Resumo
The use of biomass for energy production constitutes a promising strategy that warrants the search for new sources of biomass. Elephant grass has been gaining notoriety due to its high dry matter yield and rapid growth. The present study was carried out to quantify the genetic divergence of nine elephant grass half-sib families in order to identify genotypes with greater genetic divergence and productive potential for hybridization, using the hierarchical clustering methodology based on principal components. Half-sib families were generated using genotypes from the Active Germplasm Bank of Elephant Grass. The experiment was laid out in a randomized-block design with nine half-sib families, three replicates, and eight plants per plot. A total of 216 genotypes of elephant grass were evaluated. Principal component (PC), biplot, and hierarchical clustering analyses for diversity estimation were conducted using R software. The first two PCs of biplot analysis accounted for 64% of the cumulative variation. Dry matter yield was the most important trait for genotype discrimination (0.89), followed by plant height (0.67) and stem diameter (0.61) in PC1. In this analysis, the distances between accessions were considered and there were no family links, which indicates the existence of wide variability within the evaluated families, since genotypes belonging to the same family were not grouped together, but rather distributed into different groups. Crosses between genotypes of group three and genotypes of groups one and two are recommended for the development of high-yielding genotypes when aiming at energy production.
A utilização de biomassa para a produção de energia representa uma estratégia promissora, justificando a busca por novas fontes de biomassa. O capim-elefante tem ganhado destaque devido ao seu elevado rendimento de matéria seca e rápido crescimento. Este estudo teve como objetivo quantificar a divergência genética entre novas famílias de meio-irmãos de capim-elefante, com a finalidade de identificar genótipos com maior divergência genética e potencial produtivo para hibridização. Utilizou-se uma metodologia de agrupamento hierárquico baseada em componentes principais. As famílias de meio-irmãos foram obtidas a partir de genótipos do Banco Ativo de Germoplasma de Capim-Elefante. O experimento foi conduzido em delineamento de blocos casualizados, com nove famílias de meio-irmãos, três repetições e oito plantas por parcela, totalizando a avaliação de 216 genótipos de capim-elefante. Foram realizadas análises de componentes principais (PC), biplot e agrupamento hierárquico para estimar a diversidade, utilizando o software R. Os dois primeiros PCs da análise biplot explicaram 64% da variação total. A produtividade de matéria seca foi a característica mais relevante para a discriminação genotípica (0,89), seguida pela altura da planta (0,67) e pelo diâmetro do caule (0,61) no PC1. Nesta análise, foram consideradas as distâncias entre os acessos, sem considerar parentesco, o que indica uma variabilidade significativa dentro das famílias avaliadas, uma vez que os genótipos pertencentes à mesma família não foram agrupados, mas sim distribuídos em grupos distintos.
Assuntos
Variação Genética , Biomassa , Pennisetum/genética , GenótipoResumo
ABSTRACT: This study evaluated the genetic diversity and antimicrobial susceptibility of Staphylococcus aureus isolates from dairy cows in Minas Gerais, Brazil. Thirty-seven isolates from five municipalities (8 herds) were genotyped using multi-locus sequence typing (MLST) and susceptibility to 12 antimicrobial agents was tested using the disk diffusion method. High resistance rates for penicillin [75.68% (28/37)], ampicillin [70.27% (26/37)], and tetracycline [70.27% (26/37)] were detected. Multidrug resistance was observed in seven [18.92% (7/37)] isolates, and two were suggestive of Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA). Among the 37 isolates, 33 novel sequence types (ST) and two known STs (ST126 and ST746) were identified in MLST. The clonal complexes more frequently observed were: CC97 [78.38%; (29/37)], CC1 [8.11%; (3/37)] and CC5 [5.40%; (2/37)]. Minimum‐spanning tree (MST) analysis according to data from municipalities, herds, and resistance patterns for all isolates did not show any clustering pattern. However, the MST comparing all Brazilian S. aureus isolates deposited in the PubMLST database and from this study depicted an association between the genotype and strain origin (clinical sample). Isolates from this study that belong to CC97 were close to database isolates from milk and dairy products, while those that belong to CC1 and CC5 were close to database isolates from human sources and the environment of dairy farms or industries. In conclusion, our results showed a high rate of resistance to penicillins and tetracyclines and great genetic diversity among the S. aureus isolates from bovine mastitis genotyped in the present study.
RESUMO: Este estudo teve como objetivo avaliar a diversidade genética e a suscetibilidade a antimicrobianos de cepas de Staphylococcus aureus isoladas de vacas leiteiras em Minas Gerais, Brasil. Trinta e sete cepas provenientes de cinco municípios (oito rebanhos) foram genotipadas usando a técnica multi-locus sequence typing (MLST) e a suscetibilidade a 12 antimicrobianos foi avaliada pelo método de difusão em disco. Foram detectadas altas taxas de resistência para penicilina [75,68% (28/37)], ampicilina [70,27% (26/37)] e tetraciclina [70,27% (26/37)] entre os isolados. A multirresistência foi observada em sete [18,92% (7/37)] isolados e dois foram classificados como sugestivos de Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA). Entre os 37 isolados, 33 novos sequence types (ST) e dois STs conhecidos (ST126 e ST746) foram identificados pelo MLST. Os complexos clonais mais frequentemente observados foram: CC97 [78,38%; (29/37)], CC1 [8,11%; (3/37)] e CC5 [5,40%; (2/37)]. Foi construída uma minimum‐spanning tree (MSTs) com todos isolados estudados e esta não mostrou padrão de agrupamento quando comparada com dados epidemiológicos como municípios e rebanho, do qual foi isolado, e perfis de resistência a antimicrobianos. Uma segunda MST foi construída comparando os isolados deste estudo e todas as cepas de S. aureus depositadas no banco de dados PubMLST provenientes do Brasil, que mostrou associação entre o genótipo, STs e a origem da cepa. Foi possível observar entre os isolados do estudo que, aqueles que pertenciam ao CC97, eram geneticamente mais próximos das cepas depositadas no PubMLST isoladas de leite e de produtos lácteos, enquanto aqueles que pertenciam aos CC1 e CC5 estavam mais próximos a cepas isoladas de humanos ou do ambiente de fazendas e indústrias de laticínios. Em conclusão, nossos resultados mostraram um alto índice de resistência às penicilinas e tetraciclinas e grande diversidade genética entre as cepas de S. aureus isoladas de casos de mastite bovina.
Resumo
This research aims to describe the cost-benefit analysis of selective therapy adoption for clinical mastitis based on the identification of pathogens using on-farm culture system. A survey of clinical mastitis cases was carried out in the database of a dairy herd with 500 lactating Holstein cows, during the period of September 2017 to October 2019. Variables such as frequency of cases, main pathogens identified, costs with antibiotic therapies and milk disposal were evaluated and compared between one year before (P1) and after (P2), the farm's selective therapy adoption. During the study period, 599 cases of clinical mastitis were identified, 361 in P1 and 238 in P2. The average cost of therapies was US74.33 and US91.82 for P1 and P2. Considering the two years of the study, the estimated cost of treating clinical mastitis was US45,444.31, of which US$27,559.97 were spent in P1 and US17,884.34 in P2. Based on the result of the identification of the pathogen types associated with clinical mastitis, selective therapy demonstrated cost reduction already in the first year of implementation.(AU)
Esta pesquisa objetivou descrever a análise custo-benefício da adoção de terapia seletiva para mastite clínica a partir da identificação de patógenos por meio da cultura em placas na fazenda. Foi realizado um levantamento de casos clínicos de mastite no banco de dados de uma fazenda com 500 vacas Holandesas em lactação, durante o período de setembro de 2017 à outubro de 2019. Foram avaliadas as variáveis frequência de casos, principais patógenos identificados, custos com antibioticoterapia e descarte de leite foram, as quais foram comparados entre um ano antes (P1) e após (P2), à adoção da terapia seletiva na fazenda. Durante o período do estudo, foram identificados 599 casos de mastite clínica, sendo 361 em P1 e 238 em P2. O custo médio das terapias foi de US74,33 e US91,82 para P1 e P2. Considerando os dois anos de estudo, o custo estimado do tratamento da mastite clínica foi de US45.444,31, dos quais US27.559,97 foram gastos em P1 e US17.884,34 em P2. Com base na identificação dos tipos de patógenos associados à mastite clínica, a terapia seletiva demonstrou redução de custos já no primeiro ano de implantação.(AU)
Assuntos
Animais , Mastite/terapia , Anti-Infecciosos/imunologia , Noxas/análise , Análise Custo-Benefício/métodosResumo
This study evaluated the genetic diversity and antimicrobial susceptibility of Staphylococcus aureus isolates from dairy cows in Minas Gerais, Brazil. Thirty-seven isolates from five municipalities (8 herds) were genotyped using multi-locus sequence typing (MLST) and susceptibility to 12 antimicrobial agents was tested using the disk diffusion method. High resistance rates for penicillin [75.68% (28/37)], ampicillin [70.27% (26/37)], and tetracycline [70.27% (26/37)] were detected. Multidrug resistance was observed in seven [18.92% (7/37)] isolates, and two were suggestive of Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA). Among the 37 isolates, 33 novel sequence types (ST) and two known STs (ST126 and ST746) were identified in MLST. The clonal complexes more frequently observed were: CC97 [78.38%; (29/37)], CC1 [8.11%; (3/37)] and CC5 [5.40%; (2/37)]. Minimumspanning tree (MST) analysis according to data from municipalities, herds, and resistance patterns for all isolates did not show any clustering pattern. However, the MST comparing all Brazilian S. aureus isolates deposited in the PubMLST database and from this study depicted an association between the genotype and strain origin (clinical sample). Isolates from this study that belong to CC97 were close to database isolates from milk and dairy products, while those that belong to CC1 and CC5 were close to database isolates from human sources and the environment of dairy farms or industries. In conclusion, our results showed a high rate of resistance to penicillins and tetracyclines and great genetic diversity among the S. aureus isolates from bovine mastitis genotyped in the present study.
Este estudo teve como objetivo avaliar a diversidade genética e a suscetibilidade a antimicrobianos de cepas de Staphylococcus aureus isoladas de vacas leiteiras em Minas Gerais, Brasil. Trinta e sete cepas provenientes de cinco municípios (oito rebanhos) foram genotipadas usando a técnica multi-locus sequence typing (MLST) e a suscetibilidade a 12 antimicrobianos foi avaliada pelo método de difusão em disco. Foram detectadas altas taxas de resistência para penicilina [75,68% (28/37)], ampicilina [70,27% (26/37)] e tetraciclina [70,27% (26/37)] entre os isolados. A multirresistência foi observada em sete [18,92% (7/37)] isolados e dois foram classificados como sugestivos de Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA). Entre os 37 isolados, 33 novos sequence types (ST) e dois STs conhecidos (ST126 e ST746) foram identificados pelo MLST. Os complexos clonais mais frequentemente observados foram: CC97 [78,38%; (29/37)], CC1 [8,11%; (3/37)] e CC5 [5,40%; (2/37)]. Foi construída uma minimumspanning tree (MSTs) com todos isolados estudados e esta não mostrou padrão de agrupamento quando comparada com dados epidemiológicos como municípios e rebanho, do qual foi isolado, e perfis de resistência a antimicrobianos. Uma segunda MST foi construída comparando os isolados deste estudo e todas as cepas de S. aureus depositadas no banco de dados PubMLST provenientes do Brasil, que mostrou associação entre o genótipo, STs e a origem da cepa. Foi possível observar entre os isolados do estudo que, aqueles que pertenciam ao CC97, eram geneticamente mais próximos das cepas depositadas no PubMLST isoladas de leite e de produtos lácteos, enquanto aqueles que pertenciam aos CC1 e CC5 estavam mais próximos a cepas isoladas de humanos ou do ambiente de fazendas e indústrias de laticínios. Em conclusão, nossos resultados mostraram um alto índice de resistência às penicilinas e tetraciclinas e grande diversidade genética entre as cepas de S. aureus isoladas de casos de mastite bovina.
Assuntos
Animais , Bovinos , Staphylococcus aureus/isolamento & purificação , Staphylococcus aureus/genética , Variação Genética , Doenças dos Bovinos , Mastite Bovina , Anti-InfecciososResumo
ABSTRACT: The objective of this study was to estimate sugar content variation (°Brix) in 95 accessions from the elephant grass germplasm active bank of Embrapa Dairy Cattle research center, located in Coronel Pacheco, MG, Brazil. The accessions with the highest sugar content were identified, and the effect of plant age on sugar concentration was evaluated. The experiment was conducted in randomized blocks design with two replications. Sugar content analysis occurred twice during the growth-cycle (at 70 and 100 days) along two points of the stem, one 30 cm from the base and the other at the midpoint. The analysis of variance considered the split plot model, with accessions as main plots and plant age as subplots. The means were compared using the Scott Knott test. While there was sugar content variation between accessions, increased plant age had no significant effect on the sugar content. However, some accessions did have a significant increase or decrease in sugar content as they aged. The highest and lowest mean sugar content was 6.96% (in the accession BAG80) and 4.03% (in the accession BAG13) °Brix, respectively.
RESUMO: O objetivo deste estudo foi estimar a variação do teor de açúcar (°Brix) existente entre 95 acessos do banco ativo de germoplasma de capim-elefante da Embrapa Gado de Leite, localizado no campo experimental de Coronel Pacheco. Foram identificados os acessos com maior teor de açúcar, bem como avaliado o efeito da idade da planta sobre a variação da concentração de açúcar. O experimento foi conduzido em blocos ao acaso com duas repetições, 95 genótipos, duas idades de planta, 70 e 100 dias de crescimento, e análise do teor de açúcar em duas secções amostradas à 30 cm da base e na metade do colmo. A análise de variância considerou modelo de parcela subdividida no tempo, sendo os acessos, as parcelas e a idade da planta as subparcelas. As médias foram comparadas pelo teste de Scott Knott. Observou-se variação no teor de açúcar entre os acessos, porém não foi observado efeito significativo no teor de açúcar devido ao aumento da idade da planta. Entretanto, alguns acessos apresentaram interação significativa com aumento ou redução do teor de açúcar em decorrência do aumento da idade da planta. O acesso de maior média de teor de açúcares entre as duas idades foi BAG80, com 6,96%, e o de menor foi BAG13, com 4,03%.
Resumo
The objective of this study was to characterize calvings with low and high difficulty based on the productive and reproductive performance of dairy cows. Calvings were grouped in no calving assistance, calving with low assistance, and calving with high assistance. The original data set comprised 1,902 calving records obtained from a large dairy farm in Southeast Brazil. Factor analysis was applied using the SAS® Studio 3.8 statistical program through the factor procedure, considering the Multivariate Analysis category. Milk fat (0.92-0.79) and total solids (0.91-0.80) were strongly correlated with Factor 1. Calving interval (0.87- 0.68) and the number of AI (artificial inseminations) per conception (0.87-0.71) showed high correlations with Factor 2. Milk yield (0.84-0.76) and accumulated milk yield (0.84-0.77) were strongly correlated with Factor 3. Based on the results, we conclude that the three calving scenarios were characterized by well-defined and independent factors. Cows which required a high assistance at calving showed a lower variance explained by the model for milk fat and total solids contents, calving interval, and the number of AIs per conception.
O objetivo deste estudo foi caracterizar os partos com leve ou severa dificuldade e diferenciá-los com base no desempenho produtivo e reprodutivo de vacas leiteiras. Os partos foram agrupados em partos sem assistência, partos com baixa assistência e partos com elevada assistência. O banco de dados original continha 1902 registro de partos que foram obtidos de uma grande fazenda comercial localizada no Sudeste do Brasil. A análise fatorial foi aplicada através do programa estatístico SAS® Studio 3.8 por meio de procedimento fatorial, considerando a categoria de análise multivariada. Os teores de gordura do leite (0,92- 0,79) e de sólidos totais (0,91-0,80) foram altamente correlacionados com o fator 1. Intervalo entre partos (0,87-0,68) e número de IA (inseminações artificiais) por concepção (0,87-0,71) apresentaram alta correlação com o fator 2. Produção de leite (0,84-0,76) e produção acumulada de leite (0,84-0,77) foram altamente correlacionados com o fator 3. Baseados nos resultados, é possível concluir que as três situações de parto foram caracterizadas por fatores independentes e bem definidos. Vacas que necessitaram de alta assistência ao parto apresentaram menor variância explicada pelo modelo para teores de gordura e sólidos totais do leite, intervalo entre partos e número de IA por concepção.
Assuntos
Animais , Feminino , Gravidez , Bovinos , Bovinos , Parto , Leite , Distocia/veterinária , Análise MultivariadaResumo
This research was performed to ascertain the most suitable Artificial Neural Network (ANN) model to quantify the degree of fraud in powdered milk through the addition of powdered whey via regular standard physicochemical analyses. In this study, an evaluation was done on 103 samples with different quantities of added whey powder to whole milk powder. Using Fourier Transform Infrared Spectroscopy the fat, cryoscopy, total solids, defatted dry extract, lactose, protein and casein were analyzed. The hyperbolic tangent transformation function was used with 45 topologies, and the Holdback and K-fold validation methods were tested. In the Holdback method, 75% of the database was employed for training, while 25% was used for validation. In the K-fold method, the database was categorized into five equal sized subsets, which alternated between training and validation. Of the two methods, the K-fold method was proven to have superior efficiency. Next, analysis was done on three models of multilayer perceptron networks with feedforward architecture. In Model 1, the input layer contained all the physicochemical analyses conducted, in model 2 the casein analysis was excluded, and in model 3 the routine analyses performed for dairy products was done (fat, defatted dry extract, cryoscopy and total solids). From Model 3 an ANN was derived which could satisfactorily predict fraud calculated from using the routine and standard analyses for dairy products, containing 64 nodes in the hidden layer, with R² of 0.9935 and RMSE of 0.5779 for training, and R² of 0.9964 and RMSE of 0.4358 for validation.
O objetivo do trabalho foi determinar o melhor modelo de rede neural artificial (RNA) para quantificar fraude em leite em pó, pela adição de soro em pó, por meio de analises físico-químicas de rotina. Foram avaliados 103 níveis de adição de soro lácteo em pó em leite em pó integral. As análises de gordura, crioscopia, sólidos totais, extrato seco desengordurado, lactose, proteína e caseína foram realizadas por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier. A função de transformação utilizada foi a tangente hiperbólica, em que testou-se 45 topologias e dois métodos de validação: holdback e k-fold. Para o método holdback, 75% do banco de dados foi utilizado para o treinamento e 25% para a validação. Para o método k-fold, o banco de dados foi dividido em cinco subconjuntos de mesmo tamanho que se alternavam entre treinamento e validação. O método k-fold se mostrou mais eficiente. Três modelos de redes perceptron de múltiplas camadas com arquitetura feedforward foram analisados. No modelo 1 a camada de entrada constituía todas as análises físico-químicas realizadas, no modelo 2 excluiu-se a análise de caseína e no modelo 3 utilizou-se as análises de rotina em laticínios (gordura, extrato seco desengordurado, crioscopia e sólidos totais). O modelo 3 obteve uma RNA capaz de predizer satisfatoriamente a fraude avaliada a partir de análises consideradas de rotina em laticínios com uma RNA contendo 64 nodos na camada oculta, R² de 0,9935 e RMSE de 0,5779 para treinamento, R² de 0,9964 e RMSE de 0,4358 para validação.
Assuntos
Contaminação de Alimentos/análise , Redes Neurais de Computação , Leite em Pó Integral , FraudeResumo
The objective of this study was to estimate sugar content variation (°Brix) in 95 accessions from the elephant grass germplasm active bank of Embrapa Dairy Cattle research center, located in Coronel Pacheco, MG, Brazil. The accessions with the highest sugar content were identified, and the effect of plant age on sugar concentration was evaluated. The experiment was conducted in randomized blocks design with two replications. Sugar content analysis occurred twice during the growth-cycle (at 70 and 100 days) along two points of the stem, one 30 cm from the base and the other at the midpoint. The analysis of variance considered the split plot model, with accessions as main plots and plant age as subplots. The means were compared using the Scott Knott test. While there was sugar content variation between accessions, increased plant age had no significant effect on the sugar content. However, some accessions did have a significant increase or decrease in sugar content as they aged. The highest and lowest mean sugar content was 6.96% (in the accession BAG80) and 4.03% (in the accession BAG13) °Brix, respectively.
O objetivo deste estudo foi estimar a variação do teor de açúcar (°Brix) existente entre 95 acessos do banco ativo de germoplasma de capim-elefante da Embrapa Gado de Leite, localizado no campo experimental de Coronel Pacheco. Foram identificados os acessos com maior teor de açúcar, bem como avaliado o efeito da idade da planta sobre a variação da concentração de açúcar. O experimento foi conduzido em blocos ao acaso com duas repetições, 95 genótipos, duas idades de planta, 70 e 100 dias de crescimento, e análise do teor de açúcar em duas secções amostradas à 30 cm da base e na metade do colmo. A análise de variância considerou modelo de parcela subdividida no tempo, sendo os acessos, as parcelas e a idade da planta as subparcelas. As médias foram comparadas pelo teste de Scott Knott. Observou-se variação no teor de açúcar entre os acessos, porém não foi observado efeito significativo no teor de açúcar devido ao aumento da idade da planta. Entretanto, alguns acessos apresentaram interação significativa com aumento ou redução do teor de açúcar em decorrência do aumento da idade da planta. O acesso de maior média de teor de açúcares entre as duas idades foi BAG80, com 6,96%, e o de menor foi BAG13, com 4,03%.
Assuntos
Açúcares/análise , Pennisetum/genética , Pennisetum/químicaResumo
In Colombia, different dairy breeds were introduced from Europe and the United States, which underwent different crossing and selection processes that generated specific qualities or differences and which likely have their own genomic structure. To characterize genetic diversity, population structure, and admixture, we used genotypes from 23,182 autosomal single nucleotide polymorphisms (SNPs) of 130 animals representing four dairy cattle breed groups from Nariño. In addition, we merged genotypes from 43,043 autosomal SNPs, from 137 animals from the Decker database (Decker et al., 2014) (DRYAD doi:10.5061/dryad.th092). After the quality control process of pruning the merged dataset, we were left with 7,475 autosomal SNPs shared by both databases of Nariño (127 samples) and Decker (135 samples). Genetic diversity levels were moderate in all breeds (average observed heterozygosity = 0.40). Based on the fixation index values, we conclude that Brahman individuals were more differentiated than the taurine breeds (-0.374 to 0.076 for Brown Swiss). Pairs between taurine breeds showed low genetic differentiation (0.011-0.479). Principal component analysis revealed that in both the Nariño and Decker databases, the taurine formed the most compact cluster compared with other breeds known not to share the same ancestry, and Jersey, Brown Swiss, and Normand individuals exhibited high similarity with Holstein individuals. Hierarchical cluster analysis with Admixture revealed that Brahman, Jersey, Normand, and Holstein from the Decker databases most of which were clustered together with the dairy breeds of the Nariño highland tropics are not able to create different groups, thus having greater similarity with each other. This can be explained by the crosses made by farmers to increase milk production volume, always based on the Holstein breed with semen of bulls from America and Canada. Detrimental impacts due to intensive selection might cause some specific traits from the region to be fixed in the offspring, which can influence their adaptive capacity to the highland tropics.
Na Colômbia foram introduzidas diferentes raças leiteiras trazidas da Europa e dos Estados Unidos, que passaram por diferentes processos de cruzamento e seleção, gerando o desenvolvimento de características ou diferenças específicas nas raças bovinas e provavelmente, exibem sua própria estrutura genômica. Para caracterizar a diversidade genética e estrutura populacional foram utilizados genótipos de 23.182 polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) autossômicos de 130 animais, representando quatro grupos de raças de gado leiteiro de Nariño. Além disso, juntamos genótipos de 43.043 SNPs autossômicos, de 137 animais do banco de dados Decker (Decker et al., 2014) (DRYAD doi:10.5061/dryad.th092). Após o processo de controle de qualidade, o conjunto de dados misto ficou com 7.475 SNPs autossômicos compartilhados em ambos os bancos de dados de Nariño (127 amostras) e Decker (135 amostras). Os níveis de diversidade genética foram moderados em todas as raças (heterozigose média observada = 0,40). Com base nos valores do índice de fixação, concluímos que os indivíduos Brahman (zebuínos) foram mais diferenciados em comparação às raças taurinas (-0,374 a 0,076 para Pardo Suíço). Pares entre as raças taurinas apresentaram baixa diferenciação genética (0,011 0,479). O resultado dos componentes principais mostra que nos dois bancos de dados, Nariño e Decker, os taurinos formaram o cluster mais compacto em comparação com outras raças conhecidas por não compartilharem a mesma ancestralidade; indivíduos Jersey, Pardo Suíço e Normando denotaram alta similaridade com indivíduos Holandeses. A análise de agrupamento hierárquico com Admixture mostrou que Brahman, Jersey, Normando e Holandês da base de dados Decker, a maioria deles também agrupados com as raças leiteiras do alto trópico de Nariño, não são capazes de criar grupos diferentes, portanto, mostram maior semelhança entre eles. Isso pode ser explicado devido aos cruzamentos feitos pelos pecuaristas para aumentar o volume de produção de leite, sempre tendo como base a raça Holandesa com sêmen de touros da América e Canadá. Impactos prejudiciais, devido à seleção intensiva, podem fazer com que algumas características específicas da região sejam fixadas na prole e isso pode influenciar a sua capacidade adaptativa aos trópicos altos.
Assuntos
Animais , Bovinos , Variação Genética , Bovinos/genética , Colômbia , Leite , GenótipoResumo
O tipo placentário dos carnívoros representa uma barreira relativamente impenetrável para a transferência de imunoglobulinas maternas, tornando os cães e gatos extremamente dependentes da ingestão e absorção do colostro para a adequada transferência de imunidade passiva. Portanto, os filhotes são considerados hipogamaglobulinêmicos, sendo a ingestão de colostro essencial para a sobrevivência neonatal. O principal motivo pelo qual a reposição de colostro deve ser instituída é a orfandade ou ausência dos cuidados maternos, os quais podem gerar diferentes graus de cuidados intensivos com os filhotes. Portanto, no caso do óbito materno, enfermidade ou debilidade materna, ausência de aptidão materna ou rejeição da ninhada, alterações da glândula mamária, agalactia ou hipogalactia e filhotes debilitados ou de baixo peso. Na ausência de colostro ou de adequada colostragem, algumas alternativas podem ser adotadas para garantir a transferência de imunidade passiva. A reposição de colostro pode ser estabelecida naturalmente ou artificialmente, conforme a disponibilidade de preparações comerciais, banco de colostro ou fêmeas doadoras.(AU)
The placental type of carnivores represents a relatively impenetrable barrier to the transfer of maternal immunoglobulins, making dogs and cats extremely dependent on colostrum ingestion and absorption for adequate passive immunity transfer. Therefore, puppies are considered hypogammaglobulinemic, and colostrum ingestion is essential for neonatal survival. The main reason why colostrum replacement should be instituted is the orphanage or absence of maternal care, which can generate different degrees of neonatal intensive care. Therefore, in the case of maternal death, maternal illness or weakness, lack of maternal instinct or rejection of the litter, disorders of the mammary gland, agalactia or hypogalactia and weak or low birth weight puppies. In the absence of colostrum or inadequate colostrum uptake, some alternatives can be adopted to ensure the transfer of passive immunity. Colostrum replacement can be established naturally or artificially, depending on the availability of commercial preparations, colostrum bank or female donors.(AU)
Assuntos
Animais , Feminino , Colostro/fisiologia , Cães/fisiologia , Animais Recém-Nascidos/fisiologia , Imunidade Materno-AdquiridaResumo
Rumen acidosis is a fatal disease that reduces milk and pregnancy yield due to digestion of cattle and when not detected. Diagnosis of this disease can be achieved by monitoring the nutritional parameters of the cattle. Internet of Things (IoT) technology is a technology used in these kinds of processes such as monitoring and tracking within the scope of Industry 4.0. Thanks to the IoT, data collection, analysis, and data processing stages are carried out instantly over the internet. In this research, an IoT-based system has been developed that can be effective in diagnosing acute rumen acidosis disease in cattle and monitoring the control of data by recording nutritional parameters. Rumen pH and temperature values were measured with an IoT-supported microcontroller, and the data were recorded in the database on the server using. The circuit and software were first tested in the laboratory environment and then in the rumen of the cannulated cattle. The pH and temperature values of rumen were measured and recorded instantaneously at certain intervals (when the animal was ruminating, after drinks water, after eating dry food, and while at rest). When the device is removed from the rumen, it has been observed that the PLA-type plastic material used in the coating of the circuit does not wear. The device was useful in the early detection of acidosis disease of an animal fed with dry feed for more than 2 hours before it turns into epilepsy and provided early intervention in the regulation of the ration.
A acidose ruminal é uma doença fatal que reduz a produção de leite e a gravidez devido à digestão do gado e quando não é detectada. O diagnóstico desta doença pode ser alcançado através do monitoramento dos parâmetros nutricionais do gado. A tecnologia Internet das Coisas (IoT) é uma tecnologia usada neste tipo de processo, como monitoramento e rastreamento dentro do escopo da Indústria 4.0. Graças ao IoT, a coleta de dados, análise e etapas de processamento de dados são realizadas instantaneamente pela Internet. Nesta pesquisa, foi desenvolvido um sistema baseado em IoT que pode ser eficaz no diagnóstico da acidose ruminal aguda no gado e no monitoramento do controle de dados através do registro de parâmetros nutricionais. Os valores de pH e temperatura do rúmen foram medidos com um microcontrolador suportado por IoT, e os dados foram registrados no banco de dados no servidor usando. O circuito e o software foram testados primeiro no ambiente de laboratório e depois no rúmen do gado canulado. Os valores de pH e temperatura do rúmen foram medidos e registrados instantaneamente em certos intervalos (quando o animal estava ruminando, depois de beber água, depois de comer comida seca e enquanto estava em repouso). Quando o dispositivo é removido do rúmen, foi observado que o material plástico do tipo PLA usado no revestimento do circuito não se desgastou. O dispositivo foi útil na detecção precoce da doença de acidose de um animal alimentado com ração seca por mais de 2 horas antes de se transformar em epilepsia e forneceu intervenção precoce na regulação da ração.
Assuntos
Animais , Bovinos , Rúmen , Acidose , Bovinos , Diagnóstico , Gado , Internet das CoisasResumo
The aim of this study was to examine the influence of caprine arthritis encephalitis (CAE) on the production of milk and its components (protein, fat and total solids) along the lactation curve of primiparous goats. The study was developed using a database from the years 2014 to 2018. Sixty-one animals were subjected to the serological test for CAE, whose result indicated that 42 were seropositive and 19 seronegative, and milk production and quality data were compiled. To adjust the curve for production of milk, fat, protein and total solids during lactation, the following nonlinear model developed by Wood (1967) was used: Y = atb e-ct, where Y represents the observations of milk, fat, protein or total solid production at time t; a is the parameter associated with the initial production; b is the parameter associated with the rate of rise in production until the peak; c is the parameter associated with the rate of decline of the lactation curve; and t is the representative time of the day in milk. The parameters were compared by the confidence interval considering 95% probability. Peak production was calculated using the following formula: a(b/c)b e-b. There was no statistical difference (p > 0.05) between seropositive and seronegative primiparous goats for initial production and the rates of rise and decline of the parameters of milk, fat, protein and total solid production. However, at their peak, these variables were 26, 27, 23 and 23% higher, respectively, in the seronegative goats than in their seropositive counter parts. In conclusion, CAE does not affect milk production or the production of fat, protein and total solids along the lactation curve, but seropositive goats produce less milk and respective components at the peak of the lactation curve than seronegative goats.
Objetivou-se avaliar a influência da artrite encefalite caprina (CAE) sobre a produção leiteira e seus constituintes (proteína, gordura e sólidos totais) ao longo da curva de lactação de cabras primíparas. O estudo foi realizado a partir do banco de dados dos anos de 2014 a 2018. Foram utilizados um total de 61 animais, todos submetidos ao teste de sorologia para CAE, sendo 42 cabras soropositivas e 19soronegativas, e os dados foram compilados de produção e qualidade do leite. Para o ajuste da curva para a produção de leite, gordura, proteína e sólidos totais ao longo da lactação foi utilizado o modelo não linear de Wood (1967): Y = atb e-ct, no qual: Y representa as observações de produção de leite, gordura, proteína ou sólidos totais no tempo t, a é o parâmetro associado à produção inicial, b é o parâmetro associado à taxa de ascensão da produção até o pico, c é o parâmetro associado à taxa declínio da curva de lactação e t é o tempo representativo do dia em lactação. Os parâmetros foram comparados pelo intervalo de confiança considerando 95% de probabilidade. A produção no pico foi calculada pela fórmula: a(b/c)b e-b. Não houve diferença estatística (p > 0,05) entre cabras primíparas soropositivas e soronegativas para a produção inicial, taxa de ascensão e taxa de declínio dos parâmetros para a produção de leite, de gordura, de proteína e de sólidos totais. Porém a produção no pico das variáveis em cabras soronegativas foi de26%, 27%, 23% e 23%, respectivamente, mais altas que em soropositivas. Conclui-se que a CAE não afeta a produção leiteira, bem como a produção de gordura, proteína e sólidos totais ao longo da curva de lactação, entretanto cabras soropositivas têm menor produção de leite e de seus componentes no pico da curva de lactação em relação às soronegativas.
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Feminino , Animais , Cabras/anormalidades , Doenças das Cabras/diagnóstico , Leite/química , Lentivirus/patogenicidadeResumo
Bacterial count (SPC) and somatic cell count (SCC) are considered universal indicators of milk quality. The objective of this study was to identify SPC and SCC clusters in milk samples from three microregions of the state of Rondônia and to evaluate the influence of year period and tank type on these indicators. A total of 566 milk cooling tanks linked to dairy industries with the Federal Inspection Service located in the Ariquemes, Ji-Paraná and Porto Velho microregions were evaluated. The SPC and SCC results of the tank samples and the geographical coordinates were obtained from the dairy industry database; the study focused on the results of official analyses carried out by the Laboratories of Milk Quality accredited to the Ministry of Agriculture, Livestock and Food Supply (MAPA) in 2015, constituting a pool of 6,792 data subsets from 2,209 farmers. To elaborate the spatial distribution maps of the quality indicators, the ArcView 3.1® software was used. Spatial dependence was evaluated by geostatistics, using the ordinary kriging method for data interpolation. Variance analysis (ANOVA) was performed using the SAS 9.0 GLM procedure on the logarithmic transformation of SCC and SPC, using as variables the type of tank (individual and collective) and season (dry and rainy). The frequency of milk quality adjustments to the limits defined in the legislation has shown that SPC is a major challenge for the state's production chain. There were no significant differences in this frequency for SCC and SPC, neither between the microregions studied, nor between the dry and rainy [...].
A contagem bacteriana (CPP) e contagem de células somáticas (CCS) são considerados indicadores universais da qualidade do leite. O objetivo deste trabalho foi identificar clusters de CPP e CCS em amostras de leite cru resfriado de três microrregiões do estado de Rondônia e avaliar a influência do período do ano e tipo de tanque nestes indicadores. Foram avaliados 566 tanques de resfriamento deleite localizados nas microrregiões de Ariquemes, Ji-Paraná e Porto Velho, vinculados a indústrias lácteas com Serviço de Inspeção Federal (SIF). Os resultados de CPP e CCS das amostras de tanques e as coordenadas geográficas foram obtidas do banco de dados de indústrias lácteas e consideraram os resultados de análises oficiais realizadas em laboratórios credenciados ao Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), referentes ao período seco e chuvoso do ano de 2015. Para elaboração dos mapas de distribuição espacial dos indicadores de qualidade foi utilizado o programa ArcView 3.1®. A dependência espacial foi avaliada por meio da geoestatística, utilizando o método de krigagem ordinária para interpolação dos dados. Para a análise de variância foi realizada a transformação logarítmica dos resultados de CCS e CPP. Para as variáveis, tipo de tanque (individual e coletivo)e período do ano (seco e chuvoso), foi utilizada análise de variância (ANOVA) pelo procedimento GLM do SAS 9.0. Foram avaliados 6.792 dados de análise e 2.209 produtores vinculados. A frequência de adequação dos indicadores de qualidade do leite aos limites definidos na legislação demonstrou que a CPP constitui um grande desafio para a cadeia produtiva do estado. Não foram observadas diferenças das frequências de adequação aos limites vigentes para CCS e CPP entre as microrregiões estudadas para o período seco e [...].
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Carga Bacteriana , Indústria de Laticínios/legislação & jurisprudência , Indústria de Laticínios/normas , Inspeção de Alimentos/normas , Leite , BovinosResumo
The SPAD-502 (Soil Plant Analysis Development) chlorophyll meter is a simple diagnostic tool that instantly measures the chlorophyll content of plant leaves without damaging the leaf blade. This study aimed to evaluate the efficacy of the SPAD index as a tool for discriminating elephant grass acessions from different morphological groups. One hundred genotypes of the elephant grass Pennisetum purpureum from the Active Germplasm Bank at Embrapa Dairy Cattle, Minas Gerais, Brazil were evaluated. Following uniform cutting, six SPAD readings were taken from each accession every 60 days. Measurements were taken for two years. The experimental design was a 10 × 10 simple lattice with two replications. Joint deviance analysis for six SPAD measurements revealed great genetic variability between genotypes. SPAD values of Cameroon and Napier accessions were, on average, significantly different. The SPAD index was effective in detecting genetic variability between elephant grass acessions. However, it should not be used alone as a morphological descriptor, but in combination with other descriptors.
O clorofilômetro SPAD-502 (Soil Plant Analysis Development) é usado na medição indireta do conteúdo de clorofila, e é caracterizado pela rapidez e simplicidade, especialmente por ser uma medição não destrutiva do limbo foliar. O objetivo desse trabalho foi avaliar o índice SPAD como ferramenta para identificar acessos de diferentes grupos morfológicos de capim-elefante. Foram avaliados 100 genótipos do Banco Ativo de Germoplasma de Capim-elefante da Embrapa Gado de Leite, Minas Gerais, Brasil. Após corte de uniformização, foram realizadas seis leituras por acesso, a cada 60 dias. As medidas foram realizadas durante dois anos. O delineamento experimental foi o látice simples (10 x 10) com duas repetições. Foi observado efeito de acessos pela análise conjunta de deviance das seis medidas do índice SPAD mostrando alta variabilidade genética entre os materiais. Os grupos Cameroon e Napier foram diferentes entre si para o índice SPAD, que se mostrou eficaz na detecção de variabilidade genética entre cultivares; contudo, deve ser usado juntamente com outros descritores e não exclusivamente como descritor morfológico.
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Clorofila/análise , Melhoramento Vegetal , Pennisetum/crescimento & desenvolvimento , Pennisetum/genéticaResumo
Os Bancos de Leite Humano (BHL) são responsáveis pela promoção do incentivo ao aleitamento materno e pela coleta e controle de qualidade do leite humano (LH). O objetivo do trabalho foi avaliar a qualidade microbiológica do leite cru, de um BLH , descartado durante a análise inicial de acidez, para verificar a possível contaminação microbiana do produto pelas mães doadoras. Foram coletadas 25 amostras de LH de caráter ácido, e realizado análises quanto à contagem de bactérias mesófilas, de coliformes totais e termotolerantes e Staphylococcus coagulase-positiva. De 25 amostras analisadas, 40% apresentaram alta contagem de bactérias mesóficas e 24% de coliformes totais. Não houve presença de Staphylococcus coagulase-positiva. Os resultados mostraram um alto grau de contaminação no leite cru, que podem ter ocorrido devido às condições higiênicas inadequadas durante o processo de coleta, transporte e estocagem do mesmo.
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Bactérias/isolamento & purificação , Bancos de Leite Humano , Coliformes/análise , Leite Humano/microbiologia , Poluição Ambiental/análise , Staphylococcus/isolamento & purificação , Técnicas Bacteriológicas/análise , Aleitamento MaternoResumo
A fim de garantir a inocuidade do leite humano (LH) ordenhado, os bancos de LH realizam a sua pasteurização lenta, eliminando, dessa maneira, 100 % dos micro-organismos patogênicos passíveis de estarem presentes. O objetivo desse trabalho foi avaliar a influência da pasteurização clássica realizada pelos hospitais sobre os parâmetros físico-químicos do LH. Analisou-se um total de 38 amostras de LH, divididas em pasteurizado (LHP) e não pasteurizado (LHNP), quanto à sua acidez, conteúdo energético, gordura, sólidos não gordurosos, densidade, proteína, lactose, cinzas, índice de crioscopia e pesquisa das enzimas peroxidase e fosfatase. Os resultados apresentaram uma diferença significativa (p < 0,05) para os teores de gordura e proteína, e presença da enzima peroxidase em 21,05 % das amostras de LHP, envolvendo problemas na homogeneização e na temperatura da pasteurização do LH.
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Humanos , Fenômenos Químicos , Leite Humano/química , Pasteurização , Bancos de Leite Humano , Valor NutritivoResumo
Este estudo teve por objetivo analisar o perfil calórico e higienicossanitário do leite humano pasteurizado pelo Banco de Leite Humano da Maternidade Barbara Heliodora, localizado no município de Rio Branco-AC. Trata-se de uma pesquisa descritiva e transversal realizada a partir de dados secundários do registro dos exames de teor calórico avaliados pelo crematócrito, e titulação de acidez pelo método de Dornic do leite humano coletado e processado pelo banco de leite humano referente ao período de janeiro a dezembro de 2014. Foram analisadas 499 amostras de leite humano, totalizando 146,39 litros de leite coletados. Deste leite humano pasteurizado 15% foi classificado como hipocalórico, 52% normocalórico e 33% hipercalórico. De acordo com o estágio de lactação, o leite maduro foi o leite com maior quantidade de doações. Em relação à acidez Dornic, encontraram-se resultados dentro da média de titulação aceitável, sendo os maiores valores encontrados na faixa de 4,1 a 7,9% (n=252). As perdas de leite materno representaram 18,34 litros, sendo as principais causas o prazo de validade expirado, quantidade insuficiente para o processamento, sujidade, frasco quebrado e doadora sem cadastro. As doações de leite humano são essenciais para a garantia do leite destinado às crianças que dele necessitam. Assim, o presente estudo concluiu que o leite é normocalórico e está próprio para o consumo, com relação ao alto teor calórico e baixa titulação acidez. É importante o registro dessas informações para que se intensifiquem os estudos nessa área e medidas que busquem melhorar as boas práticas de manipulação.
This study aimed to analyze the caloric and hygienic conditions of the pasteurized breast milk in a Breast Milk Bank in the maternity hospital Barbara Heliodora, in Rio Branco, Ac. This is a descriptive cross-sectional analyzes of secondary data survey of calorie tests by crematocrit, and titratable acidity of the Dornic method of human milk collected and processed by the Breast Milk Bank from January to December 2014. It was analyzed 499 samples of pasteurized breast milk or 146,39 liters. Of those, 15% was hypocaloric, 52% normalcaloric and 33% hypercaloric. The mature milk was the type of milk in more quantity of donations. The Dornic acidity found was between 4,1 to 7,9% (n=252), considered acceptable. A total 18,34 liters of breast milk wasted. The breast milk donations are essential guaranty of milk, designated to the ones in need. Therefore, the present study conclude that the milk is normocaloric and is suitable for consumption. It's important to record those informations so that more studies are performed in this area, besides measures and proceedings of good manipulation practices.
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Controle de Qualidade , Aleitamento Materno , Bancos de Leite Humano , Boas Práticas de Manipulação , Sistema Único de Saúde , Saúde PúblicaResumo
Aproximadamente 75% das doenças em vacas leiteiras acontecem no primeiro mês após o parto e esses problemas têm sua origem associada ao sistema imune e ao consumo de alimentos duas a três semanas antes do parto. Doenças relacionadas ao trato reprodutivo como, por exemplo, retenção de placenta pode afetar a eficiência reprodutiva assim como a produção de leite. Os efeitos das doenças nos processos fisiológicos dos animais se transformam em impactos econômicos passíveis de serem mensurados. Objetivou-se avaliar o impacto econômico da retenção de placenta em um rebanho composto de 900 vacas em lactação. O diagnóstico de retenção de placenta foi definido como presença da placenta 24 horas após o parto. Foi utilizado um banco de dados no estudo, do qual foram extraídas as seguintes informações: ano de parição, época de parição, ordem de lactação, presença da placenta 24 horas após o parto, e número de doses de sêmen por gestação. Para cálculo do impacto econômico foram considerados os custos diretos (tratamento, mão de obra, redução da produção de leite e descarte de leite durante o período de tratamento) e indiretos (aumento do período de serviço, aumento do número de doses de sêmen e aumento do risco de descarte). Os valores médios relacionados aos custos foram obtidos junto ao veterinário responsável pela propriedade com referência ao ano de 2009 para que os cálculos fossem realizados. O custo total por ocorrência de retenção de placenta em vacas primíparas no período de chuva e seca foi de US$51,8 e em vacas multíparas foi de US$70,6 e US$87,9 nas épocas de seca e de chuvas, respectivamente. A retenção de placenta apresentou custo para a propriedade no período avaliado de US$8.878,0 ou 19.666 litros de leite. A retenção de placenta apresentou impacto econômico importante na propriedade leiteira nas condições avaliadas.(AU)
Approximately 75% of diseases in dairy cows occur in the first month after parturition and these problems have their origin associated with the immune system and food consumption two to three weeks before parturition. Diseases related to the reproductive tract, such as retained placenta, can affect reproductive efficiency as well as milk production. The effects of diseases on the physiological processes of animals become economic impacts that can be measured. The objective of this study was to evaluate the economic impact of retained placenta on a herd of 900 lactating cows. The diagnosis of placental retention was defined as presence of the placenta 24 hours postpartum. A database was used in the study, from which the following information was extracted: placenta presence 24 hours after calving, year of calving, calving season, and number of semen doses per gestation. In order to calculate the economic impact, the direct costs (treatment, labor, reduction of milk production and milk discharge during the treatment period) and indirect costs (increase in the service period, increase in the number of semen doses and increase of the risk of disposal). The average values related to the costs were obtained from the veterinarian responsible for the property with reference to the year 2009 for the calculations to be carried out. The total cost per occurrence of placenta retention in primiparous cows in the rainy and dry season was US$51.8 and in multiparous cows was US$70.6 and US$87.9 in times of drought and rain, respectively. Retention of placenta presented a cost for the property in the evaluated period of US$8,878.0 or 19,666 liters of milk. Retention of placenta presented a significant economic impact on milk production under the conditions evaluated.(AU)
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Animais , Feminino , Gravidez , Lactente , Indicadores Econômicos , Bovinos/fisiologia , Placenta Retida/economiaResumo
A crescente demanda por produtos derivados de leite de búfala no mercado brasileiro nos últimos anos tem incentivado cada vez mais produtores a investir nessa área de produção. O alto valor nutricional do leite bubalino comparado principalmente ao leite bovino tem contribuído para esse aumento de consumo, o que acarreta em dificuldades de aquisição de leite no período de entressafra. A legislação brasileira permite a comercialização de leite com mistura de diferentes espécies, desde que seja devidamente identificado no rótulo da embalagem. Porém, muitas vezes essa prática acontece sem que o consumidor seja informado ou antes mesmo da chegada do leite na indústria. Visando aprimorar a detecção das fraudes, objetivou-se nesse estudo a realização de análise físico-química dos leites bovino e bubalino a partir de espectroscopia no infravermelho a fim de se realizar a comparação entre a composição do leite das duas espécies e o desenvolvimento de modelos de Redes Neurais Artificiais e outras técnicas de mineração de dados para detectar a adição de leite bovino ao leite bubalino. Para a análise físico-química de caracterização do leite bubalino em diferentes estações do ano foram coletadas amostras de tanques de refrigeração durante 24 meses, totalizando 837 amostras. Foram feitas análises dos teores de composição gordura, lactose, proteína, sólidos totais e sólidos não gordurosos, encontrando maiores teores de gordura (6,19%) e proteína (4,25%) nas estações de primavera e verão respectivamente. Em relação aos sólidos totais os maiores valores foram encontrados nas estações de primavera (16,14%) e os sólidos não gordurosos tiveram maiores valores no verão (10,03%), coincidindo com período de chuvas da região. Para os estudos envolvendo a comparação da composição do leite bovino com o leite bubalino e inteligência artificial, foram coletadas 300 amostras de leite bubalino e 300 amostras de leite bovino no período de outubro/2021 a março/2022 e preparadas misturas com nove percentuais de adição de leite bovino ao leite bubalino, simulando adulteração (1%, 2%, 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 75%), além de leite bubalino sem adição (0%) e leite bovino sem adição (100%). As amostras foram analisadas por infravermelho com transformada de Fourier (FITR) e os resultados obtidos foram tabelados e comparados estatisticamente quanto à composição tendo como resultado uma superioridade do leite bubalino em todos os parâmetros avaliados, além da utilização do banco de dados na montagem das arquiteturas de redes neurais juntamente com dados do histórico da rotina do laboratório. Foram testadas Redes Multilayer Perceptron de uma e duas camadas ocultas e Rede Neural de Função de Base Radial através do software IBM SPSS Statistics®. O mesmo banco de dados foi empregado no teste das técnicas de mineração de dados utilizando a plataforma RapidMiner®, com os testes Naive Bayes, Generalized Linear Model, Logistic Regression, Fast Large Margin, Deep Learning, Decision Trees, Random Forest, Gradient Boosted Trees e Support Vector Machine. As redes Multilayer Perceptron obtiveram resultados de classificação de 97,4% e 97,0% para uma e duas camadas respectivamente, enquanto as de função de base radial obtiveram 97,3% de acerto. Os modelos de mineração de dados com melhores resultados foram Random Forest, Support Vector Machine e Decision Trees. Os resultados demonstraram boa acurácia, sensibilidade, especificidade e precisão tanto para os testes de Redes Neurais quanto para os outros testes de mineração de dados, evidenciando que são boas ferramentas de análise e predição de fraudes a serem usados como triagem pela indústria.
The growing demand for buffalo milk products in the Brazilian market in recent years has encouraged more producers to invest in this production area. The high nutritional value of buffalo milk compared to bovine milk has contributed to this increase in consumption, which leads to difficulties in acquiring milk during the off-season. Brazilian legislation allows the marketing of milk with a mixture of different species, as long as it is properly identified on the package label. However, this practice often happens without consumers awareness, or before the milk even reaches the industry. In order to improve fraud detection, this study aimed to perform physical-chemical analysis of cow and buffalo milk using infrared spectroscopy to compare the milk composition the two species and to develop models of Artificial Neural Networks and other data mining techniques from compositional data to detect the addition of cow milk to buffalo milk. For the physical-chemical analysis of buffalo, samples were collected from refrigeration tanks over 24 months, totalling 837 samples. Analyses were performed for the composition, fat, lactose, protein, total solids, and solids non-fat contents. Higher fat contents (6.19%) and protein (4.25%) were find in the spring and summer seasons, respectively. Regarding total solids, the highest values were found in the spring seasons (16.14%) while solids non-fat had higher values in the summer (10.03%), which is the rainy period of the region. For the studies involving the comparison of bovine milk composition with buffalo milk and artificial intelligence, 300 samples of buffalo milk samples and 300 samples of cow milk were collected during the months of October/2021 to March/2022, and mixtures with nine levels of bovine milk addition to buffalo milk were prepared, simulating adulteration (1%, 2%, 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 75%) and two levels without mixing (0% - buffalo milk without addition and 100% - cow milk without addition). The samples were analyzed by FITR and the results obtained were tabulated and statistically compared with higher components concentration for buffalo milk in all evaluated parameters, these results were used to set up the neural network architectures along with laboratory routine data. Multilayer Perceptron Networks with one and two hidden layers and Radial Base Function Neural Networks were tested using IBM SPSS Statistics® software. The same database was employed to test data mining techniques using the Rapidminer® software. Naive Bayes, Generalized Linear Model, Logistic Regression, Fast Large Margin, Deep Learning, Decision Trees, Random Forest, Gradient Boosted Trees and Support Vector Machine tests were used. The Multilayer Perceptron networks achieved classification results of 97.4% and 97.0% for one and two layers respectively, while the radial basis function obtained 97.3% of accuracy. The data mining models with the best results were Random Forest, Support Vector Machine and Decision Trees. The results showed good accuracy, sensitivity, specificity and precision for both the Neural Network tests and the other data mining tests, demonstrating that they are good analysis and adulteration prediction tools to be used as a screening test by the industry.
Resumo
O teor de sólidos do leite ganha importância no Brasil, como critério de definição de preço de leite e/ou como ferramenta nutricional. Assim, os objetivos deste trabalho foram: 1) verificar a evolução temporal nos teores de gordura e proteína bruta do leite (PBL) no país; 2) quantificar um ritmo anual nestes mesmos componentes e 3) observar se problemas de manejo nutricional podem ser detectados com análise de leite individual. Para os objetivos 1 e 2, dois bancos de dados foram analisados. O primeiro banco de dados, extraído do Observatório da Qualidade do Leite, continha os teores de gordura e PBL mensais do leite de tanque dos seis maiores estados produtores do país, de 2013 a 2020. O segundo banco de dados foi obtido com o Instituto Clínica do Leite e continha resultados de análise de leite individual de 261 fazendas, de 2017 a 2020, localizadas majoritariamente em Minas Gerais (MG) e São Paulo (SP). Para atingir o objetivo 1, as médias de mínimos quadrados (MMQ) anuais para teor de gordura e PBL do leite de tanque e individual foram calculadas e comparadas com o teste Tukey (P 0,05). Para os dados de leite de tanque, houve evolução apenas na região Sul, onde a PBL aumentou em média 0,07 pontos percentuais, de 2017 a 2020. Para os dados de leite individual, em MG os teores de gordura (3,47 vs. 3,65%) e PBL (3,33 vs. 3,40%) aumentaram, enquanto em SP apenas os teores de PBL (3,32 vs. 3,44%) aumentaram. Para o objetivo 2, as MMQ mensais para teor de gordura e PBL foram calculadas e ajustadas a uma forma linear da função cosseno a cada período de 12 meses, aplicando a técnica cosinor, frequentemente usada em análises de ritmo. Para todos os estados, para leite de tanque e individual, o ajuste da cosinor foi significativo (P < 0,001) e melhor que o ajuste linear, quadrático ou cúbico para mês do ano. Os maiores teores de gordura do leite ocorreram em maio, sendo a diferença média entre o maior e menor valor observado ao longo do ano de 0,35 unidades percentuais. Os maiores teores de PBL ocorreram em maio e junho, sendo a diferença média entre o maior e menor valor observado ao longo do ano de 0,19 unidades percentuais. Estes resultados demonstram a existência de um ritmo biológico circanual nos teores de sólidos do leite produzido no Brasil. Para atingir o objetivo 3, dois lotes de vacas em lactação, confinadas e alimentadas com dieta total misturada (TMR), foram monitorados por sete meses. A cada 18 dias, foram coletadas a produção e composição do leite individual, consumo de matéria seca do lote (CMS), amostras de TMR e sobras, avaliação da distribuição de partículas, qualidade de mistura e seleção, utilizando as peneiras Penn State e escore de ruminação. As observações por lote foram divididas em três grupos, adotando teor de gordura ou PBL como critério de divisão. As MMQ para todas as variáveis coletadas foram geradas, tendo grupo como efeito fixo e lote como efeito aleatório no modelo estatístico e comparadas pelo teste Tukey (P 0,05; tendência P 0,10). Entre grupos por gordura do leite, diferenças foram encontradas em proporção de partículas de 8 a 19 mm e escore de ruminação, enquanto tendências foram observadas para extrato etéreo, fibra insolúvel em detergente neutro fisicamente efetiva e seleção contra partículas > 19 mm. Entre grupos por PBL, diferiram proporção de partículas de 8 a 19 mm, seleção contra partículas >8 mm e a favor de partículas do fundo, além de uma tendência para coeficiente de variação (CV) de 8 mm.
The milk solids content is gaining importance in Brazil, as a criterion for defining milk prices and/or as a nutritional tool. Thus, the objectives of this work were: 1) to verify the temporal evolution in the contents of milk fat and crude protein (CP) in the country; 2) to quantify an annual rhythm in these same components and 3) to observe if problems in nutritional management can be detected with analysis of individual milk. In the objectives 1 and 2, two databases were analyzed. The first database, extracted from the Observatório de Qualidade do Leite, contained the monthly fat and CP contents of bulk tank milk from the six largest producing states in the country, from 2013 to 2020. The second database was obtained from Instituto Clínica do Leite and contained results of individual milk analysis from 261 farms, from 2017 to 2020, located mostly in Minas Gerais (MG) and São Paulo (SP). To achieve objective 1, annual least squares means (LSM) for fat content and CP of tank and individual milk were calculated and compared using the Tukey test (P 0.05). For tank milk data, there was an evolution only in the South region, where CP increased by an average of 0.07 percentage points, from 2017 to 2020. For individual milk data, in MG the fat contents (3.47 vs. 3.65%) and CP (3.33 vs. 3.40%) increased, while in SP only CP content (3.32 vs. 3.44%) increased. For objective 2, monthly LSM for fat and CP content were calculated and adjusted to a linear form of the cosine function every 12 months, applying the cosinor technique, often used in rhythm analyses. For all states, for bulk tank and individual milk, the cosinor fit was significant (P < 0.001) and better than the linear, quadratic or cubic fit for month of the year. The highest levels of milk fat occurred in May, with the average difference between the highest and lowest values observed throughout the year being 0.35 percentage units. The highest levels of CP occurred in May and June, with the average difference between the highest and lowest values observed throughout the year being 0.19 percentage units. These results demonstrate the existence of a circannual biological rhythm in the solid contents of milk produced in Brazil. To achieve objective 3, two pens of lactating cows, confined and fed a total mixed diet (TMR), were monitored for seven months. Every 18 days, individual milk production and composition; pen dry matter intake; TMR and leftovers samples; particle distribution evaluation, mixing quality and sorting using Penn State sieves and rumination score were collected. The observations per pen were divided into three groups, adopting fat or CP content as the division criterion. The LSM for all variables collected were generated, having group as fixed effect and pen as random effect in the statistical model, and compared using the Tukey test (P 0.05; trend P 0.10). Between groups by milk fat, differences were the proportion of particles from 8 to 19 mm and rumination score, while trends were observed for ether extract, physically effective neutral detergent insoluble fiber and selection against particles > 19 mm. Among groups by CP, the proportion of particles from 8 to 19 mm, sorting against particles >8 mm and in favor of particles from the bottom differed, in addition to a tendency for a coefficient of variation (CV) in the 8 mm sieve.