Efficacy assessment of an intramammary formulation based on soluble polypyrrole in cows with experimentally induced mastitis / Avaliação da eficácia de uma formulação intramamária à base de polipirrol solúvel em vacas com mastite experimentalmente induzida

Considerando a necessidade de terapias alternativas para a mastite bovina, uma inflamação, normalmente de causa infecciosa, de alta prevalência e de alto impacto econômico nas fazendas leiteiras, avaliou-se a eficácia antimicrobiana, in vivo, de uma formulação intramamária à base de polipirrol (PPy) solúvel, um polímero condutor promissor para aplicações biomédicas, especialmente como potente antibacteriano. Neste ensaio, quartos mamários de vacas holandesas sadias (n = 8) foram inoculados com Staphylococcus aureus e tratados, por via intramamária, com formulação experimental à base de PPy solúvel (5%) e com formulação comercial à base de sulfato de gentamicina. O efeito desses tratamentos foi avaliado com a realização de lactoculturas, da Contagem Bacteriana Total (TBC), da Contagem de Células Somáticas (SCC) e da análise da composição do leite das amostras obtidas de quartos mamários, em sete momentos experimentais. Avaliação hematológica dos animais também foi realizada. A aplicação intramamária de três doses da formulação experimental à base de PPy solúvel resultou em maiores log/mL da TBC e da SCC quando comparadas ao grupo controle positivo e ao grupo que recebeu sulfato de gentamicina. A administração da formulação experimental não induziu alterações na composição do leite e nos parâmetros hematológicos. Alguns fatores farmacocinéticos e farmacodinâmicos do PPy solúvel podem ser atribuídos a ineficácia antimicrobiana da pomada experimental. Outras pesquisas devem ser realizados em prol do desenvolvimento de formulações que permitam a atuação antibacteriana do PPy solúvel no ambiente intramamário de vacas leiteiras.

Given the need for alternative therapies for bovine mastitis, an infectious disease of high prevalence and significant economic impact in dairy farms, this study evaluated the in vivo antimicrobial efficacy of an intramammary formulation based on soluble polypyrrole (PPy), a promising conductive polymer for biomedical applications, especially as an effective antimicrobial agent. In this assay, mammary quarters of healthy Holstein Friesian cows (n = 8) were inoculated with Staphylococcus aureus and treated, via the intramammary route, with an experimental formulation based on soluble PPy (5%) and a commercial formulation based on gentamicin sulfate. The effect of these treatments was evaluated based on milk cultures, Total Bacterial Count (TBC), Somatic Cell Count (SCC), and milk composition analysis of mammary quarter samples in seven experimental moments. In addition, hematological evaluations of the animals were also performed. The intramammary application of three levels of the experimental formulation based on soluble PPy resulted in higher log/mL of the TBC and SCC compared to a positive control group and a group that received gentamicin sulfate. The experimental formulation did not induce changes in milk composition or in hematological parameters. Certain factors related to pharmacokinetics, such as the type of carrier used in the formulation and the pharmacodynamics of soluble PPy, may have contributed to the antimicrobial ineffectiveness of the experimental formulation. The results of this study neither define nor decrease the antimicrobial potential of soluble PPy. Further research is required to develop formulations that enable the antibacterial action of soluble PPy in the intramammary environment of dairy cows.

Antimicrobial activity of Copaifera spp. Against bacteria isolated from milk of cows with mastitis / Atividade antimicrobiana de Copaifera spp. Frente às bactérias isoladas de leite de vacas com mastite

The antimicrobial activities of the oleoresin (OR) and the essential oil (EO) of Copaifera spp. were checked against microorganisms isolated from milk samples of cows diagnosed with grade III subclinical mastitis. The OR had good antimicrobial activity (MIC < = 100 µg/mL) against samples of coagulase-positive Staphylococcus, coagulase-negative Staphylococcus, Streptococcus of groups C, F, and G, andCorynebacterium spp. Meanwhile, the EO had good antimicrobial activity (MIC < = 100 µg/mL) against coagulase-negative Staphylococcus and Corynebacterium spp. The OR and the EO were inactive and weak to inactive, respectively, against Escherichia coli. Overall, the OR had better antimicrobial activity than the essential oil against the 55 bacterial isolates (p < 0.0001). The GC/MS analysis identified sesquiterpenes in EO and by the ESI FT-ICR MS method, the identification of diterpenic acids in OR was possible. Therefore, this raw plant material is promising for the development of phytotherapeutic drugs against bovine mastitis.

A mastite bovina é um problema sanitário que afeta o gado leiteiro em todas as áreas produtoras do mundo, sendo de difícil controle e erradicação. A atividade antimicrobiana da oleorresina e do óleo essencial de Copaifera spp. foi verificada frente aos micro-organismos isolados de amostras de leite de vacas diagnosticadas com mastite subclínica grau III. A oleorresina de Copaifera ssp. apresentou boa atividade antimicrobiana (CIM < = 100 µg/mL) frente às amostras de Staphylococcus coagulase positivo,Staphylococcus coagulase negativo, Streptococcus do grupo C, F, G e Corynebacterium spp. Já o óleo essencial de Copaifera spp. apresentou boa atividade antimicrobiana (CIM < = 100 µg/mL) frente aosStaphylococcus coagulase negativo e Corynebacterium spp. Em relação à Escherichia coli, a atividade antimicrobiana da oleorresina e o óleo essencial foi inativa e fraca à inativa, respectivamente. Conclui-se que, frente às 55 bactérias isoladas, a olerresina apresentou melhor atividade antimicrobiana do que o óleo essencial de Copaifera spp. (p < 0,0001). A análise por CG/EM identificou sesquiterpenos no óleo essencial e pelo método ESI FT-ICR MS, foi possível identificar ácidos diterpenos na oleorresina de Copaifera spp. Por fim, sugere-se que a oleorresina de Copaifera spp. é uma matéria-prima vegetal promissora no desenvolvimento de medicamento fitoterápico para o tratamento de mastite bovina.

Blitz therapy in control of Streptococcus agalactiae subclinical mastitis in dairy cows reduces somatic cells count of bulk milk tank in a dairy cattle herd

The objective of this study was to assess the control feasibility of Streptococcus agalactiae subclinical mastitis and its impact in reducing somatic cell counts (SCC) of bulk milk tank. During the lactation, 33 cows positive for Streptococcus agalactiae in microbiological culture were treated with three applications of intramammary antimicrobial containing 100.000 UI of penicillin and 150 mg of novobiocin, in an interval of 12 hours. Individual and bulk tank milk samples were collected for somatic cell count (SCC) analysis and milk yield was measured before and after treatment. Statistical analyses were performed with SAS System, version 9.2. All cows treated against S. agalactiae had microbiological cure and reduction of SCC, indicating the effectiveness of treatment. SCC in bulk tank was reduced from 829,000 to 513,000 cells/ml.

Antimicrobial activity of Copaifera spp. Against bacteria isolated from milk of cows with mastitis / Atividade antimicrobiana de Copaifera spp. Frente às bactérias isoladas de leite de vacas com mastite

The antimicrobial activities of the oleoresin (OR) and the essential oil (EO) of Copaifera spp. were checked against microorganisms isolated from milk samples of cows diagnosed with grade III subclinical mastitis. The OR had good antimicrobial activity (MIC < = 100 µg/mL) against samples of coagulase-positive Staphylococcus, coagulase-negative Staphylococcus, Streptococcus of groups C, F, and G, andCorynebacterium spp. Meanwhile, the EO had good antimicrobial activity (MIC < = 100 µg/mL) against coagulase-negative Staphylococcus and Corynebacterium spp. The OR and the EO were inactive and weak to inactive, respectively, against Escherichia coli. Overall, the OR had better antimicrobial activity than the essential oil against the 55 bacterial isolates (p < 0.0001). The GC/MS analysis identified sesquiterpenes in EO and by the ESI FT-ICR MS method, the identification of diterpenic acids in OR was possible. Therefore, this raw plant material is promising for the development of phytotherapeutic drugs against bovine mastitis.(AU)

A mastite bovina é um problema sanitário que afeta o gado leiteiro em todas as áreas produtoras do mundo, sendo de difícil controle e erradicação. A atividade antimicrobiana da oleorresina e do óleo essencial de Copaifera spp. foi verificada frente aos micro-organismos isolados de amostras de leite de vacas diagnosticadas com mastite subclínica grau III. A oleorresina de Copaifera ssp. apresentou boa atividade antimicrobiana (CIM < = 100 µg/mL) frente às amostras de Staphylococcus coagulase positivo,Staphylococcus coagulase negativo, Streptococcus do grupo C, F, G e Corynebacterium spp. Já o óleo essencial de Copaifera spp. apresentou boa atividade antimicrobiana (CIM < = 100 µg/mL) frente aosStaphylococcus coagulase negativo e Corynebacterium spp. Em relação à Escherichia coli, a atividade antimicrobiana da oleorresina e o óleo essencial foi inativa e fraca à inativa, respectivamente. Conclui-se que, frente às 55 bactérias isoladas, a olerresina apresentou melhor atividade antimicrobiana do que o óleo essencial de Copaifera spp. (p < 0,0001). A análise por CG/EM identificou sesquiterpenos no óleo essencial e pelo método ESI FT-ICR MS, foi possível identificar ácidos diterpenos na oleorresina de Copaifera spp. Por fim, sugere-se que a oleorresina de Copaifera spp. é uma matéria-prima vegetal promissora no desenvolvimento de medicamento fitoterápico para o tratamento de mastite bovina.(AU)

Blitz therapy in control of Streptococcus agalactiae subclinical mastitis in dairy cows reduces somatic cells count of bulk milk tank in a dairy cattle herd

The objective of this study was to assess the control feasibility of Streptococcus agalactiae subclinical mastitis and its impact in reducing somatic cell counts (SCC) of bulk milk tank. During the lactation, 33 cows positive for Streptococcus agalactiae in microbiological culture were treated with three applications of intramammary antimicrobial containing 100.000 UI of penicillin and 150 mg of novobiocin, in an interval of 12 hours. Individual and bulk tank milk samples were collected for somatic cell count (SCC) analysis and milk yield was measured before and after treatment. Statistical analyses were performed with SAS System, version 9.2. All cows treated against S. agalactiae had microbiological cure and reduction of SCC, indicating the effectiveness of treatment. SCC in bulk tank was reduced from 829,000 to 513,000 cells/ml.(AU)

Intramammary treatment with gentamicin in lactating cows with clinical and subclinical mastitis / Tratamento intramamário com gentamicina em vacas com mastite clínica e subclínica durante a lactação

The study evaluated the microbiological profile of milk samples collected before and after mastitis treatment with gentamicin and investigated biofilms production and antimicrobial susceptibility of Staphylococcus spp. isolated. The presence of gentamicin residues in milk after the recommended withdrawal period was also evaluated. Antimicrobial residues were analyzed by Delvotest® SP NT over a period of 12 days beginning after 24 hours the last gentamicin application. Some of Staphylococcus spp. isolates were biofilm producers (19.05%). Staphylococcus spp. showed high levels of resistance to neomycin (16.95%), penicillin G (10.17%), and ampicillin (10.17%). Multidrug resistance to all antibiotics tested was observed in 1.69% of the Staphylococcus spp. isolates. Among 1440 mammary quarter milk samples 24.95% presented gentamicin residues after the withdrawal period. Gentamicin residues were also detected in 3.8% of samples from calibrated glass recorder jar (n=383) 4.1 days after treatment. The indiscriminate use of antibiotics may lead to the emergence of multidrug-resistant strains as well as increasing the risk of presence of residues of these drugs in milk. These problems affect the milk quality and may become a public health problem.(AU)

Este estudo avaliou o perfil microbiológico de amostras de leite colhidas antes e após o tratamento da mastite com gentamicina e investigou a produção de biofilmes e o perfil de susceptibilidade antimicrobiana de Staphylococcus spp. isolados. Avaliou-se também a presença de resíduos de gentamicina no leite após o período de carência recomendado. Resíduos de antimicrobianos foram analisados por Delvotest® SP NT ao longo de um período de 12 dias, iniciando 24 horas após a última aplicação de gentamicina. Alguns dos Staphylococcus spp. isolados apresentaram produção de biofilmes (19,05%). Staphylococcus spp. apresentaram elevados níveis de resistência à neomicina (16,95%), penicilina G (10,17%), e ampicilina (10.17%). Multirresistência a todos os antibióticos testados foi observada em 1,69% dos Staphylococcus spp. isolados. Do total de 1440 amostras de leite de quartos mamários, 24,95% apresentaram resíduos de gentamicina após o período de carência. Resíduos de gentamicina também foram detectados em 3,8% das amostras de balões volumétricos coletores de leite (n= 383), 4,1 dias após o tratamento. O uso indiscriminado de antibióticos pode levar ao aparecimento de estirpes multirresistentes bem como o aumento do risco da presença de resíduos destas drogas no leite. Esses problemas afetam a qualidade do leite e podem tornar-se um problema de saúde pública.(AU)

Risk factors associated with the antimicrobial resistance of Staphylococcus aureus isolated from bovine mastitis / Fatores de risco associados com a resistência antimicrobiana de Staphylococcus aureus isolados da mastite bovina

The objective of this study was to evaluate herd management practices and mastitis treatment procedures as risk factors associated with Staphylococcus aureus antimicrobial resistance. For this study, 13 herds were selected to participate in the study to evaluate the association between their management practices and mastitis treatment procedures and in vitro antimicrobial susceptibility. A total of 1069 composite milk samples were collected aseptically from the selected cows in four different periods over two years. The samples were used for microbiological culturing of S. aureus isolates and evaluation of their antimicrobial susceptibility. A total of 756 samples (70.7%) were culture-positive, and S. aureus comprised 27.77% (n=210) of the isolates. The S. aureus isolates were tested using the disk-diffusion susceptibility assay with the following antimicrobials: ampicillin 10mg; clindamycin 2μg; penicillin 1mg; ceftiofur 30μg; gentamicin 10mg; sulfa-trimethoprim 25μg; enrofloxacin 5μg; sulfonamide 300μg; tetracycline 30μg; oxacillin 1mg; cephalothin 30μg and erythromycin 5μg. The variables that were significantly associated with S. aureus resistance were as follows: the treatment of clinical mastitis for ampicillin (OR=2.18), dry cow treatment for enrofloxacin (OR=2.11) and not sending milk samples for microbiological culture and susceptibility tests, for ampicillin (OR=2.57) and penicillin (OR=4.69). In conclusion, the identification of risk factors for S. aureus resistance against various mastitis antimicrobials is an important information that may help in practical recommendations for prudent use of antimicrobial in milk production.(AU)

Objetivou-se com este estudo avaliar os fatores de risco associados às práticas de manejo e tratamento de mastite e a resistência aos antimicrobianos de Staphylococcus aureus isolados de vacas com mastite. Foram selecionados para o presente estudo 13 rebanhos localizados na região de Pirassununga/SP. Foi aplicado um questionário contendo informações para o levantamento de fatores de risco relacionados à resistência aos antimicrobianos e às práticas de manejo e tratamento de mastite. Após a seleção dos rebanhos e aplicação dos questionários, foram utilizados 210 isolados de S. aureus de amostras compostas de leite coletadas durante 24 meses, em quatro períodos, para realização dos testes de resistência. Os antimicrobianos testados foram: ampicilina 10µg, clindamicina 2µg, penicilina 1µg, eftiofour 30µg, gentamicina 10µg, sulfatrimetropin 25µg, enrofloxacina 5µg, sulfonamida 300µg, tetraciclina 30µg, oxacilina 1µg, cefalotina 30µg e eritromicina 5µg. As variáveis que foram significativamente associadas à resistência de S. aureus foram: o tratamento da mastite clínica para ampicilina (OR = 2,18), o tratamento da vaca seca para enrofloxacina (OR=2,11), e o não envio de amostras de leite para a cultura microbiológica e testes de sensibilidade, para ampicilina (OR=2,57) e penicilina (OR=4,69). Em conclusão, a identificação dos fatores de risco para a resistência S. aureus frente aos principais agentes antimicrobianos, utilizados para tratamento da mastite, pode auxiliar o estabelecimento do uso prudente de antimicrobianos na produção de leite.(AU)

Dispositivo fotobiomodulador para prevenção e tratamento de hiperqueratose de teto em vacas leiteiras / Photobiomodulation device for prevention and treatment of teat hyperkeratosis in dairy cows

As mastites estão entre as principais causas de prejuízo para produtores de leite. Em casos graves de hiperqueratose, o canal do teto pode se tornar uma barreira mais fácil para que as bactérias penetrem na glândula mamária. Os objetivos deste estudo foram avaliar um dispositivo fotobiomodulador de LED para tratamento e prevenção de hiperqueratose de teto e prevenção da mastite subclínica em um rebanho de leite com alta prevalência de hiperqueratose (35,3 por cento de casos graves). Foram utilizadas 60 primíparas para o experimento de prevenção e 30 vacas com hiperqueratose para o experimento terapêutico. Em ambos os experimentos, metade dos animais foram tratados com o dispositivo fotobiomodulador três vezes por semana, durante 6 semanas. Os outros animais foram os controles. Imagens fotográficas digitalizadas foram realizadas na avaliação inicial e, semanalmente, por 6 semanas consecutivas. Nas primíparas, novas avaliações foram realizadas entre 6 e 7 meses de lactação. Para avaliação da mastite subclínica, contagem de células somáticas (CCS) foram feitas mensalmente. No experimento preventivo, o diâmetro externo das lesões permaneceu constante nos tetos do grupo tratado, enquanto houve aumento no grupo controle. No experimento terapêutico não foram observadas diferenças estatísticas entre as variáveis de hiperqueratose. Contudo, o grupo tratado apresentou menor incidência de mastites subclínicas (CCS < 250 células/mL) por lactação do que o grupo controle (P<0,05). Em conclusão, o tratamento não foi efetivo em prevenir o desenvolvimento ou reduzir lesões instaladas de hiperqueratose de teto. Contudo, o uso protótipo se mostrou útil e promissor como adjuvante na prevenção do aumento de tamanho das lesões de hiperqueratose de teto em primíparas e como forma de reduzir incidência de mastite subclínicas em vacas leiteiras já acometidas.(AU)

Mastitis consistis one of the main problems of milk production, mainly due to the production losses and the rising cost of milk. In case of severe hyperkeratosis, the teat canal can become an easier barrier for the bacteria to penetrate. The objeSctive of this study was to assess a phototherapy device construct with LED light for prevention and treatment of teat hyperkeratosis in a dairy cattle herd with high prevalence (35.3 percent of severe cases). 60 primiparous cows were used in the preventive experiment and 30 cows with hyperkeratosis were used in the therapeutic experiment. In both experiments, half of the cows started to be treated in early lactation using the phototherapy device three times per week for 6 weeks. The other cows were the controls. Hyperkeratosis was assessed by scoring and by morphometric analyses of teat images that were taken at baseline and then weekly for 6 consecutive weeks. In the preventive experiment, more images were taken later, between 6 and 7 months of the first lactation. Somatic cell counts (SCC) were performed monthly. In the preventive experiment, the outer diameter of the teat lesions remained constant in the treated group, whereas cows of the control group showed a significant increase at the end of lactation. In the therapeutic groups, no statistical differences for teat hyperkeratosis variables were seen between groups. However, the incidence of subclinical mastitis (SCC > 250 cells/mL) during lactation was lower in the treated group (P<0.05). In conclusion the phototherapy protocol did not prevent the development in primiparous or ameliorate previous hyperkeratosis lesions in cows. However, the prototype was considered useful as an adjunct in preventing the increase in the size of teat hyperkeratosis lesions and also as a way to reduce subclinical mastitis incidence in affected dairy cows.(AU)

Vacinação com Escherichia coli J5 no pré-parto e ocorrência de mastite e produção de leite de vacas mestiças leiteiras / Escherichia coli J5 vaccination during pre-calving and mastitis and milk production of crossbred cows

Avaliaram-se a utilização da vacina Escherichia coli J5 no período pré-parto e a ocorrência de mastite e de produção de leite. Foram utilizadas 93 vacas, sendo 43 vacinadas e 50 não vacinadas. Para a análise dos dados de produção e CCS (contagem de células somáticas), utilizou-se delineamento inteiramente ao acaso em sistemas de parcelas subdivididas. Os dados de CCS e duração de casos clínicos de mastite foram transformados em Log10CCS. Para as médias de CCS e a duração de casos clínicos, usou-se o teste t. Para comparações de médias de recidivas de casos clínicos, usou-se o teste de Mann-Whitney. Para frequência de microrganismos e de mastite subclínica, usou-se o teste de qui-quadrado. A interação dessas variáveis foi analisada pelo teste de McNemar. Não houve redução na prevalência de infecções por coliformes entre a secagem e o parto nos dois grupos. A duração total dos casos clínicos de mastite em animais que apresentaram mastite clínica foi menor em vacas vacinadas. O número de episódios clínicos e a intensidade dos casos clínicos não diferiu entre os grupos. A prevalência de animais com mastite subclínica no pós-parto e a (CCS) nos 100 primeiros dias de lactação foram mais baixas no grupo de animais vacinados. Não foi observada diferença na produção de leite entre os grupos. A vacinação de vacas com E. coli J5 melhora a saúde da glândula mamária de vacas leiteiras e, consequentemente, reduz a prevalência de animais com mastite subclínica no pós-parto, bem como a duração dos casos clínicos de mastite e a CCS nos 100 primeiros dias de lactação.(AU)

The effect of immunization with Escherichia coli J5 vaccine in the pre-partum on the occurrence of mastitis and milk production in crossbred dairy cows was evaluated. Ninety-three cows were used as follows: forty-three were vaccinated and fifty cows were unvaccinated. For the production analysis, data and CCS were used in a completely randomized split-plot system. CCS data and duration of clinical cases of mastitis were transformed into Log10CCS. For the CSS averages and duration of clinical cases we used the t test. For comparisons of means of recurrences of clinical cases we used the Mann-Whitney test. For frequency of subclinical mastitis organisms and we used the chi-square test. The interaction of these variables was analyzed using the McNemar test. There was no reduction in the prevalence of infections caused by coliforms between drying-off and parturition in both groups. The total duration of clinical mastitis in animals with clinical mastitis was lower in vaccinated than unvaccinated cows. The number of clinical episodes and intensity of clinical cases did not differ between groups. The prevalence of animals with subclinical mastitis at postpartum and somatic cell count (SCC) in the first 100 days of lactation was lower in vaccinated than unvaccinated cows. However, there was no difference in milk production between groups. Vaccination of cows with E. coli J5 improves mammary gland health by reducing the prevalence of animals with subclinical mastitis at postpartum, as well as the duration of the clinical cases of mastitis and SCC in the first 100 days of lactation.(AU)

Caracterização fenotípica, produção de biofilme e resistência aos antimicrobianos em isolados de Staphylococcus spp. obtidos de casos de mastite em bovinos e bubalinos / Phemotypic characterization, biofilm production and antimicrobial resistance of Staphylococcus spp. isolates from cattle and buffaloes mastitis

No presente estudo, objetivou-se avaliar a sussuscetibilidade aos principais antimicrobianos e realizar uma caracterização fenotípica e genotípica de isolados de Staphylococcus spp. obtidos de casos de mastite em vacas (n=30) e búfalas (n=30). A suscetibilidade foi avaliada pela técnica de disco-difusão e a presença de bomba de efluxo foi avaliada utilizando-se Ágar Mueller Hinton (MH) adicionado de brometo de etídeo e pesquisa do gene msrA. Pela técnica da Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) ainda foram identificados os genes mecA, blaZ e ermA, B e C, que posteriormente foram associados com os métodos fenotípicos para a identificação de resistência a antimicrobianos. A caracterização da formação de biofilme foi realizada utilizandose os métodos Ágar Vermelho Congo (CRA), Aderência em Placa e a identificação do gene icaD. Pelo método de discodifusão, os Staphylococcus spp. apresentaram alta sensibilidade aos antimicrobianos. O índice de resistência múltipla aos antimicrobianos (IRMA) apresentou variação de 0 a 0,5. Na pesquisa de bomba de efluxo, 26,7% das amostras foram positivas ao método fenotípico e 6,7% ao método genotípico (gene msrA). Os genes erm, mecA e blaZ foram detectados, respectivamente, em 1,7%, 6,7% e 11,7% das amostras de Staphylococcus spp. Na produção de biofilme, 23,3% dos isolados foram considerados positivos no CRA, 50,0% na Aderência em Placas e 8,3% na PCR pela detecção do gene icaD. Observou-se que os isolados obtidos de amostras bovinas apresentaram uma menor sensibilidade aos antimicrobianos no teste de disco-difusão quando comparados com as amostras bubalinas. A caracterização destes isolados é importante para orientar uma antibioticoterapia bem planejada. A presença de biofilme nos isolados pode estar associada a outros fatores que não a resistência às drogas antimicrobianas.(AU)

The aim of the present study was to evaluate the antimicrobial susceptibility pattern and to perform the phenotypic and genotypic characterization of the Staphylococcus spp. isolates from mastitis cases in cattle (n=30) and buffaloes (n=30). The susceptibility to antimicrobial drugs was performed by disk diffusion test and the presence of efflux pump was evaluated in Mueller Hinton (MH) Agar supplemented with ethidium bromide as well as by detection of msrA gene. Similarly, the PCR technique was done to detect mecA, blaZ and ermA, B e C genes, that were related after with the presence of antimicrobial resistance in disk diffusion test. The formation of biofilm was characterized using Congo Red Agar (CRA), microplate adherence and detection of icaD gene. Staphylococcus spp. isolates shown high antimicrobial susceptibility in disk diffusion test. The multidrug resistance (MDR) rate ranged from 0 and 0,5. In the efflux pump test, 26.7% of Staphylococcus spp. strains were positive in phenotypic method and 6.7% in PCR for msrA gene. The erm, mecA and blaZ genes were detected in 1.7%, 6.7% and 11.7% of Staphylococcus spp. strains respectively. In biofilm production tests, 23.3% of the samples were positive in CRA, 50% in microplate adherence test and 8.3% in icaD gene PCR. The cattle isolates were less sensitive to antimicrobial drugs when compared to the buffaloes ones. The characterization of these isolates is very important to guide a successful antimicrobial therapy. The biofilm presence in the isolates may be associated with other factors besides antimicrobial resistance.(AU)

Caracterização fenogenotípica da resistência antimicrobiana em Staphylococcus spp. isolados de mastite bovina / Phenogenotypical characterization of antimicrobial resistance in Staphylococcus spp. isolated from bovine mastitis

A utilização de antibióticos no controle das infecções intramamárias e na eliminação de prováveis fontes de infecção nas fazendas leiteiras se constitui em importante medida de controle. No entanto, o uso inadequado de antibióticos no tratamento da doença pode selecionar cepas resistentes e comprometer a eficiência do tratamento. Bactérias do gênero Staphylococcus spp. estão entre os principais agentes etiológicos da mastite bovina e são freqüentemente resistentes aos antimicrobianos, em especial aos beta-lactâmicos, principalmente por dois mecanismos distintos: a produção da enzima extracelular beta-lactamase, codificada pelo gene blaZ, e a produção de PBP2a ou PBP2´, uma proteína ligante de penicilina de baixa afinidade, codificada pelo gene mecA. A expressão do gene mecA é constitutiva ou induzida por antibióticos betalactâmicos, como a oxacilina e cefoxitina. O gene mecA está inserido no cromossomo através de um elemento genético móvel, denominado cassete estafilocócico cromossômico mec (SCCmec). O presente estudo avaliou o perfil fenogenotípico de resistência aos beta-lactâmicos em 250 isolados de Staphylococcus spp., utilizando os marcadores oxacilina e cefoxitina, de modo a produzir dados que possam contribuir para o conhecimento da resistência antimicrobiana em algumas propriedades leiteiras das regiões Sul-Fluminense e Metropolitana do Estado do Rio de Janeiro com o objetivo de subsidiar a implementação de medidas de controle dessa enfermidade. A avaliação da resistência foi feita a partir de 8 diferentes testes fenotípicos, sendo obtidos 54 perfis. Os testes de difusão em disco simples e ágar screen com oxacilina foram utilizados como "padrão ouro" para os cálculos dos valores de sensibilidade, especificidade e predição por serem preconizados pelo CLSI veterinário. O teste de difusão em disco simples com cefoxitina foi o de melhor desempenho na predição da resistência a oxacilina. Na avaliação genotípica, não foi detectado qualquer isolado positivo para o gene mecA, já os genes mecI e mecRI foram detectados igualmente em 11,6% (29/250) dos Staphylococcus spp. avaliados. Foram detectados os quatro tipos de cassete mec analisados (I, II, III e IV), sendo o tipo I o que teve mais ampla distribuição entre as regiões estudadas. Gene blaZ foi detectado em 5,2% (13/250) dos isolados, sendo que nestes, todo o sistema blaZ-blaI- blaR1 foi detectado em 23,1% (3/13) dos isolados.(AU)

The use of antibiotic in the control of intramammary infections and in the elimination of its possible sources in dairy farms is an important control measure. However, the inappropriate use of antibiotics can result in the appearance of resistant strains and compromise the efficiency of the treatment. Besides Staphylococcus spp. are among the main pathogens of bovine mastitis, they are often resistant to antibiotics, especially beta-lactamics, mainly by two distinct mechanisms: the production of extracellular enzyme beta-lactamase, encoded by the blaZ gene, and production of PBP2a or PBP2' a penicillin-binding protein with low affinity, encoded by the mecA gene. The expression of mecA gene is constitutive or induced by beta-lactamic antibiotics, such as oxacillin and cefoxitin. The mecA gene is inserted into the chromosome through a staphylococcal mobile genetic element, called staphylococcal cassette chromosome mec (SCCmec). The present study evaluated the phenogenotypical resistance profile to beta-lactam antibiotics of 250 Staphylococcus spp isolates, using oxacillin and cefoxitin as markers in order to produce data to the knowledge of resistance in dairy farms located in the South-Fluminense and the Metropolitan regions of the State of Rio de Janeiro to support the implementation of measures to control this disease. The assessment of resistance was made through 8 different phenotypic tests and yielded 54 profiles. Disk diffusion and agar screen with oxacillin were used as "gold standard" for the calculation of sensitivity, specificity and prediction once they are recommended by the CLSI veterinarian as standardized tests. Disk diffusion with cefoxitin achieved the best performance in the prediction of oxacillin resistance. Genotypic detection of mecA do not provided any positive isolate, otherwise mecI and mecRI genes were also detected in 11.6% (29/250) of the studied Staphylococcus spp. Four cassette mec types were detected (I, II, III and IV), being type I the most disseminated one. Gene blaZ was detected in 5.2% (13/250) isolates. From these 13 blaZ positive isolates, the whole system comprising blaR1-blaI-blaZ was detected in 23.1% (3/13) isolates.(AU)

Atividade antimicrobiana de extratos vegetais e própolis contra estirpes de Staphylococcus aureus isoladas de leite cru granelizado

o objetivo desta pesquisa foi avaliar o efeito antimicrobiano de extratos obtidos de plantas desidratadas e própolis contra estirpes de Staphylococcus aureus isoladas de leite cru granelizado, coletado na zona rural de Rio Pomba, MG. Foi avaliada a atividade antimicrobiana dos extratos de alho, aroeira, confrei, alecrim, mandioca, terramicina, calêndula, salsa, orégano e própolis frente a 29 estirpes de S. aureus por meio de difusão em Ágar Mueller-Hinton. Discos de papel foram embebidos nos extratos e transferidos para placas previamente inoculadas com as estirpes de S. aureus. Foi adotado o método de agrupamento aos pares utilizando médias aritméticas e o teste de Scott-Knott ao nível de 5% de probabilidade na avaliação dos resultados obtidos. Os extratos de aroeira e orégano foram efetivos contra todos os isolados de S. aureus. Os demais extratos apresentaram diâmetro do halo de inibição reduzido para a maioria dos isolados testados. Contudo, são necessárias pesquisas visando determinar os mecanismos de ação e a dose efetivados extratos de aroeira e orégano a fim de desenvolver tecnologias adequadas e úteis no controle da mastite.(AU)

The aim of this study was to evaluate the antimicrobial effect of dried plant extracts and propolis against strains of Staphylococcus aureus isolated from bulk raw milk of Rio Pomba, MG. The methodology involved the assessment of antimicrobial activity of extracts of garlic, pepper tree, comfrey, rosemary, yucca, terramycin, marigold, parsley, oregano and propolis against 29 strains of S. aureus by Mueller-Hinton Agar diffusion. Paper discs were soaked into extracts and transferred to plates previously inoculated with strains of S. aureus. It was used the Pairwise Clustering Method Using Arithmetic Averages and Scott-Knott test at 5% probability to evaluation of obtained results. Extracts of pepper tree and oregano were effective against all strains of S. aureus. The other extracts showed inhibition zone diameter reduced for most of the isolates tested. Therefore, more studies are needed to determine the mechanisms of action and effective dose of pepper tree and oregano extracts in order to develop appropriated technologies to control bovine mastitis.(AU)

Aspectos produtivos e sanitários de vacas mestiças leiteiras tratadas com produtos homeopáticos / Productive and sanitary aspects of crossbred milking cows receiving homeopathic products

Nos dias de hoje, a população mundial exige o consumo de alimentos de qualidade, sem resíduos de produtos químicos. Desempenho (produção e qualidade do leite, peso e condição corporal) e sanidade (mastite e infestação por ecto e endoparasitas) foram acompanhados em oito vacas leiteiras mestiças de um rebanho de 40 (20%), que recebeu diariamente produtos homeopáticos comerciais no concentrado para o controle de endo e ectoparasitas e mastite. No período de nove meses, que correspondeu a toda uma lactação, não houve necessidade de medicar com produtos alopáticos nenhuma vaca do rebanho, o que demonstrou ser possível criar vacas leiteiras mestiças não utilizando produtos químicos para o combate a parasitas (carrapato, mosca-do-chifre e verminose), ou antibióticos para o controle de mastite, e sem interferir na produtividade dos animais.

Nowadays the world population demands food of good quality, without any residues from chemical products. Eight cows from a herd of 40, which were consuming commercial homeopathic medicines at the daily concentration for control of endoand ectoparasites, were monitored in terms of their performance (production and quality of milk, body score and body weight) and sanitary aspects (parasites infestation and mastitis) during the lactation period. It was not necessary to give any allopathic (conventional) medicines to control mastitis or parasites (ticks, horn-fly, verminosis) in any cow of the herd during the nine months of the lactation period. The results showed that it is possible to produce milk without using chemical products, and not interfering in the productivity of the crossbred animals.

Estudo da determinação da concentração inibitória mínima do muco de Achatina fulica sobre Staphylococcus aureus ATCC 25923 / Study of the determination of minimum inhibitory concentration of the mucus of Achatina fulica on Staphylococcus aureus ATCC 25923

A mastite bovina apresenta alta prevalência nos rebanhos leiteiros e a antibioticoterapia é o procedimento mais utilizado no tratamento da mesma. O Staphylococcus aureus, agente etiológico mais frequentemente isolado em casos de mastite, tem demonstrado em diversos estudos aumento crescente no padrão de resistência aos antimicrobianos. O desenvolvimento de bactérias resistentes e a presença de resíduos de antimicrobianos no leite estimulam o desenvolvimento de novos tratamentos que solucionem estes problemas. O muco dos moluscos Achatina fulica é composto por uma glicoproteína, denominada achacin, com atividade antimicrobiana sobre bactérias Gram positivas. Sendo assim, os objetivos deste estudo foram avaliar a atividade antimicrobiana in vitro do muco de A. fulica sobre S. aureus, bem como determinar e avaliar a concentração inibitória mínima (CIM) do muco de A. fulica purificado sobre S. aureus ATCC 25923 e isolados de S. aureus provenientes de infecções intramamárias bovina. O muco foi purificado mediante cromatografia líquida de alta eficiência e a fração com atividade antimicrobiana foi submetida à quantificação protéica e microdiluição em caldo. A CIM do muco purificado determinada para a cepa ATCC 25923 correspondeu a 50 µg/mL e para os isolados de S. aureus, variou entre 12,5 e 100 µg/mL. Sendo que destes, dois isolados (6,7 %) apresentaram CIM de 12,5 µg/mL, três (10 %) CIM de 25µg/mL, vinte e três (76,6 %) CIM de 50 µg/mL e dois (6,7 %) apresentaram CIM de 100 µg/mL. A CIM50 para os isolados correspondeu a 50 µg/mL e a CIM90 a 100 µg/mL. No presente estudo observou-se que o muco purificado apresentou atividade antimicrobiana com ação bactericida. Estes resultados proporcionam perspectivas para a compreensão e otimização de protocolos microbiológicos deste potencial biofármaco com a finalidade de empregá-lo futuramente na terapêutica veterinária para o controle de infecções intramamárias causadas por S. aureus

The bovine mastitis is highly prevalent in dairy herds and antibiotic therapy is the procedure most commonly used to treat it. Staphylococcus aureus is the most frequently isolated etiologic agent in cases of mastitis and it has been shown in several studies the pattern of increasing antimicrobial resistance. Due to the development of resistant bacterias and the presence of antimicrobial residues in the milk the development of new treatments to solve those problems are required. The mucus of the molluscs Achatina fulica contains a glycoprotein called achacin that presents antimicrobial activity against Gram positive bacteria. The aim of this study was the evaluation of the in vitro antimicrobial activity of the A. fulica mucus of on S. aureus, as well the determination of the minimum inhibitory concentration (MIC) of A. fulica mucus purified on S. aureus ATCC 25923 and isolates of S. aureus from bovine intramammary infections. The mucus was purified by high performance liquid chromatography. The protein content in portion presenting the was quantified and microdiluted. The MIC determined for the purified mucus strain ATCC 25923 was 50 µg/mL and for the isolates of S. aureus ranged between 12,5 and 100 µg/mL. Among these samples, two isolates (6,7 %) showed MIC of 12,5 µg/mL, three (10 %) of MIC 25 µg/mL, twenty-three (76,6 %) MIC of 50 µg/mL and two (6,7 %) had an MIC of 100 µg/mL. The MIC50 for isolates was 50 µg/mL and MIC90 to100 µg/mL. It was found that the purified mucus showed bactericidal activity. The results showed in the present work improved the understanding and optimization of the biopharmaceutical microbiological potential that could be applied in new protocols in future veterinary therapy for the control of intramammary infections caused by S. aureus

Estudo da determinação da concentração inibitória mínima do muco de Achatina fulica sobre Staphylococcus aureus ATCC 25923 / Study of the determination of minimum inhibitory concentration of the mucus of Achatina fulica on Staphylococcus aureus ATCC 25923

A mastite bovina apresenta alta prevalência nos rebanhos leiteiros e a antibioticoterapia é o procedimento mais utilizado no tratamento da mesma. O Staphylococcus aureus, agente etiológico mais frequentemente isolado em casos de mastite, tem demonstrado em diversos estudos aumento crescente no padrão de resistência aos antimicrobianos. O desenvolvimento de bactérias resistentes e a presença de resíduos de antimicrobianos no leite estimulam o desenvolvimento de novos tratamentos que solucionem estes problemas. O muco dos moluscos Achatina fulica é composto por uma glicoproteína, denominada achacin, com atividade antimicrobiana sobre bactérias Gram positivas. Sendo assim, os objetivos deste estudo foram avaliar a atividade antimicrobiana in vitro do muco de A. fulica sobre S. aureus, bem como determinar e avaliar a concentração inibitória mínima (CIM) do muco de A. fulica purificado sobre S. aureus ATCC 25923 e isolados de S. aureus provenientes de infecções intramamárias bovina. O muco foi purificado mediante cromatografia líquida de alta eficiência e a fração com atividade antimicrobiana foi submetida à quantificação protéica e microdiluição em caldo. A CIM do muco purificado determinada para a cepa ATCC 25923 correspondeu a 50 µg/mL e para os isolados de S. aureus, variou entre 12,5 e 100 µg/mL. Sendo que destes, dois isolados (6,7 %) apresentaram CIM de 12,5 µg/mL, três (10 %) CIM de 25µg/mL, vinte e três (76,6 %) CIM de 50 µg/mL e dois (6,7 %) apresentaram CIM de 100 µg/mL. A CIM50 para os isolados correspondeu a 50 µg/mL e a CIM90 a 100 µg/mL. No presente estudo observou-se que o muco purificado apresentou atividade antimicrobiana com ação bactericida. Estes resultados proporcionam perspectivas para a compreensão e otimização de protocolos microbiológicos deste potencial biofármaco com a finalidade de empregá-lo futuramente na terapêutica veterinária para o controle de infecções intramamárias causadas por S. aureus (AU)

The bovine mastitis is highly prevalent in dairy herds and antibiotic therapy is the procedure most commonly used to treat it. Staphylococcus aureus is the most frequently isolated etiologic agent in cases of mastitis and it has been shown in several studies the pattern of increasing antimicrobial resistance. Due to the development of resistant bacterias and the presence of antimicrobial residues in the milk the development of new treatments to solve those problems are required. The mucus of the molluscs Achatina fulica contains a glycoprotein called achacin that presents antimicrobial activity against Gram positive bacteria. The aim of this study was the evaluation of the in vitro antimicrobial activity of the A. fulica mucus of on S. aureus, as well the determination of the minimum inhibitory concentration (MIC) of A. fulica mucus purified on S. aureus ATCC 25923 and isolates of S. aureus from bovine intramammary infections. The mucus was purified by high performance liquid chromatography. The protein content in portion presenting the was quantified and microdiluted. The MIC determined for the purified mucus strain ATCC 25923 was 50 µg/mL and for the isolates of S. aureus ranged between 12,5 and 100 µg/mL. Among these samples, two isolates (6,7 %) showed MIC of 12,5 µg/mL, three (10 %) of MIC 25 µg/mL, twenty-three (76,6 %) MIC of 50 µg/mL and two (6,7 %) had an MIC of 100 µg/mL. The MIC50 for isolates was 50 µg/mL and MIC90 to100 µg/mL. It was found that the purified mucus showed bactericidal activity. The results showed in the present work improved the understanding and optimization of the biopharmaceutical microbiological potential that could be applied in new protocols in future veterinary therapy for the control of intramammary infections caused by S. aureus (AU)