ambos os grupos de peso estudados.(AU)

The objective of this study was to evaluate different angles and points of vaccination of juvenile Nile Tilapia against streptococcosis. 450 juveniles of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) were vaccinated. The animals were divided into three groups (n = 150) according to their weight (group one: 140 g; group two: 225 g and group three: 295 g). The fish were vaccinated at different angles (45 ° or 90 °) and at different points located in the intraperitoneal region, between the pelvic fins (Point 0- half fin; point 1- between half fin and the insertion of the fin, point 2 - parallel inserting the fin), totaling 75 fish for each proposed angle and 25 fish for each vaccination point. Inactivated commercial vaccine with oily adjuvant against Streptococcus agalactiae was used. For the analysis of vaccine management, a form was elaborated that was filled out dividing the fish as well vaccinated, poorly vaccinated and without vaccine. The results were obtained by visual analysis and expressed as a percentage according to the established criteria. The vaccination of group one (140 g) and group two (225 g) at the 90 ° angle at point 2 allowed 88% of the fish to be well vaccinated. Group three (295g) was also better vaccinated at the 90 ° angle at point 2, with 80% of the fish well vaccinated. The 90 ° angle at point 2 was more efficient for vaccinating juvenile Nile tilapia for both weight groups studied.(AU)

El objetivo de este estudio fue evaluar diferentes ángulos y puntos de vacunación de juvenilesde Tilapia del Nilo contra estreptococosis. Se vacunaron 450 juveniles de tilapia del Nilo(Oreochromis niloticus). Los animales se dividieron en tres grupos (n = 150) según supeso(grupo uno: 140 g; grupo dos: 225 gy grupo tres: 295 g). Los peces fueron vacunados endiferentes ángulos (45 ° y 90 °) y en diferentes puntos ubicados en la región intraperitoneal, entre las aletas pélvicas (Punto 0- media aleta; punto 1- entre média aleta y la insercióndelaaleta, punto 2 - paralelo insertando la aleta), totalizando 75 peces por cada ángulo propuestoy 25 peces por cada punto de vacunación. Se utilizó vacuna comercial inactivada conadyuvante oleoso contra Streptococcus agalactiae. Para el análisis del manejo de vacunas seelaboró un formulario que se llenó dividiendo a los peces bien vacunados, mal vacunadosysin vacuna. Los resultados se obtuvieron mediante análisis visual y se expresaronenporcentaje según los criterios establecidos. La vacunación del grupo uno (140 g) y del grupodos (225 g) en el ángulo de 90 ° en el punto 2 permitió que el 88% de los peces estuvieranbien vacunados. El grupo tres (295 g) también se vacunó mejor en el ángulo de 90 ° enel punto 2, con el 80% de los peces bien vacunados. El ángulo de 90 ° en el punto 2 fue máseficiente para vacunar a la tilapia juvenil del Nilo para ambos os grupos de peso estudados.(AU)

Thymomodulin enhances vaccination responses against Streptococcus agalactiae in Nile tilapia / Timomodulina melhora as respostas vacinais contra Streptococcus agalactiae em tilápia-do-Nilo

Streptococcosis caused by Streptococcus agalactiae is a major economic problem for Nile tilapia Oreochromis niloticus production worldwide. Inactivated vaccines are considered an efficient method for controlling streptococcosis. However, during the vaccination process, stress during fish handling could affect the immune response. Immunomodulators, such as thymomodulin, act on the immune system and can improve vaccination responses. Thus, the aim of this study was to assess the immunomodulatory effect of thymomodulin in O. niloticus vaccinated against S. agalactiae. For this, fish were distributed in a factorial design (2x2x6), corresponding to two levels of thymomodulin supplementation (0.0 and 0.3%), two treatments (sterile phosphate buffered saline and inactivated S. agalactiae vaccine). Initially, fish received thymomodulin supplementation for 30 days. Next, fish were vaccinated by injection intraperitoneal (i.p.) of heat inactivated S. agalactiae vaccine. 15 days after vaccination, all fish were challenged i.p. with S. agalactiae and blood samples were collected at 7, 14, 21 days post infection (DPI).Results revealed that fish supplemented with thymomodulin vaccinated or not developed better protection against S. agalactiae than vaccinated fish without thymomodulin. Furthermore, fish vaccinated and supplemented with thymomodulin presented high levels of antibodies after 14 and21 DPI, suggesting that thymomodulin can promote the immune response in Nile tilapia.

A estreptococose causada pelo Streptococcus agalactiae é um grande problema econômico para a produção de tilápia-do-nilo Oreochromis niloticus em todo o mundo. As vacinas inativadas são consideradas um método eficiente para o controle da estreptococose. No entanto, durante o processo de vacinação o estresse durante o manejo dos peixes pode afetar sua resposta imune. Imunomoduladores como a timomodulina, atuam no sistema imunológico e podem melhorar as respostas vacinais. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito imunomodulador da timomodulina em O. niloticus vacinado contra S. agalactiae. Para isso, os peixes foram distribuídos em esquema fatorial (2x2x6), correspondendo a dois níveis de suplementação de timodulina (0,0 e 0,3%), dois tratamentos (solução salina tamponada com fosfato estéril e vacina S. agalactiae inativada). Inicialmente, os peixes receberam suplementação de timomodulina por 30 dias. Em seguida, os peixes foram vacinados por via intraperitoneal (i.p.) da vacina de S. agalactiae inativada pelo calor. 15 dias após a vacinação, todos os peixes foram desafiados i.p. com S. agalactiae e amostras de sangue foram coletadas aos 7, 14, 21 dias após a infecção (DPI). Os resultados revelaram que os peixes suplementados com timomodulina vacinados ou não desenvolveram melhor proteção contra S. agalactiae do que os peixes vacinados sem timomodulina. Além disso, os peixes vacinados e suplementados com timomodulina apresentaram altos níveis de anticorpos após 14 e 21 DPI, sugerindo que a timomodulina pode promover a resposta imune em tilápia-do-nilo.

In vitro bacterial probiotic selection from Nannostomus beckfordi, an Amazon ornamental fish / [Seleção in vitro de bactérias probióticas do peixe ornamental Amazônico Nannostomus beckfordi]

This study aimed to isolate and select in vitro bacteria with probiotic potential for the Amazon ornamental fish Nannostomus beckfordi. For isolate, twelve fish underwent surgery procedure to remove their intestinal tract, macerate and then inoculate in the plate petri containing de Man Rugosa Sharped Agar (MRS). After bacterial growth (48 hours at 35ºC), selected strains were inoculated in MRS broth and submitted to resistance test with NaCl (0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 and 3.0%), pH (4, 5, 6, 8 and 9) and bile salts (5% w/v). Inhibition test against pathogenic bacteria Aeromonas hydrophila, Pseudomonas aeroginosa, Streptococcus agalactiae and Aeromonas Jandaei was also performed. Within the isolated strains group (23 strains), only six (S1, S2, S3, S4, S5 and S6) showed probiotic potential. Strains S1 and S6 showed the greater resistance for NaCl (0.5% and 1%) and pH (5 and 6), but only S1 obtained better results to resist the bile salts. Even against pathogenic bacteria, the S1 showed the best results with inhibition halos greater than 9 mm. In the end, this bacterial strain (S1) was identified as Enterococcus faecium 11037CHB. Thus, this is the first report regarding isolated autochthonous bacterium E. faecium with probiotic potential of N. beckfordi.

O objetivo deste estudo foi isolar e selecionar in vitro bactérias com potencial probiótico do peixe ornamental Amazônico Nannostomus beckfordi. Para o isolamento, retirou-se o intestino de 12 espécimes, que foram macerados, homogeneizados e semeados em placa de petri contento Ágar Man Rogosa e Sharpe (MRS). Posteriormente ao crescimento bacteriano (48 horas a 35ºC), as cepas selecionadas foram mantidas em caldo MRS e submetidas a testes de resistência a NaCl (0,5, 1,0, 1,5, 2,0 e 2,5 e 3,0%), pH (4, 5, 6, 8 e 9) e sais biliares (5% p/v). O antagonismo foi realizado frente as bactérias patogênicas Aeromonas hydrophila, Pseudomonas aeroginosa, Streptococcus agalactiae e Aeromonas jandaei. Das cepas isoladas (23 cepas), apenas seis (C1, C2, C3, C4, C5 e C6) apresentaram potencial probiótico. As cepas C1 e C6 tiveram maior resistência (p<0,05) para o NaCl (0,5 e 1%) e pH (5 a 6), na presença de sais biliares somente a C1 teve a melhor resistência de crescimento. Para o antagonismo frente as bactérias patogênicas, a C1 apresentou halo de inibição maior que 9 mm. Sendo esta cepa bactéria (C1) identificada como Enterococcus faecium 11037 CHB. Portanto, este é o primeiro relato do isolamento da bactéria autóctone E. faecium em N. beckfordi com potencial probiótico.

Propolis in the control of bacterial bovine mastitis: a tool for the production of organic milk / Própolis no controle de mastite bovina bacteriana: uma ferramenta para a produção de leite orgânico

Bovine mastitis is one of the main causes of economic damage in dairy farms. Therefore, the control and prevention of microorganisms involved in this disease, mainly Escherichia coli, Staphylococcus aureus, and Streptococcus agalactiae, are essential. One of the most important steps for the prevention of the disease is the use of antiseptic products before and after the milking process to avoid bacteria from infecting the udder of the animal. Currently, the most used antiseptic product in dairy farms is iodine-based, and organic dairy farms, which follow several strict regulations, including the use of natural products whenever possible, are often forced to adopt non-natural antiseptic products, such as iodine-based ones, because of the lack of natural alternatives. Propolis, a natural substance produced by honeybees, has been extensively studied for its various properties, one of which is antimicrobial activity. Therefore, a new natural antiseptic product containing 1% propolis in 10% hydroalcoholic solution for the pre-dipping, and 10% glycerol solution added with 0.2% citronella oil for the post-dipping was analyzed for its capacity to reduce bacteria in vivo in order to prevent bovine mastitis, allowing its use on organic dairy farms. A total of 128 samples were analyzed in terms of bacterial growth for Enterobacteriaceae and Staphylococcus spp. using the spreadplate technique. The reduction in the bacterial concentration after the application of the products was compared between two antiseptic solutions, an iodine-based solution as the control and a propolis-based one as the natural alternative. The results obtained show a similar efficiency for both products in terms of total bacterial reduction, indicating considerable antimicrobial activity against bacteria most commonly associated with bovine mastitis. Molecular analysis was carried out for the identification of Streptococcus agalactiae; the PCR results were negative for the presence of S. agalactiae in all samples, indicating that the animals most likely did not have any form of the disease. The efficiency of the natural antiseptic was satisfactory, indicating an important find facilitating organic milk production worldwide, showcasing a natural antiseptic solution with efficient antimicrobial activity.(AU)

A mastite bovina é uma das principais causas de prejuízo econômico na indústria leiteira, portanto o controle e prevenção de microrganismos envolvidos nessa doença, principalmente Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Streptococcus agalactiae é essencial. Uma das principais etapas na prevenção dessa doença é o uso de produtos antissépticos antes e depois do processo de ordenha, a fim de evitar contaminação bacteriana no úbere do animal. Atualmente, o produto antisséptico mais utilizado na indústria leiteira é a base de iodo, e fazendas produtoras de leite orgânico, que precisam seguir uma série de regulações estritas, incluindo o uso de produtos naturais sempre que possível, são frequentemente forçadas a adotar antissépticos não-naturais, como os a base de iodo por falta de alternativas naturais. Própolis, uma substância natural produzidas por abelhas, tem sido extensivamente estudada por suas várias propriedades, sendo uma delas antimicrobiana. Portanto, um novo produto antisséptico natural contendo própolis à 1% em solução hidroalcóolica 10% para o pré-dipping, e glicerinada 10% adicionada de óleo de citronela à 0,2% para o pós-dipping, foi avaliada quanto a sua capacidade de reduzir bactérias in vivo e prevenir a mastite bovina, além de poder ser utilizado na indústria leiteira orgânica. Um total de 128 amostras foram analisadas em termos de crescimento bacteriano para Enterobacteriaceae e Staphylococcus spp. utilizando a técnica de plaqueamento em superfície, a redução da concentração bacteriana após a aplicação dos produtos foi comparada entre duas soluções antissépticas, uma solução a base de iodo servindo como controle, e uma solução a base de própolis como a alternativa natural. Os resultados obtidos mostraram uma eficiência similar entre os produtos à base de iodo e própolis em termos de redução bacteriana total, indicando uma grande atividade antibacteriana contra as bactérias mais comumente associadas com a mastite bovina. Realizou-se análise molecular para a identificação de Streptococcus agalactiae, os resultados da PCR foram negativos para a presença de S. agalactiae em todas as amostras, indicando que os animais provavelmente não possuíam nenhuma forma da doença. A eficiência do antisséptico natural foi satisfatória, indicando um achado importante para auxiliar o crescimento da indústria de leite orgânico de forma mundial, mostrando uma solução antisséptica natural com atividade antimicrobiana eficiente.(AU)

Lysozyme activity as an indicator of innate immunity of tilapia (Oreochromis niloticus) when challenged with LPS and Streptococcus agalactiae

The objective of this study was to fully describe the protocol with standardized modifications and evaluate the lysozyme activity, an indicator of innate immunity in tilapia, to compare lipopolysaccharide (LPS) with Streptococcus agalactiae injections. Lysozyme was determined in serum using the turbidimetric method, in which lysozyme activity was evaluated by Micrococcus lysodeikticus lysis, with modifications for microplate assay. The experiment was conducted in a completely randomized design. Juvenile tilapia was divided in the following six treatments: challenged with phosphate buffer PBS (control) and 100, 250, 500, and 600 µg kg−1 LPS and S. agalactiae. All treatments were challenged for 72 h and seven days and then sampled to determine lysozyme activity. After 72 h or seven days, concentrations of LPS promoted changes in lysozyme production, either lesser or equal, depending on concentration when compared with fish injected with S. agalactiae. It was possible to standardize the analysis and determine that the treatment with LPS promotes immunomodulation at a concentration of 250 µg kg−1 LPS, this response being similar to challenge with S. agalactiae.

Antimicrobial susceptibility profile of Streptococcus agalactiaestrains isolated from bovine mastitis / Perfil de susceptibilidade a antimicrobianos em Streptococcus agalactiae isolados de mastite bovina

Bovine mastitis is the most important disease of dairy herds worldwide. Its main etiologic agents are bacteria, including Streptococcus agalactiae. The importance of this agent in bovine mastitis is because it is highly contagious and has a high impact on the occurrence of clinical mastitis cases and in the increase of the bulk milk somatic cell counts. The dry cow therapy and the treatment of the clinical mastitis cases stand out among the measures to control intramammary infections in cows. However, these strategies require knowledge about the antimicrobial susceptibility of the causal microorganisms. Thus, this study aimed to evaluate the antimicrobial susceptibility of 89 S. agalactiae strains isolated from bovine mastitis between the years 2004 and 2008 in dairy herds from Campo das Vertentes region, Minas Gerais State, Brazil. The disc diffusion technique was used and the antimicrobials currently used in mastitis therapy were tested. The isolates tested showed 100% susceptibility to chloramphenicol, ceftiofur, cefotaxime, enrofloxacin, and cefquinome. High frequencies of susceptibility (>95%) were also observed for the beta-lactams (penicillin G, ampicillin, and oxacillin), cephalosporins (cephalotin, ceftiofur, cefotaxime, cefoperazone, and cefquinome), florfenicol, gentamicin, lincomycin, nitrofurantoin, and sulfamethoprim. The strains showed high frequencies of resistance to neomycin (15.74%), and tetracycline (21.35%). Multidrug resistance was detected in 2.25% of the tested isolates. The results pointed to variations in the antimicrobial susceptibility profiles of the studied strains and the importance of the use of the susceptibility tests to determine the correct antimicrobial to be applied in the treatment of bovine mastitis caused by S. agalactiae. The high frequencies of resistance observed to some antimicrobials, such as neomycin and tetracycline, commonly used in the treatment of mastitis and other pathologies, highlighted the need for more judicious use of antimicrobials on dairy farms.(AU)

A mastite é a principal doença de bovinos leiteiros em todo o mundo e tem como principais agentes as bactérias, entre as quais Streptococcus agalactiae. Esse agente se destaca por ser altamente contagioso e pelos reflexos que causa na incidência de casos clínicos e no incremento da contagem de células somáticas do leite do tanque. Para o controle desta enfermidade, destacam-se a terapia de vacas secas e o tratamento de casos clínicos, medidas que requerem o conhecimento do perfil de sensibilidade dos agentes causais aos antimicrobianos. Este estudo teve como objetivo avaliar os perfis de suscetibilidade a antimicrobianos em 89 amostras de S. agalactiae isoladas de casos de mastite bovina em rebanhos da região de Campo das Vertentes, Minas Gerais, no período de 2004 a 2008. A técnica de difusão em discos foi utilizada e os antimicrobianos correntemente empregados na terapia da mastite foram testados. Os testes de suscetibilidade antimicrobiana apontaram 100% de susceptibilidade para cloranfenicol, ceftiofur, cefotaxima, enrofloxacina e cefquimona. Níveis elevados de susceptibilidade (>95%) foram observados para os betalactâmicos, florfenicol, gentamicina, lincomicina, nitrofurantoína e sulfametoprim. Altas frequências de resistência foram observadas para neomicina (15,74%) e tetraciclina (21,35%). Dois isolados multirresistentes (2,25%) foram encontrados. Os resultados apontaram variações nos perfis se suscetibilidade aos antimicrobianos na população analisada, indicando a importância do uso do antibiograma para a escolha mais criteriosa dos antibacterianos a serem utilizados para o tratamento da mastite bovina causada por S. agalactiae. As altas frequências de resistência detectadas para alguns dos antimicrobianos comumente utilizados para o tratamento de mastite e outras patologias, tais como a neomicina e a tetraciclina, salientam a necessidade de monitoramento permanente do perfil de suscetibilidade aos antimicrobianos e do uso mais criterioso dos mesmos nos rebanhos leiteiros.(AU)

Antimicrobial susceptibility profile of Streptococcus agalactiaestrains isolated from bovine mastitis / Perfil de susceptibilidade a antimicrobianos em Streptococcus agalactiae isolados de mastite bovina

Bovine mastitis is the most important disease of dairy herds worldwide. Its main etiologic agents are bacteria, including Streptococcus agalactiae. The importance of this agent in bovine mastitis is because it is highly contagious and has a high impact on the occurrence of clinical mastitis cases and in the increase of the bulk milk somatic cell counts. The dry cow therapy and the treatment of the clinical mastitis cases stand out among the measures to control intramammary infections in cows. However, these strategies require knowledge about the antimicrobial susceptibility of the causal microorganisms. Thus, this study aimed to evaluate the antimicrobial susceptibility of 89 S. agalactiae strains isolated from bovine mastitis between the years 2004 and 2008 in dairy herds from Campo das Vertentes region, Minas Gerais State, Brazil. The disc diffusion technique was used and the antimicrobials currently used in mastitis therapy were tested. The isolates tested showed 100% susceptibility to chloramphenicol, ceftiofur, cefotaxime, enrofloxacin, and cefquinome. High frequencies of susceptibility (>95%) were also observed for the beta-lactams (penicillin G, ampicillin, and oxacillin), cephalosporins (cephalotin, ceftiofur, cefotaxime, cefoperazone, and cefquinome), florfenicol, gentamicin, lincomycin, nitrofurantoin, and sulfamethoprim. The strains showed high frequencies of resistance to neomycin (15.74%), and tetracycline (21.35%). Multidrug resistance was detected in 2.25% of the tested isolates. The results pointed to variations in the antimicrobial susceptibility profiles of the studied strains and the importance of the use of the susceptibility tests to determine the correct antimicrobial to be applied in the treatment of bovine mastitis caused by S. agalactiae. The high frequencies of resistance observed to some antimicrobials, such as neomycin and tetracycline, commonly used in the treatment of mastitis and other pathologies, highlighted the need for more judicious use of antimicrobials on dairy farms.(AU)

A mastite é a principal doença de bovinos leiteiros em todo o mundo e tem como principais agentes as bactérias, entre as quais Streptococcus agalactiae. Esse agente se destaca por ser altamente contagioso e pelos reflexos que causa na incidência de casos clínicos e no incremento da contagem de células somáticas do leite do tanque. Para o controle desta enfermidade, destacam-se a terapia de vacas secas e o tratamento de casos clínicos, medidas que requerem o conhecimento do perfil de sensibilidade dos agentes causais aos antimicrobianos. Este estudo teve como objetivo avaliar os perfis de suscetibilidade a antimicrobianos em 89 amostras de S. agalactiae isoladas de casos de mastite bovina em rebanhos da região de Campo das Vertentes, Minas Gerais, no período de 2004 a 2008. A técnica de difusão em discos foi utilizada e os antimicrobianos correntemente empregados na terapia da mastite foram testados. Os testes de suscetibilidade antimicrobiana apontaram 100% de susceptibilidade para cloranfenicol, ceftiofur, cefotaxima, enrofloxacina e cefquimona. Níveis elevados de susceptibilidade (>95%) foram observados para os betalactâmicos, florfenicol, gentamicina, lincomicina, nitrofurantoína e sulfametoprim. Altas frequências de resistência foram observadas para neomicina (15,74%) e tetraciclina (21,35%). Dois isolados multirresistentes (2,25%) foram encontrados. Os resultados apontaram variações nos perfis se suscetibilidade aos antimicrobianos na população analisada, indicando a importância do uso do antibiograma para a escolha mais criteriosa dos antibacterianos a serem utilizados para o tratamento da mastite bovina causada por S. agalactiae. As altas frequências de resistência detectadas para alguns dos antimicrobianos comumente utilizados para o tratamento de mastite e outras patologias, tais como a neomicina e a tetraciclina, salientam a necessidade de monitoramento permanente do perfil de suscetibilidade aos antimicrobianos e do uso mais criterioso dos mesmos nos rebanhos leiteiros.(AU)

Antimicrobial properties of heterocyclic compounds against clinical mastitis isolates

ABSTRACT: Mastitis causes significant economic losses to the dairy cattle industry. The present study aimed to evaluate the antibacterial properties of 39 heterocyclic derivatives (1,3-thiazoles and 4-thiazolidinones) against clinical mastitis isolates from dairy cows. Milk samples were collected from cows with clinical mastitis and the bacterial species were identified by PCR. Antibacterial activity was assessed using the broth microdilution method. First, 39 heterocyclic compounds were tested against four bacterial isolates (Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Corynebacterium bovis and Escherichia coli) randomly chosen from those recovered from the milk samples (Study 1). Subsequently, the compounds with the strongest antibacterial activity were tested against all the bacterial isolates recovered from the milk samples (Study 2). 1,3-thiazoles showed the strongest antibacterial activity, specially compounds 30 and 38, which also showed bactericidal properties according to their minimal inhibitory concentration (MIC) and minimal bactericidal concentration (MBC) values. Corynebacterium spp. and Enterobacteriaceae isolates were the most susceptible to compounds 30 and 38. Compounds 30 and 38 are promising targets for new antimicrobial agents.

RESUMO: A mastite causa significativas perdas econômicas à indústria leiteira bovina. O presente estudo teve como objetivo avaliar as propriedades antibacterianas de 39 derivados heterocíclicos (1,3-tiazóis e 4-tiazolidinonas) contra isolados clínicos de mastite em vacas leiteiras. Amostras de leite foram coletadas de vacas com mastite clínica e as espécies bacterianas isoladas foram identificadas por PCR. A atividade antibacteriana foi avaliada pelo método de microdiluição em caldo. Primeiramente, os 39 compostos heterocíclicos foram testados contra quatro isolados bacterianos (Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Corynebacterium bovis e Escherichia coli) escolhidos aleatoriamente dentre os recuperados das amostras de leite (Estudo 1). Posteriormente, compostos com atividade antibacteriana mais forte foram testados contra todos os isolados bacterianos recuperados das amostras de leite (Estudo 2). Os compostos 1,3-tiazóis apresentaram a maior atividade antibacteriana, principalmente os compostos 30 e 38, que também apresentaram propriedades bactericidas de acordo com seus valores de concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM). Os isolados Corynebacterium spp. e Enterobacteriaceae foram os mais suscetíveis aos compostos 30 e 38. Os compostos 30 e 38 mostraram-se promissores como novos agentes antimicrobianos.

Antimicrobial properties of heterocyclic compounds against clinical mastitis isolates / Propriedades antimicrobianas de compostos heterocíclicos contra isolados de mastite clínica

Mastitis causes significant economic losses to the dairy cattle industry. The present study aimed to evaluate the antibacterial properties of 39 heterocyclic derivatives (1,3-thiazoles and 4-thiazolidinones) against clinical mastitis isolates from dairy cows. Milk samples were collected from cows with clinical mastitis and the bacterial species were identified by PCR. Antibacterial activity was assessed using the broth microdilution method. First, 39 heterocyclic compounds were tested against four bacterial isolates (Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Corynebacterium bovis and Escherichia coli) randomly chosen from those recovered from the milk samples (Study 1). Subsequently, the compounds with the strongest antibacterial activity were tested against all the bacterial isolates recovered from the milk samples (Study 2). 1,3-thiazoles showed the strongest antibacterial activity, specially compounds 30 and 38, which also showed bactericidal properties according to their minimal inhibitory concentration (MIC) and minimal bactericidal concentration (MBC) values. Corynebacterium spp. and Enterobacteriaceae isolates were the most susceptible to compounds 30 and 38. Compounds 30 and 38 are promising targets for new antimicrobial agents.(AU)

A mastite causa significativas perdas econômicas à indústria leiteira bovina. O presente estudo teve como objetivo avaliar as propriedades antibacterianas de 39 derivados heterocíclicos (1,3-tiazóis e 4-tiazolidinonas) contra isolados clínicos de mastite em vacas leiteiras. Amostras de leite foram coletadas de vacas com mastite clínica e as espécies bacterianas isoladas foram identificadas por PCR. A atividade antibacteriana foi avaliada pelo método de microdiluição em caldo. Primeiramente, os 39 compostos heterocíclicos foram testados contra quatro isolados bacterianos (Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Corynebacterium bovis e Escherichia coli) escolhidos aleatoriamente dentre os recuperados das amostras de leite (Estudo 1). Posteriormente, compostos com atividade antibacteriana mais forte foram testados contra todos os isolados bacterianos recuperados das amostras de leite (Estudo 2). Os compostos 1,3-tiazóis apresentaram a maior atividade antibacteriana, principalmente os compostos 30 e 38, que também apresentaram propriedades bactericidas de acordo com seus valores de concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM). Os isolados Corynebacterium spp. e Enterobacteriaceae foram os mais suscetíveis aos compostos 30 e 38. Os compostos 30 e 38 mostraram-se promissores como novos agentes antimicrobianos.(AU)

Antimicrobial properties of heterocyclic compounds against clinical mastitis isolates / Propriedades antimicrobianas de compostos heterocíclicos contra isolados de mastite clínica

Mastitis causes significant economic losses to the dairy cattle industry. The present study aimed to evaluate the antibacterial properties of 39 heterocyclic derivatives (1,3-thiazoles and 4-thiazolidinones) against clinical mastitis isolates from dairy cows. Milk samples were collected from cows with clinical mastitis and the bacterial species were identified by PCR. Antibacterial activity was assessed using the broth microdilution method. First, 39 heterocyclic compounds were tested against four bacterial isolates (Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Corynebacterium bovis and Escherichia coli) randomly chosen from those recovered from the milk samples (Study 1). Subsequently, the compounds with the strongest antibacterial activity were tested against all the bacterial isolates recovered from the milk samples (Study 2). 1,3-thiazoles showed the strongest antibacterial activity, specially compounds 30 and 38, which also showed bactericidal properties according to their minimal inhibitory concentration (MIC) and minimal bactericidal concentration (MBC) values. Corynebacterium spp. and Enterobacteriaceae isolates were the most susceptible to compounds 30 and 38. Compounds 30 and 38 are promising targets for new antimicrobial agents.(AU)

A mastite causa significativas perdas econômicas à indústria leiteira bovina. O presente estudo teve como objetivo avaliar as propriedades antibacterianas de 39 derivados heterocíclicos (1,3-tiazóis e 4-tiazolidinonas) contra isolados clínicos de mastite em vacas leiteiras. Amostras de leite foram coletadas de vacas com mastite clínica e as espécies bacterianas isoladas foram identificadas por PCR. A atividade antibacteriana foi avaliada pelo método de microdiluição em caldo. Primeiramente, os 39 compostos heterocíclicos foram testados contra quatro isolados bacterianos (Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Corynebacterium bovis e Escherichia coli) escolhidos aleatoriamente dentre os recuperados das amostras de leite (Estudo 1). Posteriormente, compostos com atividade antibacteriana mais forte foram testados contra todos os isolados bacterianos recuperados das amostras de leite (Estudo 2). Os compostos 1,3-tiazóis apresentaram a maior atividade antibacteriana, principalmente os compostos 30 e 38, que também apresentaram propriedades bactericidas de acordo com seus valores de concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM). Os isolados Corynebacterium spp. e Enterobacteriaceae foram os mais suscetíveis aos compostos 30 e 38. Os compostos 30 e 38 mostraram-se promissores como novos agentes antimicrobianos.(AU)

Intercurrence between bovine leukosis virus infection and mastitis in dairy cattle / Intercorrência entre a infecção pelo vírus da leucose bovina e a mastite em bovinos leiteiros

There are several factors affecting global milk production leading to severe economic losses. Mastitis and leukosis are highly prevalent diseases especially in Brazilian cattle herds. The present study aimed to evaluate the correlation between mastitis and the bovine leukemia virus (BLV) infection in naturally infected cows belonging to dairy herds in Minas Gerais State. Additionally, the prevalence of both diseases, pathogens causing mastitis, and their association with BLV infection and persistent lymphocytosis were evaluated. The prevalence of BLV was determined using the agar gel immunodiffusion test (AGID) in 1,392 lactating cows from ten dairy herds. From the AGID results, 240 cows were selected and divided into two experimental groups: A case group composed of 160 BLV-positive cows (BLV-P) and the control group of 80 BLV-negative cows (BLV-N). Based on serological and leucocytic evaluations, the animals were classified into three subgroups: BLV-N, BLV-P without persistent lymphocytosis (BLV-PWPL), and BLV-positive with persistent lymphocytosis (BLV-PPL). The California Mastitis Test (CMT) was performed on days 0 (D0) and 60 (D60) in the subgroups and the milk from CMT-positive glands were analyzed. BLV infection was present in 100% of herds, with an overall prevalence of 80.9% in cows older than 24 months. Among BLV-P animals, 74% were classified as BLV-PWPL and 26% as BLV-PPL. Coagulase-negative Staphylococcus (73.30%), Corynebacterium spp. (12.04%), Streptococcus agalactiae (8.90%), and Staphylococcus aureus (5.76%) were predominant (61.41%). There were no statistical differences among the scores of clinical or subclinical mastitis with the pathogen type (contagious or environmental) in the BLV-PWPL or BLV-PPL subgroups. However, BLV-P animals showed higher CMT scores than BLV-N animals, suggesting a higher predisposition to subclinical mastitis in cows affected by leukosis.(AU)

Tendo em vista a relevância econômica e social da produção de leite e a ampla ocorrência da leucose e mastite em rebanhos brasileiros, foi proposto o presente estudo com o objetivo de avaliar a correlação entre a mastite e a infecção pelo vírus da leucose bovina em vacas leiteiras naturalmente infectadas de 10 rebanhos leiteiros da região sul do estado de Minas Gerais. Além disso, foi avaliada a prevalência de ambas as doenças e dos patógenos causadores de mastite e sua associação com infecção por BLV e linfocitose persistente. A prevalência do VLB foi avaliada pelo teste de imunodifusão em gel de ágar (IDGA) em 1.392 vacas em lactação nos rebanhos estudados. De acordo com os resultados do IDGA, 240 vacas foram selecionadas para compor dois grupos experimentais: 1-caso: composto por 160 vacas BLV positivas (BLV-P) e 2-controle: composto por 80 vacas BLV negativas (BLV-N). De acordo com as avaliações sorológicas e leucocitárias, os animais foram classificados em três subgrupos: BLV-N; BLV-P sem linfocitose persistente (BLV-PWPL) e BLV positivos com linfocitose persistente (BLV-PPL). O California Mastitis Test (CMT) e a cultura do leite das glândulas CMT positivas foram realizados nos dias 0 (D0) e 60 (D60). A leucose foi detectada em 100% dos rebanhos com prevalência média de 80,9%. Entre os animais BLV-P, 74% foram classificados como BLV-PWPL e 26% como BLV-PPL. Staphylococcus coagulase negativos (73,30%), seguido por Corynebacterium spp. (12,04%), Streptococcus agalactiae (8,90%) e Staphylococcus aureus (5,76%) foram os agentes predominantes. Não houve diferença estatística entre os escores de mastite clínica ou subclínica e nem entre o tipo de patógeno (contagioso ou ambiental) nos subgrupos de animais BLV-PWPL ou BLV-PPL relacionados ao BLV-N. No entanto, animais BLV-P apresentaram escores mais elevados no CMT em relação aos animais BLV-N, sugerindo maior predisposição à mastite subclínica em vacas com leucose.(AU)

Changes in somatic cell count, composition and cytokine levels in milk from cows with mastitis due to mixed infections

Mastitis is a mammary gland inflammation that is very common worldwide, mostly caused by bacteria, and causes enormous economic losses. Many microorganisms cause this disease. The most common causes of mastitis by these microorganisms are Staphylococcus aureus (S. aureus), Escherichia coli (E. coli) and Streptococcus agalactiae (S. agalactiae). The anti-inflammatory properties of transforming growth factor (TGF)-ß include: 1) limiting interferon (IFN)-γ production; 2) increasing the expression of the interleukine (IL)-1 receptor antagonist; 3) inhibiting macrophage production of chemokines, pro-inflammatory cytokines, nitric oxide, and reactive oxygen intermediates; and 4) increasing macrophage clearance of bacterial debris and damaged parenchymal cells. It is stated that cytokines and milk composition change in case of mastitis. In this study, it was aimed to reveal the changes in milk TGF-ß1 and Tumor necrosis factor (TNF)-α concentrations and milk composition in mixed infections caused by three pathogens causing mastitis. In this study, milk samples from 90 cows were divided into 5 groups. Tumor necrosis factor (TNF)-α and TGF-ß1 concentrations and milk composition were determined in these milk samples. The California Mastitis Test (CMT) was applied to the cows included in the study and scoring was done. According to the CMT results of the milk samples taken, CMT(-) cows were included in group 1 (n = 22). Those with the CMT(+) were sent to the microbiology laboratory for analysis within 2 h. After the bacteria was determined, combination groupings were formed. Group 2 (n = 17), in which S. aureus and E. coli grew together, group 3 (n = 21), in which S. aureus and S. agalactiae grew together, group 4 (n = 8), in which S. agalactiae and E. coli grew together in milk samples, and milk samples without any bacterial growth in CMT (+) formed group 5 (n = 22), respectively. Somatic cell count was measured with the DeLaval Cell Counter® (Cell Counter DCC) device. Mineral matter, fat, protein, lactose, electrical conductivity and specific gravity were measured in milk samples using Lactoscan Milk Analyzer (Milkotronic/EUROPE). Milk samples were then stored at -80°C to measure TGF-ß1 and TNF-α. Tumor necrosis factor-α and TGF-ß1 concentrations in milk samples were measured using ELISA kits (Sunred Biological Technology). Changes in milk TNF-α and TGF-ß1 concentration and milk composition were determined in milk samples with mastitis caused by mixed infection. The TNF-α concentration of group 4 was higher than the other groups. On the other hand, the highest concentration of TGF-ß1 was found in group 2. While the number of somatic cells in group 1 was lower than in groups 2, 3, and 4, there was no statistical difference between groups 1 and 5. The lowest milk fat ratio was found in group 1, and it was found to be statistically lower than groups 2, 3, and 4. While the rate of solid-non-fat of group 1 increased compared to groups 2 and 3, the highest protein ratio was found in groups 1 and 5. There was no difference between the 5 groups in terms of mineral matter ratios. While the specific gravity was highest in group 1, there was no statistical difference between the other 4 groups. Overall, it was concluded that there was an increase in TNF-α and TGF-ß1 concentrations and a change in milk composition in samples with bacterial growth.(AU)

Evaluation of resistance against Streptococcus agalactiae in four farmed strains of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) / Avaliação da resistência contra Streptococcus agalactiae em quatro linhagens cultivadas de tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus)

Nile tilapia (Oreochromis niloticus) has always been considered more resistant to diseases compared to other fish species. However, in recent decades, this fish species has also been susceptible to many bacterial, fungal, parasitic, and nutritional diseases. In Brazil, streptococcosis is one of the main diseases that affect tilapia and has caused many economic losses. A resistance test was conducted with 93 tilapia of four varieties (UFLA strain and three commercial varieties: SC1, SC2, and SC3) to evaluate resistance to experimental inoculation with Streptococcus agalactiae. Each variety was distributed in five aquariums, with nine specimens of the same variety. Among the five aquariums, four housed fish were intraperitoneally inoculated with 10(7) CFU/fish of S. agalactiae and one aquarium harbored fish from the control group, which received 0.1 mL of sterile BHI (Brain Heart Infusion). Significant differences were observed in the survival rates accumulated at the end of the experiment (day 15), with values of 22, 36, 36, and 15% for SC1, SC2, SC3, and UFLA, respectively. The UFLA strain presented lower survival than other strains, which did not differ among the 15 days of challenge. These results demonstrate that there are animals with a better response to the resistance test than others.

A tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) sempre foi considerada mais resistente a doenças em comparação com outras espécies de peixes, porém, nas últimas décadas, essa espécie de peixe também foi suscetível a muitas doenças bacterianas, fúngicas, parasitárias e nutricionais. No Brasil, a estreptococose é uma das principais doenças que afetam a tilápia e causou muitas perdas econômicas. Um teste de resistência foi realizado com 93 tilápias de quatro variedades (linhagem UFLA e três variedades comerciais: SC1, SC2 e SC3) para avaliar a resistência à inoculação experimental com Streptococcus agalactiae. Cada variedade foi distribuída em cinco aquários, com nove espécimes da mesma variedade. Entre os cinco aquários, quatro peixes abrigados foram inoculados intraperitonealmente com 10(7) UFC / peixe de S. agalactiae e um aquário abrigou peixes do grupo controle, que receberam 0,1 mL de BHI estéril (infusão cardíaca cerebral). Diferenças significativas foram observadas nas taxas de sobrevivência acumuladas no final do experimento (dia 15), com valores de 22, 36, 36 e 15% para SC1, SC2, SC3 e UFLA, respectivamente. A linhagem UFLA apresentou menor sobrevivência que as demais, o que não diferiu entre os 15 dias de desafio. Esses resultados demonstram que existem animais com melhor resposta ao teste de resistência do que outros.

Evaluation of resistance against Streptococcus agalactiae in four farmed strains of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) / Avaliação da resistência contra Streptococcus agalactiae em quatro linhagens cultivadas de tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus)

Nile tilapia (Oreochromis niloticus) has always been considered more resistant to diseases compared to other fish species. However, in recent decades, this fish species has also been susceptible to many bacterial, fungal, parasitic, and nutritional diseases. In Brazil, streptococcosis is one of the main diseases that affect tilapia and has caused many economic losses. A resistance test was conducted with 93 tilapia of four varieties (UFLA strain and three commercial varieties: SC1, SC2, and SC3) to evaluate resistance to experimental inoculation with Streptococcus agalactiae. Each variety was distributed in five aquariums, with nine specimens of the same variety. Among the five aquariums, four housed fish were intraperitoneally inoculated with 10(7) CFU/fish of S. agalactiae and one aquarium harbored fish from the control group, which received 0.1 mL of sterile BHI (Brain Heart Infusion). Significant differences were observed in the survival rates accumulated at the end of the experiment (day 15), with values of 22, 36, 36, and 15% for SC1, SC2, SC3, and UFLA, respectively. The UFLA strain presented lower survival than other strains, which did not differ among the 15 days of challenge. These results demonstrate that there are animals with a better response to the resistance test than others.(AU)

A tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) sempre foi considerada mais resistente a doenças em comparação com outras espécies de peixes, porém, nas últimas décadas, essa espécie de peixe também foi suscetível a muitas doenças bacterianas, fúngicas, parasitárias e nutricionais. No Brasil, a estreptococose é uma das principais doenças que afetam a tilápia e causou muitas perdas econômicas. Um teste de resistência foi realizado com 93 tilápias de quatro variedades (linhagem UFLA e três variedades comerciais: SC1, SC2 e SC3) para avaliar a resistência à inoculação experimental com Streptococcus agalactiae. Cada variedade foi distribuída em cinco aquários, com nove espécimes da mesma variedade. Entre os cinco aquários, quatro peixes abrigados foram inoculados intraperitonealmente com 10(7) UFC / peixe de S. agalactiae e um aquário abrigou peixes do grupo controle, que receberam 0,1 mL de BHI estéril (infusão cardíaca cerebral). Diferenças significativas foram observadas nas taxas de sobrevivência acumuladas no final do experimento (dia 15), com valores de 22, 36, 36 e 15% para SC1, SC2, SC3 e UFLA, respectivamente. A linhagem UFLA apresentou menor sobrevivência que as demais, o que não diferiu entre os 15 dias de desafio. Esses resultados demonstram que existem animais com melhor resposta ao teste de resistência do que outros.(AU)

Distribution of serotypes, antimicrobial resistance and virulence genes among Streptococcus agalactiae isolated from bovine in China

Background: Bovine mastitis, a global disease that is responsible for large economic losses each year due to lower milkyield and reduced milk quality. In some countries, especially in China, Streptococcus agalactiae has become one of themost frequently detected pathogen. Antibiotic treatment and vaccine immunization are important strategies for the controlof infectious diseases. The main objective of the present study was to evaluate distribution of bovine mastitis pathogensand antimicrobial resistance of S. agalactiae, and contribute to the treatment of bovine mastitis.Materials, Methods & Results: Clinical mastitis samples (n= 1,122) were collected from 27 dairy farms located in 15different provinces of China during 2012-2018. The pathogens were identified by 16S rDNA method. Antimicrobial susceptibility was assessed by disc diffusion method. Molecular characteristics was distinguished based on PCR. The resultsshowed that the main pathogens were Streptococcus agalactiae (n= 324, 26.2%), Escherichia coli (n= 287, 23.2%), andStaphylococcus aureus (n= 131, 10.6%). The serotypes of Streptococcus agalactiae were serotype II (53.6%), Ia (44 %)and VII (1.2%), respectively. Streptococcus agalactiae were resistant to kanamycin (93.8%), gentamicin (49.4%), vancomycin (49.4%), tetracycline (35.8%), clindamycin (34.6%) and erythromycin (32.1%). The main resistance genes wereermA (53.1%) and ermB (85.2%). Resistance to erythromycin was attributed to the genes ermA (P < 0.05) and resistanceto tetracycline was attributed to the genes tetK, tetM, tetO (P < 0.01). The virulence genes scpB (81.4%), cyl (100%), glnA(76.6%), cfb (98.8%), hylB (98.8%), scaA (69.1%) were detected in almost all isolates.Discussion: In the present study, Streptococcus agalactiae, Escherichia coli and Staphylococcus aureus were the pathogens isolated most frequently from clinical mastitis. In the case of S. agalactiae, we performed capsular serotyping ofisolates...

Distribution of serotypes, antimicrobial resistance and virulence genes among Streptococcus agalactiae isolated from bovine in China

Background: Bovine mastitis, a global disease that is responsible for large economic losses each year due to lower milkyield and reduced milk quality. In some countries, especially in China, Streptococcus agalactiae has become one of themost frequently detected pathogen. Antibiotic treatment and vaccine immunization are important strategies for the controlof infectious diseases. The main objective of the present study was to evaluate distribution of bovine mastitis pathogensand antimicrobial resistance of S. agalactiae, and contribute to the treatment of bovine mastitis.Materials, Methods & Results: Clinical mastitis samples (n= 1,122) were collected from 27 dairy farms located in 15different provinces of China during 2012-2018. The pathogens were identified by 16S rDNA method. Antimicrobial susceptibility was assessed by disc diffusion method. Molecular characteristics was distinguished based on PCR. The resultsshowed that the main pathogens were Streptococcus agalactiae (n= 324, 26.2%), Escherichia coli (n= 287, 23.2%), andStaphylococcus aureus (n= 131, 10.6%). The serotypes of Streptococcus agalactiae were serotype II (53.6%), Ia (44 %)and VII (1.2%), respectively. Streptococcus agalactiae were resistant to kanamycin (93.8%), gentamicin (49.4%), vancomycin (49.4%), tetracycline (35.8%), clindamycin (34.6%) and erythromycin (32.1%). The main resistance genes wereermA (53.1%) and ermB (85.2%). Resistance to erythromycin was attributed to the genes ermA (P < 0.05) and resistanceto tetracycline was attributed to the genes tetK, tetM, tetO (P < 0.01). The virulence genes scpB (81.4%), cyl (100%), glnA(76.6%), cfb (98.8%), hylB (98.8%), scaA (69.1%) were detected in almost all isolates.Discussion: In the present study, Streptococcus agalactiae, Escherichia coli and Staphylococcus aureus were the pathogens isolated most frequently from clinical mastitis. In the case of S. agalactiae, we performed capsular serotyping ofisolates...(AU)

Staphylococcus aureus and Streptococcus agalactiae: prevalence, resistance to antimicrobials, and their relationship with the milk quality of dairy cattle herds in Minas Gerais state, Brazil / Staphylococcus aureus e Streptococcus agalactiae: prevalência, resistência aos antimicrobianos e suas relações com a qualidade do leite em rebanhos leiteiros de Minas Gerais, Brasil

Bovine mastitis is the most frequent disease worldwide in dairy herds, causing high economic losses to producers and industry, as well as having implications for public health due to the zoonotic potential of some agents involved in its etiology and the increased risk of antimicrobial residues in milk and its derivatives. Considering the multifactorial aspect of this disease, knowledge of the agents involved in its etiology and their antimicrobial susceptibility profiles is very important. This study was conducted with 306 dairy herds from the Campo das Vertentes region, located in the south of Minas Gerais state, whose owners were milk suppliers to a dairy in the same region. The study involved approximately 34,000 dairy cows and covered an area of approximately 12,564 km2. In these herds, prevalence rates of Staphylococcus aureus and Streptococcus agalactiae and their relationship with bulk milk somatic cell counts (BMSCC), total bacterial counts (TBC), and daily production were evaluated. In addition, analyses of resistance of these pathogens to the antimicrobials most commonly used in the treatment of mastitis in dairy herds were performed. Microbiological analyses of milk samples from collect from bulk milk tanks were performed aiming to evaluate the prevalence of S. aureus and S. agalactiae. For these proposes, the modified Baird-Parker Agar medium was used for detection of S. aureus and the modified Edwards Agar medium, enriched with 5% defibrinated sheep blood, was used for detection of S. agalactiae. The disc diffusion technique was applied to evaluate antimicrobial resistance. Results show high prevalence rates of S. aureus (70.3%) and S. agalactiae (67.0%) in the dairy farms studied, with 47.71% of the herds showing both pathogens. Associations between BMSCC and the presence of pathogens S. aureus and S. agalactiae and between TBC and the presence of S. agalactiae were observed, demonstrating the influence of these pathogens in milk quality. No variation was observed in the distribution of S. aureus and S. agalactiae in the different strata of daily production. High levels of resistance and multi-resistance were observed among the pathogens S. aureus and S. agalactiae. The results indicate the need for more effective control measures for mastitis caused by S. aureus and S. agalactiae in the dairy herds of the region studied and more judicious use of antimicrobials in order to reduce the problem of resistance to them.(AU)

A mastite bovina é a doença de maior frequência em rebanhos leiteiros em nível mundial, acarretando grandes prejuízos econômicos aos produtores e à indústria. Além disso, esta enfermidade tem implicações na saúde pública, devido ao potencial zoonótico de alguns agentes envolvidos em sua etiologia e por aumentar os riscos de resíduos de antimicrobianos no leite e derivados. Considerando o aspecto multifatorial da mastite bovina, o conhecimento dos agentes envolvidos em sua etiologia e os perfis de suscetibilidade aos antibióticos é de suma importância. O estudo envolveu 306 fazendas de leite da região de Campo das Vertentes, localizada no sul de Minas Gerais, cujos proprietários eram fornecedores de leite para um laticínio da região, totalizando aproximadamente 34.000 animais e abrangendo uma área aproximada 12.564 km2. Nestes rebanhos, avaliaram-se a prevalência de Staphylococcus aureus e Streptococcus agalactiae e a relação destes agentes com os índices de contagem de células somáticas do leite do tanque de expansão (CCSt), contagem bacteriana total (CBT) e produção diária. Analisou-se também a resistência destes patógenos aos antimicrobianos mais comumente utilizados no tratamento da mastite em rebanhos leiteiros. Análises microbiológicas de amostras de leite dos tanques de expansão foram realizadas para se determinar as prevalências dos patógenos S. aureus e S. agalactiae. Para a detecção de S. aureus, utilizou-se o meio seletivo Ágar Baird-Parker modificado e para a detecção de S. agalactiae, o meio seletivo Ágar Edwards modificado, enriquecido com 5% de sangue ovino desfibrinado. Foi utilizada a técnica de difusão em discos para a avaliação de resistência aos antimicrobianos. Os resultados apontaram altas prevalências de S. aureus (70,3%) e de S. agalactiae (67,0%), com 47,71% dos rebanhos examinados apresentando ambos os agentes. Verificaram-se associações entre a CCSt e a presença dos patógenos S. aureus e S. agalactiae, e também entre a CBT e a presença de S. agalactiae, demonstrando a interferência negativa destes patógenos nestes quesitos de qualidade. Não se observaram variações nas distribuições dos patógenos S. aureus e nem S. agalactiae em função da produção diária das propriedades estudadas. Níveis elevados de resistência e de multirresistência foram observados para ambos os agentes. Os resultados apontam a necessidade de medidas mais efetivas de controle para S. aureus e S. agalactiae nos rebanhos da região estudada e do uso mais criterioso dos antimicrobianos, visando minimizar o problema da resistência aos mesmos.(AU)

Staphylococcus aureus and Streptococcus agalactiae: prevalence, resistance to antimicrobials, and their relationship with the milk quality of dairy cattle herds in Minas Gerais state, Brazil / Staphylococcus aureus e Streptococcus agalactiae: prevalência, resistência aos antimicrobianos e suas relações com a qualidade do leite em rebanhos leiteiros de Minas Gerais, Brasil

Bovine mastitis is the most frequent disease worldwide in dairy herds, causing high economic losses to producers and industry, as well as having implications for public health due to the zoonotic potential of some agents involved in its etiology and the increased risk of antimicrobial residues in milk and its derivatives. Considering the multifactorial aspect of this disease, knowledge of the agents involved in its etiology and their antimicrobial susceptibility profiles is very important. This study was conducted with 306 dairy herds from the Campo das Vertentes region, located in the south of Minas Gerais state, whose owners were milk suppliers to a dairy in the same region. The study involved approximately 34,000 dairy cows and covered an area of approximately 12,564 km2. In these herds, prevalence rates of Staphylococcus aureus and Streptococcus agalactiae and their relationship with bulk milk somatic cell counts (BMSCC), total bacterial counts (TBC), and daily production were evaluated. In addition, analyses of resistance of these pathogens to the antimicrobials most commonly used in the treatment of mastitis in dairy herds were performed. Microbiological analyses of milk samples from collect from bulk milk tanks were performed aiming to evaluate the prevalence of S. aureus and S. agalactiae. For these proposes, the modified Baird-Parker Agar medium was used for detection of S. aureus and the modified Edwards Agar medium, enriched with 5% defibrinated sheep blood, was used for detection of S. agalactiae. The disc diffusion technique was applied to evaluate antimicrobial resistance. Results show high prevalence rates of S. aureus (70.3%) and S. agalactiae (67.0%) in the dairy farms studied, with 47.71% of the herds showing both pathogens. Associations between BMSCC and the presence of pathogens S. aureus and S. agalactiae and between TBC and the presence of S. agalactiae were observed, demonstrating the influence of these pathogens in milk quality. No variation was observed in the distribution of S. aureus and S. agalactiae in the different strata of daily production. High levels of resistance and multi-resistance were observed among the pathogens S. aureus and S. agalactiae. The results indicate the need for more effective control measures for mastitis caused by S. aureus and S. agalactiae in the dairy herds of the region studied and more judicious use of antimicrobials in order to reduce the problem of resistance to them.(AU)

A mastite bovina é a doença de maior frequência em rebanhos leiteiros em nível mundial, acarretando grandes prejuízos econômicos aos produtores e à indústria. Além disso, esta enfermidade tem implicações na saúde pública, devido ao potencial zoonótico de alguns agentes envolvidos em sua etiologia e por aumentar os riscos de resíduos de antimicrobianos no leite e derivados. Considerando o aspecto multifatorial da mastite bovina, o conhecimento dos agentes envolvidos em sua etiologia e os perfis de suscetibilidade aos antibióticos é de suma importância. O estudo envolveu 306 fazendas de leite da região de Campo das Vertentes, localizada no sul de Minas Gerais, cujos proprietários eram fornecedores de leite para um laticínio da região, totalizando aproximadamente 34.000 animais e abrangendo uma área aproximada 12.564 km2. Nestes rebanhos, avaliaram-se a prevalência de Staphylococcus aureus e Streptococcus agalactiae e a relação destes agentes com os índices de contagem de células somáticas do leite do tanque de expansão (CCSt), contagem bacteriana total (CBT) e produção diária. Analisou-se também a resistência destes patógenos aos antimicrobianos mais comumente utilizados no tratamento da mastite em rebanhos leiteiros. Análises microbiológicas de amostras de leite dos tanques de expansão foram realizadas para se determinar as prevalências dos patógenos S. aureus e S. agalactiae. Para a detecção de S. aureus, utilizou-se o meio seletivo Ágar Baird-Parker modificado e para a detecção de S. agalactiae, o meio seletivo Ágar Edwards modificado, enriquecido com 5% de sangue ovino desfibrinado. Foi utilizada a técnica de difusão em discos para a avaliação de resistência aos antimicrobianos. Os resultados apontaram altas prevalências de S. aureus (70,3%) e de S. agalactiae (67,0%), com 47,71% dos rebanhos examinados apresentando ambos os agentes. Verificaram-se associações entre a CCSt e a presença dos patógenos S. aureus e S. agalactiae, e também entre a CBT e a presença de S. agalactiae, demonstrando a interferência negativa destes patógenos nestes quesitos de qualidade. Não se observaram variações nas distribuições dos patógenos S. aureus e nem S. agalactiae em função da produção diária das propriedades estudadas. Níveis elevados de resistência e de multirresistência foram observados para ambos os agentes. Os resultados apontam a necessidade de medidas mais efetivas de controle para S. aureus e S. agalactiae nos rebanhos da região estudada e do uso mais criterioso dos antimicrobianos, visando minimizar o problema da resistência aos mesmos.(AU)

Prevalence and antibiotic resistance of Staphylococcus aureus and Streptococcus agalactiae in family-owned dairy herds in the state of Minas Gerais, Brazil

Bovine mastitis is the most frequent disease in dairy herds worldwide, causing great economic losses to both producers and the industry. This disease has direct implications in public health due to the zoonotic potential of some agents involved in its etiology and the presence of antimicrobial residues in milk. Knowledge of the agents involved in its etiology and the susceptibility profiles to antimicrobials is of paramount importance, give the multifactorial aspect of the disease and the importance of milk production in family farming. This study evaluated the prevalence of Staphylococcus aureus and Streptococcus agalactiae in family-owned herds in the Campo das Vertentes region, State of Minas Gerais, and the resistance of these pathogens to the most commonly used antibiotics in the treatment of mastitis in dairy herds. The study involved 200 properties, covering an area of approximately 12,564 km2. The prevalence of pathogens was carried out through microbiological analyses of milk samples from each farm’s milk tank. Modified Baird-Parker Agar medium was used to detect S. aureus, and modified Edwards Agar medium, enriched with 5% defibrinated sheep blood, was used to detect S. agalactiae. Disc diffusion method was used to evaluate resistance to antibiotics. The results showed high prevalence of S. aureus pathogens (71.0%) and S. agalactiae (68.0%) as well as high levels of multidrug resistance. The results show that the control of contagious mastitis in the herds is flawed, which indicates the need for more effective control of these pathogens and more judicious use of antibiotics to minimize resistance.

A mastite bovina é a doença mais frequente em rebanhos leiteiros no mundo todo, acarretando grandes prejuízos econômicos para os produtores e a indústria. A doença também tem implicações na saúde pública, devido ao potencial zoonótico de alguns agentes envolvidos em sua etiologia e à presença de resíduos de antibióticos no leite. Considerando o aspecto multifatorial da doença e a importância da produção de leite na agricultura familiar, o conhecimento dos agentes envolvidos em sua etiologia e os perfis de suscetibilidade aos antibióticos é de suma importância. Neste estudo, avaliaram-se as prevalências de Staphylococcus aureus e Streptococcus agalactiae em rebanhos de propriedades de agricultura familiar, na região do Campo das Vertentes, Minas Gerais, e também se analisou a resistência destes patógenos aos antibióticos mais comumente utilizados no tratamento da mastite em rebanhos leiteiros. O estudo envolveu 200 propriedades, abrangendo uma área de aproximadamente 12.564 km2. As prevalências dos patógenos S. aureus e S. agalactia e foram obtidas por meio de análises microbiológicas de amostras de leite do tanque de expansão de cada propriedade. Para a detecção de S. aureus, utilizou-se o meio seletivo Ágar Baird-Parker modificado e, para a detecção de S. agalactia e, o meio seletivo Ágar Edwards modificado, enriquecido com 5% de sangue ovino desfibrinado.Foi utilizada a técnica de difusão em discos para a avaliação de resistência aos antimicrobianos. Os resultados indicaram altas prevalências dos patógenos S. aureus (71,0%) e S. agalactiae (68,0%), com elevados níveis de resistência frente à polimixina B, penicilina G e ampicilina. O fenômeno da multirresistência foi observado a níveis elevados para ambos os patógenos.Os resultados demonstram que há falhas no controle da mastite contagiosa nos rebanhos estudados, apontando para a necessidade de medidas mais efetivas para o controle destes patógenos...