Relação entre polimorfismo de caseínas, composição, propriedades do leite de animais Holandês x Zebu e indicadores tecnológicos de queijo

O presente estudo foi desenvolvido com o objetivo de investigar os fatores que afetam a composição proteica e o tamanho das micelas de caseína do leite de animais mestiços em amostras individuais e de tanque de animais mestiços. Foram realizados três trabalhos distintos, que foram divididos em capítulos. O objetivo do primeiro capítulo foi avaliar o efeito de diferentes cruzamentos Holandês x Gir sobre o tamanho das micelas de caseína. Foram selecionadas 200 vacas leiteiras de diferentes cruzamentos (1/2; 9/16; 5/8; 3/4; 7/8 e 15/16). Mediante um modelo de regressão linear múltipla, verificou-se que os animais com menor proporção da raça Holandesa apresentaram menores micelas de caseína, sugerindo que esses animais poderiam produzir leite com características desejáveis à produção de derivados lácteos. No segundo capítulo foi investigada a associação do tamanho das micelas de caseína com a composição proteica do leite, assim como o efeito do tamanho das micelas de caseína sobre a produção de massa seca de queijo e firmeza da coalhada. Foram coletadas 140 amostras de leite de tanque de diferentes fazendas localizadas na mesma região. Verificou-se que menores micelas de caseína foram associadas positivamente com o conteúdo de -caseína e - lactoglobulina, e negativamente com o conteúdo de s1-caseína. Em adição, menores micelas foram associadas positivamente com a produção de massa seca de queijo. Esses resultados sugeriram que menores micelas, associadas ao maior teor de caseína, maiores proporções de - caseína, teor de gordura e lactose contribuem para a otimização da produção de massa seca de queijo. No terceiro capítulo foram investigadas a associação dos genótipos de LGB, CNS3 e CSN1S1, cruzamento e CCS sobre a composição e produção dos constituintes e frações proteicas do leite. Foram selecionados 82 animais, com os graus de sangue 1/2, 9/16 e 3/4. Verificou-se que o sistema de produção com animais com graus de sangue 1/2 e 9/16 com elevada CCS apresentou efeito negativo sobre os conteúdos de proteína, caseína e sobre as frações proteicas. Em adição, os genótipos de LGB apresentaram efeito marcante sobre a produção de constituintes do leite e das frações proteicas. Os genótipos de CNS3 apresentaram efeito sobre o conteúdo de -caseína e os genótipos de CSN1S1 sobre o conteúdo de s1-caseína. Esses resultados demonstraram que é possível alterar a composição das frações proteicas do leite pelo aumento de determinados alelos dos genes LGB, CNS3 e CSN1S1.

The aim of this thesis was to investigate the factors that affect the milk protein composition and the casein micelles size in samples of bulk milk and milk from individual cows. This thesis was divided in three chapters. The aim of the first chapter was to analyze the effect of different crossbreeding of 200 cows Holstein x Zebu on casein micelle size. Traits were analyzed by using a linear model including the fixed effects of crossbreeding, somatic cells count and solids non fat. Crossbreeding was associated with casein micelles size. Animals 1/2 and 9/16 exhibited smaller casein micelle size. This result suggests that animals with lower proportion of Holstein race would produce milk with favorable cheese making properties. The aim of the second chapter was to explore the association between milk protein content and casein micelles size, and the effect of casein micelles size upon gel strength and cheese dry mass yield, using a laboratory reduced scale cheese production. A total of 140 bulk tank raw milk samples were collected at dairy farms. Traits were analyzed by using two linear models including only fixed effects. Smaller micelles were associated with the higher amounts of k-casein (k-CN) and blactoglobulin (b-LG), and the lower s-casein (s-CN) content. Factors potentially linked to micellar dissociation, such as high urea content and lower pH were associated with micelles size. The casein micellar size, (without s-CN and k-CN effect), did not affect cheese gel strength, but smaller micelles of casein together with higher fat, lactose, casein and k-CN content exhibited favorable effect on dry matter cheese yield. Overall, the present study provided new insights into importance casein micelle size in to optimize the cheese making process. The aim of the third chapter was to investigate the effects exerted by genetic groups, somatic cell count and CSN1S1 (s1-CN), CSN3 (-CN), LGB (-LG) polymorphisms on milk composition and production of constituents, particularly of protein fractions of milk samples production for animals from different crossbreeding between Holstein and Zebu. Content of the major protein fractions was measured by reversed phase HPLC in individual milk samples of 82 cows. Traits were analyzed by using a linear model including only fixed effects. The genetic groups was divided in G1 (animals 1/2 and 9/16 Holstein x Zebu) and G2 (animals 3/4 Holstein x Zebu) and each genetic group was categorized in high or low CCS. The linear model included days in milk, genes polymorphisms and genetic groups associated with CCS. Effects of genetic groups and CCS affected milk composition, particularly the protein composition. Milk produced by cows from G1 group with lower CCS exhibited higher s1-CN, s2-CN, -CN, -LA e -LG, casein total content. LGB BB polymorphism was associated with increased fat, protein, casein, lactose, total solids, s2-CN e -LA production, and decreased -LG content. CNS3 BB and AB exhibited increased -CN content, and CSN1S1 CC and BC exhibited positively effect on s1- CN concentration

Estudo do alelo g do gene da alphas1-caseína em uma população de cabras leiteiras / Estudio del alelo g del gen de la alphas1- caseína en una población de cabras lecheras / Study on the g allele of the alphas1-casein gene in dairy goats

Devido ao diminuído potencial alergênico do leite de cabra, em relação ao leite de vaca, as proteínas do primeiro têm sido investigadas e mostram um amplo polimorfismos da αS1-caseína, variando de produção nula até 7 g/L. No locus gênico da ∝S1-caseína já foram encontrados 18 alelos, sendo o alelo G relacionado a baixos níveis de ∝s 1-caseína (0,6 g/L), decorrente de uma transição G→A (guanina por adenina) no sítio doador de splice do intron 4, levando à perda do exon 4 durante o processamento do RNA mensageiro. No Brasil existem poucos relatos de estudos sobre o polimorfismo genético desta proteína. Assim, este trabalho teve como objetivo estabelecer um protocolo para detecção do alelo G do gene da ∝S1-caseína e verificar sua existência em um grupo de animais caprinos. Para isto, leucócitos foram utilizados para isolamento de DNA com o reagente CTAB e um par de primer, desenhado com base na seqüência do GenBank (AJ504710), possibilitou a amplificação da região gênica de interesse, gerando produtos de PCR com tamanho de 550 pb. Após a digestão com a enzima AciI, foram observados dois fragmentos com tamanhos de 308 e 242 pb, indicando a presença da guanina no sítio doador de splice. Alguns animais, suspeitos de portarem o alelo G, tiveram amostras de DNA seqüenciadas. Os resultados mostraram inexistência da transição de base e, conseqüentemente, a inexistência do alelo G nos 80 animais estudados, indicando a necessidade de investigação de um número maior de animais, por se tratar de um alelo raro.(AU)

Due to the diminished allergenic potential of the goat milk in relation to dairy milk, the proteins of the former have been studied and show an extensive polymorphism of alpha s1-casein, ranging its production from 0 to 7 g/L. In the genic locus of the alpha s1-casein, 18 alleles were found, the G allele related to low levels of alpha s1-casein (0,6 g/L), resulting from a G→A (guanine for adenine) transition of splice of intron 4 in the donor site, taking the loss of exon 4 during the processing of the RNA messenger. There are few reports on studies related to genetic polymorphisms of this particular protein in Brazil. Therefore, this study aims to establish a protocol for the detection of the G allele of the alpha s1-Casein gene and to verify its existence in a herd of goats. Thus, leucocytes were used to isolate the DNA with the reagent CTBA and a pair of primer, drawn based on the sequence of the GenBank (AJ504710), enabled the amplification of the genic region of interest, generating PCR with the size of 550 pb as a result. After the acyl-enzyme digestion, two fragments, 308 and 242 pb, were observe indicating the presence of the guanine in the donator site of the splice. Some results showed the absence of basic transition and consequently, the absence of the G allele in all of the 80 animals studied, indicating that further investigation on a larger number of animals is needed as it refers to a rare allele.(AU)

Debido al disminuido potencial alergénico de la leche de cabra, en relación a la leche de vaca, las proteínas del primero vienen siendo investigadas y muestran un amplio polimorfismos de la α S1-caseína, variando de producción nula hasta 7 g/L. En el locus génico de la α S1-caseína ya fueron encontrados 18 alelos, siendo el alelo G relacionado a bajos niveles de αs1 -caseína (0,6 g/L), decurrente de una transición G→A (guanina por adenina) en el lugar donante de splice del intron 4, llevando a la pérdida del exón 4 durante el procesamiento del RNA mensajero. En Brasil hay pocos relatos de estudios sobre el polimorfismo genético de esta proteína. Así, esta investigación tuvo como objetivo establecer un protocolo para detección del alelo G del gen de la α S1-caseína y verificar su existencia en un grupo de animales caprinos. Para esto, leucocitos fueron utilizados para aislamiento de DNA con el reactivo CTAB y un par de primer, diseñado con base en la secuencia del GenBank (AJ504710), posibilitó la ampliación de la región génica de interés, generando productos de PCR con tamaño de 550pb. Tras la digestión con la enzima AciI, fueron observados dos fragmentos con tamaños de 308 y 242pb, indicando la presencia de guanina en el lugar donante de splice. Algunos animales, sospechosos de portaren el alelo G, tuvieron muestras de DNA secuenciadas. Los resultados mostraron inexistencia de la transición de base y, consecuentemente, la inexistencia del alelo G en los 80 animales estudiados, indicando la necesidad de investigación de un número mayor de animales, por tratarse de un alelo raro.(AU)

Exigências e eficiência energética de vacas de corte Nelore e de cruzamento Bos Taurus x Nelore / Energy requirements and energetic efficiency of nellore and crossbred bos taurus x nellore beef cows

Quarenta vacas lactantes e não gestantes, com idade aproximada de quatro anos e seus respectivos bezerros foram distribuídos em blocos, de acordo com a data do parto, e avaliadas dos 15 aos 180 dias de lactação. As vacas pertenciam a quatro grupos genéticos: 10 da raça Nelore (NE) com bezerros de touros Nelore; e 10 Canchim x Nelore (CN), 10 Angus x Nelore (AN) e 10 Simental x Nelore (SN) com bezerros filhos de touros da raça Canchim. As vacas cruzadas e as Nelore eram de origem do mesmo rebanho Nelore. As vacas foram alimentadas com uma única dieta peletizada contendo 50% de feno (15% de alfafa e 35% de Coastcross) e 50% de concentrado, com 16,1% PB e 2,24 Mcal EM, com base na MS. A quantidade de alimento fornecida foi ajustada a cada 14 dias para que o peso vivo em jejum (PVj) e o escore de condição corporal (ECC) da vaca ficassem inalterados. O PVj e ECC para as vacas NE, CN, AN e SN foram: 430 e 4,7; 449 e 4,8; 496 e 5,0; 507 e 5,1; respectivamente. Os bezerros receberam a mesma dieta a partir dos 40 dias de idade. A produção de leite das vacas foi determinada pelo método de pesagem dos bezerros antes e após a mamada aos 52, 66, 94, 122 e 178 dias de lactação, em média. Foi realizada ordenha manual aos 80 e 150 dias, para se estimar a composição do leite. As vacas NE consumiram menos energia metabolizável (19,7 Mcal/d; P<0,05) do que as vacas CN (20,6 Mcal/d), AN (23,1 Mcal/d) e SN (23,7 Mcal/d), valores positivamente correlacionados à produção de leite (P<0,05). Bezerros Nelore apresentaram menor peso ao desmame (P<0,05) do que os bezerros ¾Canchim»Nelore (¾C»N), ½Canchim»Angus»Nelore (½C»A»N) e ½Canchim»Simental»Nelore (½C»S»N) (165,8 vs. 205,5; 216,4 e 215,4 kg, respectivamente). Associado ao menor ganho de peso durante o aleitamento, os bezerros Nelore apresentaram menor (P<0,05) ingestão de energia metabolizável (Mcal de leite + Mcal de ração). Os bezerros foram abatidos ao desmame e a composição química do corpo vazio estimada utilizando a 9- 10- 11a costelas. A energia no corpo vazio foi maior (P<0,05) para os bezerros ½C»A»N (462,6 Mcal) em relação aos ¾C»N (384,0 Mcal) e Nelore (321,8 Mcal); a quantidade de energia no corpo vazio para os bezerros ½C»S»N foi intermediária; 429,8 Mcal. A eficiência energética da unidade vaca/bezerro foi maior (P<0,05) para o grupo materno AN (124,4 kcal de bezerro desmamado/Mcal EM ingerida por vaca e bezerro) comparada ao par NE/Nelore (95,8 kcal/Mcal). Os pares Canchim e Simental foram intermediários, 105,2 e 107,0 kcal/Mcal, respectivamente. Portanto, a maior energia no corpo vazio e maior ganho de peso dos bezerros ½C»A»N mais do que compensou a ingestão mais elevada de energia metabolizável da unidade vaca/bezerro em comparação ao Nelore. Pode-se considerar que para as condições estabelecidas neste experimento, cujo delineamento não apresentava limitação nutricional, o cruzamento melhorou a eficiência da vaca, quando considerada a proporção de energia total consumida que foi depositada nos bezerros. Entretanto, não houve avaliação de parâmetros reprodutivos, e o menor consumo e exigência de MS e EM estabelecido para a vaca Nelore sugere que em ambiente nutricional desfavorável este genótipo poderia apresentar melhor produtividade

Forty mature, lactating and non-pregnant cows (10 Nellore NL; 10 Canchim x Nellore CN; 10 Angus x Nellore AN; and 10 Simmental x Nellore SN) were randomized in blocks by calving date. Calves out of crossbred cows were sired by Canchim bulls, while calves out of NL cows were sired by Nellore bulls. Cows were individually fed from postpartum to weaning (15-180 d) a pelleted diet made of 50% hay (15% alfalfa and 35% Coastcross) and 50% concentrate. Diet had 16.1% CP and 2.24 Mcal of metabolizable energy (ME) on a DM basis. Amount offered to each individual cow was adjusted every 14 days to maintain shrunk body weight (SBW) and body condition score (BCS). SBW and BCS were 430 and 4.7, 449 and 4.8, 496 and 5.0, and 507 and 5.1 for NL, CN, AN and SN, respectively. At 40 days of age calves had access to the same diet of their dams ad libitum. Milk yields were determined at 52, 66, 94, 122 and 178 days postpartum by weighting calves before and after suckling. Cows were milked at 80 and 150 days postpartum and the samples analyzed for fat, protein, and lactose. Daily ME intake by NL cows (19.7 Mcal/d) was lower (P<0.05) compared to CN (20.6Mcal/d), AN (23.1 Mcal/d) and SN (23.7 Mcal/d). These results were positively correlated with milk yield (P<0.05). Nellore calves had lower weaning weight than crossbreds (P<0.05): 165.8 vs. 205.5 for ¾Canchim»Nellore (¾C»N), 216.4 for ½Canchim»Angus»Nellore (½C»A»N) and 215.4 kg for ½Canchim»Simmental»Nellore (½C»S»N). In association with the lowest weight gain, Nellore calves had lower (P<0.05) metabolizable energy intake (ME from milk plus ration, Mcal). Calves were slaughtered at weaning and body composition estimated using the 9-10-11th rib section. Body energy at weaning (Mcal) was higher (P<0.05) for ½C»A»N than ¾C»N and Nellore calves: 462.6 vs. 384.0 and 321.8 Mcal, respectively. Calves ½C»S»N had intermediate body energy at weaning: 429.8 Mcal. Cow/calf energetic efficiency was higher (P<0.05) for AN compared to NL cow/calf pairs: 124.4 vs. 95.8 kcal deposited/Mcal of ME consumed by cow and calf. Results for Canchim and Simmental were intermediate: 105.2 and 107.0 kcal/Mcal, respectively. The higher ME intakes by Angus cow/calf pairs were more than compensated by the higher energy retention and body weight gain compared to NL. In an unrestricted nutritional setting, crossbreeding improved cow efficiency as measured by body energy/total feed energy input to cow and calf. Reproduction was not evaluated, and the lower intakes and daily energy requirements demonstrated for Nellore could be beneficial in a nutritionally limited environment

buffalo milk (T1), and additional mixes with bovine milk in different proportions: 1, 2, 5, 8 e 12 % (T2, T3, T 4, T5, T6) and mozzarella made with pure bovine milk (T7) / Polimorfismo dos genes das caseínas e sua utilização na detecção de misturas de leite bovino e bubalino / 20060804

O presente estudo teve por objetivo verificar a existência de polimorfismos nos genes da alfa-s1-caseína (CSN1 S1), beta-caseína (CSN2) e kappa-caseína (CSN3K) em bubalinos e bovinos e analisar sua possível utilização na detecção de mistura de leite na produção de mozzarella. No total, foram analisadas 510 amostras de sangue sendo, 150 de búfalas da raça Murrah e 60 de cada raça bovina (Holandesa, Gir, Girolando, Pardo-Suiço, Guzerá e Jersey). Foram seqüenciados um fragmento de 954 pb do gene da CSN1 S1, um de 495 pb do gene CSN2 e um de 373 pb do gene CSN3K, foram caracterizados pelo seqüenciamento realizado em 28 amostras para cada gene, perfazendo um total de 4 amostras para cada grupo genético considerado. Caracterizou-se SNPs entre as seqüências nucleotídicas de búfalos e de bovinos para os genes das caseínas. No entanto, a técnica de PCR-RFlP Alu I e Hinf I não identificaram polimorfismo, caracterizando o alelo A para todos os animais estudados no gene CSN 1 S 1. No gene CSN2 a técnica de PCR-RFlP Hae 11I e Hinf I aplicada nas amostras bubalinas mostrou monomorfismo do alei o A 1. Em bovinos identificaram-se os alelos A1 e A2 com freqüências variadas caracterizada pela enzima Hae 111. A técnica de DNA-SSCP no gene CSN2 caracterizou os alelos A 1 e B nos búfalos, e A2 e B nos bovinos. No gene CSN3K a técnica de PCR-RFlP Alu I em búfalos não identificou polimorfismo, caracterizando apenas o alelo B, confirmado pela técnica de DNA-SSCP. Em bovinos a enzima Hind 11I identificou os alelos A e B com freqüências variadas. Foram utilizados os genes alfa-s1-ca

eína (CSN1 S1), beta-caseína (CSN2) e kappa-caseína (CSN3K) em tratamentos de mozzarelra pura de búfala (T1), com misturas adicionais de leite de vaca com porcentagens de 1, 2, 5, 8 e 12 % (T2, T3, T 4, T5, T6) e mozzarella pura de leite bovino (T7)