Laptele crud si colostrul pot adaposti microorganisme periculoase care prezinta riscuri grave la adresa sanatatii animalelor si oamenilor. În conformitate cu USDA, mai mult de 58% dintre viteii din Statele Unite sunt hraniti cu lapte nepasteurizat. Scopul acestui studiu a fost acela de a evalua efectul luminii UV asupra reducerii bacteriilor din lapte si colostru, si pe IgG colostru. O lumina UV pilot la scara continua (UV-C) cu unitate de scurgere -45 J / cm2 a fost utilizata pentru tratarea laptelui si a colostrului.
Probe de colostru și lapte integral steril au fost inoculate cu Listeria innocua, Smegmatis Mycobacterium, Salmonella typhimurium serotip, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, și Acinetobacter baumannii, înainte de a fi tratate cu UV-C. In timpul tratamentului UV-C, probele au fost recoltate la 5 puncte de timp și bacteriile au fost enumerate folosind medii selective.
Efectul UV-C asupra IgG a fost evaluat folosind colostru crud dintr-o fermă de lapte din apropiere, fără adaos de bacterii. Pentru fiecare lot de colostru, probele au fost colectate de la mai multe momente de timp diferite și IgG a fost măsurată cu ajutorul ELISA.
Tratamentul UV-C al laptelui a dus la un număr final de semnificativ (log ml cfu /) reducerea de Listeria monocytogenes (3,2 ± 0,3 jurnal ufc / ml), reducere de Salmonella spp. (3,7 ± 0,2 jurnal ufc / ml de reducere), Escherichia coli (2,8 ± 0,2 jurnal ufc / ml de reducere), Staph. aureus (3,4 ± 0,3 jurnal ufc / ml de reducere), Streptococcus spp. (Reducere de 3,4 ± 0,4 log ufc / ml), și A. baumannii (2,8 ± 0,2 log ufc / ml reducere).
Tratamentul UV-C pentru lapte nu a avut ca rezultat un număr semnificativ final (log ml / cfu) de reducere pentru M. smegmatis (1,8 ± 0,5 jurnal ufc / ml de reducere).
Tratamentul UV-C pentru colostru a fost semnificativ asociat cu o reducere finală a numărului de bacterii (log cfu / ml) de Listeria spp. (reducere de 1,4 ± 0,3 log ufc / ml), Salmonella spp. (Reducere de 1,0 ± 0,2 log ufc / ml) și Acinetobacter spp. (Reducerea / ml 1,1 ± 0,3 log ufc), dar nu și de E. coli (0,5 ± 0,3 log ufc / ml de reducere), Strep. agalactiae (0,8 ± 0,2 jurnal ufc / ml de reducere) și Staph. aureus (0,4 ± 0,2 jurnal ufc / ml de reducere). Tratamentul UV-C pentru colostru a scăzut semnificativ concentrația IgG, cu o reducere observată finală medie IgG de aproximativ 50%. Dezvoltarea de noi metode de reducere a contaminanților bacterieni în colostru trebuie să ia în considerare barierele impuse de opacitatea componentelor organice, precum și de cont pentru daunele accidentale la IgG cauzate de manipularea colostrului.
Introducere
Hrănirea vițeilor pre-înțărcați cu lapte crud și colostru are potențialul de a crește morbiditatea și mortalitatea acestora ca urmare a ingerării de agenți patogeni. Unele bacterii patogene importante identificate în laptele crud și colostrum includ Listeria monocytogenes, Salmonella spp., Escherichia coli, Mycobacterium avium subspecia paratuberculosis (MAP), Staphylococcus aureus și Streptococcus spp. Pasteurizarea este frecvent utilizată în fermele de lapte, ca metodă preventive pentru a reduce încărcătura bacteriană din laptele cu care se hrănesc vițeii. Cu toate acestea, pasteurizarea este un proces exigent, prezintă un consum energetic cu costuri de capital ridicate și operare. Tratamentul termic al colostrului la o temperatură ridicată pentru o perioadă scurtă de timp a fost asociat cu o scădere a concentrației de IgG de la 22% până la 27%. Cu toate acestea, tratamentul termic al colostrului la o temperatură mai scăzută (60 ° C) timp de 60 min, s-au observat modificări semnificative ale concentrației de IgG și a fost sugerat ca o opțiune viabilă pentru tratamentul colostrului la ferma de lapte.
Utilizarea clasică a luminii UV s-a desfășurat în cabinete de securitate biologică și în laboratoare, cu toate că, în ultimii ani, utilizarea acesteia a fost extinsă la inactivarea microorganismelor în industria de prelucrare a produselor alimentare, în apă potabilă, în apele uzate. Lumina ultravioleta inactivează microorganismele prin formarea de dimeri și de pirimidina în ARN și ADN, care pot interfera cu transcriere și replicare. Efectul germicid al tratamentului cu lumină UV este dependent de expunerea microbiană, dar atunci când sunt utilizate pe produsele alimentare, opace, cu suprafețe neregulate, lumina UV poate provoca o distrugere microbiană redusă. Cu toate că coeficientul de opacitate și de absorbție ridicată a laptelui a fost considerat o barieră în calea utilizării luminii UV ca dezinfectant, tratamentul cu lumină UV asupra laptelui a redus numărul de bacterii de L. monocytogenes în lapte de capră și Staph. aureus în laptele de vacă.
Prin urmare, obiectivele acestui studiu au fost de a determina efectul tratamentului cu lumină UV pe contorul ( log / ml ufc ) pentru a reduce numărul bacteriilor (Listeria innocua, smegmatis Mycobacterium, Salmonella typhimurium serotip, E. coli, Staph . Aureus , Streptococcus agalactiae și Acinetobacter baumannii ) inoculate în lapte steril și colostru, precum și concentrația de IgG în colostru.
Materiale și Metode
Bacteriile pentru inocularea laptelui și a colostrului
Șapte specii de bacterii care prezintă interes pentru sănătatea animală și umană au fost selectate ca inoculanți în studiile clinice de lapte: L. innocua, M. smegmatis, Salmonella typhimurium serotip, E. coli, stafilococ. aureus, Strep. agalactiae, și A. baumannii. Pentru Salmonella spp., E. coli, stafilococ. aureus, Strep. agalactia, și A. baumannii, 2 până la 3 tulpini diferite au fost selectate pentru inocularea laptelui. Pentru speciile bacteriene rămase, numai 1 tulpină a fost selectată pentru inocularea laptelui. Innocua listeria și M. smegmatis au fost alese ca inlocuitori pentru L. monocytogenes și MAP.
Prepararea suspensiei de celule
Fiecare tulpină bacteriană a fost cultivată în mod individual pe o creștere specifică medie pentru speciile, urmând instrucțiunile producătorului. Pe scurt, stocurile bacteriene depozitate la -80 ° C au fost transferate cu ajutorul unei bucle de inoculare în mediul de creștere, implicit crescute în condiții ideale pentru fiecare specie de bacterii. După incubare, o paletă bacteriană a fost recoltată din mediul de creștere, prin centrifugare (4000 x g, timp de 22 min) și s-au resuspendat pentru a crea stocuri de bacterii prin pipetare a 800 pl de soluție în tuburi Eppendorf, conținând 200 pl de 80 % glicerol. Stocurile bacteriene au fost depozitate la -80 ° C până la utilizare pentru inocularea laptelui și a colostrului.
Masina -pilot la scară lumină UV
Dispozitivul experimental testat a constat într-o lumină UV, la scară pilot continuă (UV-C), unitate de scurgere (GEA Farm Technologies, Naperville, IL), cu tulburatori din otel inoxidabil, o unitate de pompă pentru fluide (debit de 65 l / min; pompă cu 20 – A întrerupător 230 – V) și modulul lămpii 1 UV (45 J / cm2; dimensiuni: 610 mm lățime, 1.665 mm lungime și 500 mm adâncime ). Lampa UV a fost introdusă într -un tub de cuarț transparent pentru a permite expunerea laptelui la lumină UV. Timpul necesar pentru ca un lot de 4 litri de lapte sau colostru să curgă complet prin unitatea UVC a fost de 2 min și 30s.
Prepararea probelor și Inocularea
Laptele integral comercial pasteurizat-omogenizat (3,25% conținut de grăsime) a fost achiziționat de la un supermarket local și autoclavizat (121 ° C timp de 32 min) înainte de inocularea cu bacteriile. S-au folosit două loturi de lapte cu bacterii diferite inoculate, iar compoziția lor bacteriană și concentrația medie (log cfu / ml) în lapte înainte de a inițializa tratamentul cu lumină UV au fost: lapte inoculat numai cu M. smegmatis (CFU 4,7 ± 0,5 log / ml) și (2), lapte inoculat cu un cocktail bacterian obținut din combinarea unei tulpini de L. innocua (7,6 ± 0,2 log ufc / ml), Salmonella typhimurium serotip (7,4 ± 0,2 log ufc / ml), E. coli (6,2 ± 0,2 log ufc / ml), Staph. aureus (7,3 ± 0,2 log ufc / ml), Strep. agalactiae (5,2 ± 0,3 log ufc / ml), și A. baumannii (6,4 ± 0,2 log ufc / ml). Smegmatis Mycobacterium a fost inoculată într-un lot separat pentru a crește precizia enumerării pe mediul de creștere selectivă. Pentru Salmonella spp., E. coli, stafilococ. aureus, Strep. agalactiae, și A. baumannii, 2 până la 3 tulpini diferite au fost selectate pentru inocularea de lapte, precum și pentru a compara efectele UV-C pe fiecare tulpină în parte, loturi de lapte sterile au fost inoculate cu doar o tulpină bacteriană care aparțin aceleiași specii bacteriene. Patru repetiții au fost efectuate pentru fiecare tulpină bacteriană și fiecare baie conținea 4 L de lapte.
Colostru brut cumulat de la mai multe vaci, a fost obținut dintr-o fermă de lapte din apropiere. Colostrul utilizat in studiu nu a fost autoclavizat. Colostrul crud a fost utilizat pentru a evalua efectul UV-C asupra contaminanților bacterieni, prin inocularea cu un cocktail bacterian compus din 1 tulpină bacteriană. Tulpinile bacteriene selectate și concentrația medie (log cfu / ml) în colostru pentru aceste specii de bacterii înainte de inițializarea tratamentul cu lumină UV au fost Listeria spp. (Tulpina ATCC 33090; 4,6 ± 0,2 jurnal ufc / ml), Salmonella spp. (Tulpina ATCC 14028; 7,6 ± 0,2 log ufc / ml), E. coli (tulpina ATCC 25922; 6,7 ± 0,3 log ufc / ml), Staph. aureus (tulpina ATCC 27708; 7,8 ± 0,1 jurnal ufc / ml), Strep. agalactiae (tulpina SAG 2; 3,7 ± 0,2 log ufc / ml) și Acinetobacter spp. S-au efectuat patru repetiții pentru fiecare specie de bacterii și fiecare baie, un conținut 4 L de colostru.
Testarea efectului UV-C asupra numărului de bacterii
Pentru a evalua capacitatea de tratament UV-C pentru reducerea numărului de bacterii din lapte și colostru, probele au fost recoltate la 5 puncte de timp: (1) lampă UV si pompa atât înainte cât și după amestecarea laptelui sau colostrul manual cu o baghetă sterilă timp de 1 minut (Oprit), (2) lampă UV înainte și după ce pompa a fost în funcțiune timp de 2 min și 30s (40 cicluri, PT ), (3) lampă UV înainte și după ce pompă a fost în funcțiune timp de 2 minute și 30 de s (40 cicluri, T1), (4) lampă UV înainte și după ce pompă a fost în funcțiune timp de 5 minute (80 de cicluri, T2) și (5) lampă UV înainte și după ce pompă a fost în funcțiune timp de 7 min și 30s (120 cicluri ,T3). Probele Off-Oprit și PT au fost colectate înainte de expunerea la lumina, cu scopul de a evalua efectul pompei pe contaminanții bacterieni. Atunci când se colectează probele expuse la lumină UV (T1, T2, și T3), lampa UV a fost pornită timp de 5 minute înainte de a porni pompa, permițând lămpii UV să atingă la un nivel optim de activitate.
UV-C Unitate protocol de curățare
Între loturile de lapte sau colostru, un protocol de curățare în 5 pași a fost implementat pentru unitatea UV-C după cum urmează: (1) se clătește cu 6 I de apă caldă și sodiu hipo-clorit (Clorox Co., Oakland, CA) timp de 5 minute, (2) se clătește cu 4 L de apă caldă și un detergent alcalin (TRI-PFAN; GEA Farm Technologies) timp de 5 minute, (3) se clătește cu 4 L de apă caldă și un agent de curățare redus de acid-spumă (ALC; GEA Farm Technologies ) timp de 3 minute, (4) clătit cu 8 L de apă caldă și hipo-clorit de sodiu (Clorox Co.) timp de 3 minute, și (5) se clătește cu 4 L de apă fierbinte (> 75 ° C) timp de 3 min.
Testări Microbiologice
Atât probele de lapte cât și cele de colosru au fost diluate în serie (10-1 la 10-8) și 20 pl de alicote au fost placate și incubate în mod aerob, folosind medii și condiții selective specifice pentru fiecare specie de bacterii. O estimare a unităților formatoare de colonii per mililitru a fost făcută prin calcularea numărului mediu de colonii (de la determinări în triplicat) și multiplicarea acestui număr cu inversul factorului de diluție.
Testarea efectului UV-C asupra Colostrul IgG
Colostrul brut cumulat de la mai multe vaci, a fost obținut dintr-o fermă de lapte din apropiere. Colostrul utilizat in studiu nu a fost autoclavizat. Pentru a evalua efectul UV-C asupra IgG colostru, probele au fost colectate la 7 puncte de timp: (1) lampă UV și pompă folosite atât înainte cât și după amestecarea colostrului manual timp de 1 minut (Oprit), (2) lampă UV înainte și după ce pompă a fost folosită timp de 2 min și 30 s (40 cicluri; PT), (3) lampă UV înainte și după ce pompă a fost folosită timp de 2 min și 30 de s (40 cicluri, T1), (4) lampă UV înainte și după pompa a fost folosită pe timp de 5 min (80 de cicluri; T2), (5) lampă UV înainte și după ce pompă a fost folosită timp de 7 min și 30 de s(120 cicluri; T3), (6) lampă UV înainte și după ce pompa a fost folosită timp de 10 min (160 de cicluri; T4) și (7), lampă UV înainte și după ce pompă a fost folosită timp de 12 min și 30 s (200 cicluri; T5). Atunci când s-au colectat probele expuse la lumină UV (T1, T2, T3, T4, T5), lampa UV a fost pornită timp de 5 minute înainte de a porni pompa, permițând lămpii UV să atinge un nivel optim de activitate. Din cauza cercetărilor limitate cu privire la efectele tratamentului colostrului cu lumină UV, un UV-C cu timp de expunere mai lung de colostru (până la T5 în loc de numai T3) a fost utilizat, cu scopul de a obține informații suplimentare cu privire la efectele accidentale cumulative ale luminii UV pe IgG colostru. In total, s-au efectuat 9 repetiții și fiecare baie conținea 4 L de colostru.
Analize statistice
Numărul microbilor (cfu / ml) a fost transformate în unități logaritmice pentru analiza statistică. Efectul asupra laptelui și al colostrului scurs prin pompa UV-C, s-a realizat în absența iradierii UV și a fost testat prin observarea variației numărului de bacterii (log cfu / ml) din probele de la Off-Oprit și PT, prin utilizarea ANOVA ca software statistic SAS (SAS Institute Inc., Cary, NC).
Pentru a evalua efectul tratamentului cu lumină UV asupra speciilor adăugate în lapte ți colostrum steril, pentru fiecare specie de bacterii, s-a utilizat un model liniar mixt reprezentând măsurători repetate (loturi), (PROC MIXED; SAS Institute Inc.). În acest model, variabila dependentă a fost numărul de (log cfu / ml) pentru speciile bacteriene și variabila independentă a fost punctele de timp de eșantionare (PT, T1, T2, și T3). Pentru speciile de bacterii cu mai mult de o tulpină bacteriană, a fost adăugată o contabilitate variabilă explicativă pentru fiecare tulpină bacteriană individual. Interacțiunea sa cu punctele de timp de eșantionare (PT, T1, T2 și T3) a fost semnificativă.
Procedura PROC REG în SAS a fost utilizată pentru a finaliza o regresie liniară simplă pentru a evalua efectul UV-C asupra colostrului IgG. Pentru măsurarea IgG-ului măsurat din colostru s-a folosit ca model variabila dependentă și punctele de timp de prelevare (Oprire, Mix, T1, T2, T3, T4 si T5) au fost oferite ca variabile independente. Pentru a ilustra asocierea liniară a colostrului IgG și a tratamentului prin UV-C, un simplu complot împrăștiat liniar a fost calculat cu ajutorul MedCalc,versiunea 12.4.0.0 (MedCalc Software, Mariakerke, Belgia). Toate modelele statistice, variabile și interacțiunile lor au fost considerate semnificative atunci când valorile P au fost <0,05.
Rezultate
Efectul UV-C asupra probelor de lapte contaminate cu bacterii
Tratamentul UV-C al laptelui a dus la un număr semnificativ (log ml cfu /de reducere) la T3 pentru L. monocytogenes (3,2 ± 0,35 jurnal ufc / ml de reducere), Salmonella spp. ( 3,7 ± 0,27 log ufc / ml de reducere), E. coli (2,8 ± 0,22 log ufc / ml de reducere), Staph. aureus (3,4 ± 0,28 jurnal ufc / ml de reducere), Streptococcus spp. (3,4 ± 0,45 log ufc / ml de reducere), și A. baumannii (2,8 ± 0,24 log ufc / ml de reducere). Cu toate acestea, tratamentul UV-C asupra laptelui nu a avut ca rezultat un număr semnificativ (log ml cfu /). Nici o diferență semnificativă nu a fost observată în numărul de bacterii (log cfu / ml), de la Off-Oprire la PT pentru toate încercările de lapte (lumina UV a fost oprită în timpul acestor 2 puncte de prelevare). Nici o diferență semnificativă în numărul de bacterii (log cfu / ml) la diferite momente de timp a fost observată la nivelul speciilor bacteriene între tulpinile de Salmonella spp., E. coli, stafilococ. aureus, Strep. agalactiae, și A. baumannii, pentru care a fost utilizat mai mult de 1 tulpină pentru fiecare specie de bacterii pentru a inocula loturi de lapte sterile distincte.
Efectul UVC asupra contaminanții bacteriene și IgG în probele de Colostrul
Cu toate că creșterea numărului de cicluri pe care colostrului a fost expus la radiații UVC a redus numărul de ( log cfu / ml ) pentru toate cele 6 specii bacteriene testate , tratamentul UVC colostrului a fost semnificativ asociat cu un număr de ( log / ml CFU) de reducere la T3 Listeria spp. (1,4 ± 0,3 log ufc / ml de reducere) , Salmonella spp . (1,0 ± 0,2 log ufc / ml de reducere) și Acinetobacter spp. ( ml 1,1 ± 0,3 log ufc de reducere ), dar nu și de E. coli ( 0,5 ± 0,3 log ufc / ml de reducere), Strep. agalactiae (0,8 ± 0,2 jurnal ufc / ml de reducere), și Staph . aureus (0,4 ± 0,2 log ufc / ml reducere). Nici o diferență semnificativă nu a fost observată în log ufc / ml pentru oricare dintre cele 6 specii bacteriene testate la Off-Oprit și PT.
Tratamentul de colostru cu UV-C a avut o asociere liniară negativă cu concentrația de IgG în colostrul ( P = 0,019). S-a observat o reducere medie a IgG de aproximativ 50 %, de la Off-Oprit (70,5 g / l ; 95 % CI = 51-90 g / l) la T5 (35,1 g / l ; 95 % CI = 15-54 g / l ).
Discuție
Cu excepția M. smegmatis, o reducere semnificativă a numărului (log cfu / ml) pentru toate speciile bacteriene testate, a fost observată pentru laptele tratat cu UV-C. UV-C-ul utilizat în studii au avut aceeași lumină UV (45 J / cm2) și a urmat protocol similar de dozare recomandat pentru sistemul Pure UV (GEA Farm Technologies), o mașină disponibilă comercial pentru tratarea laptelui, folosind lumina UV. Similar cu constatările noastre, un studiu efectuat pe teren de Teixeira et al. (2013) a folosit sistemul Pure UV pentru tratarea laptelui, cu reduceri logaritmice ale numărului de colonii de bacterii pentru număr total de bacterii: E. coli, stafilococ. aureus și Streptococcus spp. de 3,3, 1,7, 0,2 și 2,0. Același studiu a evaluat, de asemenea, laptele pasteurizat din spitale (72 ° C, timp de 15 s) și a observat o reducere logaritmică a numărului de colonii de bacterii pentru număr total de bacterii E. coli, Staph. aureus și Streptococcus spp. de 5,2, 1,2, 0,2, 2,4 și, respectiv, (Teixeira și colab., 2013). Teixeira și colab. (2013) au concluzionat că tratamentul termic al laptelui de ansamblu pentru spital a fost mai eficace decât tratamentul UV în scăderea numărului de bacterii.
Lipsa unui efect de lumina UV asupra reducerii micobacteriilor în lapte identificate în studiul nostru a fost, de asemenea, observat de Donaghy și colab. (2009), atunci când se utilizează o mașină de lumină UV la scară pilot (de ieșire 30 W-UVC) pentru a trata lapte inoculat cu MAP. Ei au ajuns la concluzia că rezistența aparentă a MAP la tratamentul cu lumină UV ar fi putut fi cauzat de opacitatea laptelui și recalcitrant MAP la tratamente neprielnice. Deoarece MAP este un mycobacterium cu creștere lentă, care poate avea o perioadă de incubare pentru numărarea coloniilor prin cultură solidă de mai mult de 3 mo, M. smegmatis a fost aleasă pentru a fi folosită ca un surogat in studiul curent (Grant și colab., 2001; Kralik și colab., 2012). Mycobacterium smegmatis este o specie cu creștere rapidă de microbacterii cu nici o legătură la boli umane, având gene Somnolenta similare cu cele din MAP (Whittington și colab., 2004).
In acest studiu, tratamentul UV-C al colostrului a determinat o reducere semnificativă a numărului de bacterii (log cfu / ml) pentru Listeria spp., Salmonella spp., și Acinetobacter spp., dar nu și al speciilor de bacterii rămase. Un studiu efectuat de Teixeira et al. (2013) a observat o reducere medie logaritmică în reducerea bacteriilor în colostrul tratat cu un sistem pur UV de 1,7, 2,2, 0,4 și 2,5 pentru număr total de bacterii: E. coli, Staph. aureus și Streptococcus spp., respectiv. Atunci când se utilizează tratamentul termic al colostrului la 63 ° C, timp de 60 min, în același studiu, au observat o reducere medie logaritmică în reducerea bacteriilor în colostrul de 3,5, 4,5, 0,4 și 2,5 pentru număr total de bacterii: E. coli, Staph. aureus și Streptococcus spp., respectiv (Teixeira și colab., 2013). Teixeira și colab. (2013) au concluzionat că tratamentul termic global al colostrului a fost mai eficace decât tratamentul UV în scăderea numărului de bacterii. Este nevoie de cercetări suplimentare utilizând aceleași setări precum cele folosite în studiul nostru, pentru a permite o comparație directă a eficacității privind reducerea numărului de bacterii atunci când se utilizează UV-C sau alte metode disponibile pentru a trata lapte sau colostru.
Lipsa unei reduceri bacteriene semnificativă a unor specii de bacterii după tratamentul colostrului cu UV-C poate fi explicată printr-o capacitate limitată de penetrare a luminii UV în colostru, determinând o reducere mai mică a numarului de bacterii. Lichide care au transmisivitate mare de lumină pot fi tratate eficient cu lumină UV, dar lichidele cu transmisivitate de lumină scăzută, cauzate de particule materiale sau compuși organici, pot reprezenta o barieră pentru tratamentul UV (Guerrero-Beltrán și Barbosa-Cánovas, 2004).
O unitate de măsură comună pentru a evalua gradul de penetrare a luminii UV prin fluide este coeficientul de absorbție (AC). Dificultățile legate de utilizarea luminii UV pentru a iradia colostrul sunt chiar mai mari decât cele observate pentru lapte, având în vedere că colostrul are, în medie, cantități mai mari de compuși organici, cum ar fi de grăsime (6,7% în colostrul fata de 4% din lapte) și proteine (14 % în colostrul vs. 3,1% în lapte; Godden, 2008).
Adăugată la reducerea potențială a expunerii bacteriilor la radiații UV în colostru, o altă explicație suplimentară pentru reducerea semnificativă a numărului de bacterii (log cfu / ml) pentru Listeria spp., Salmonella spp., Acinetobacter, dar nu și a speciilor de bacterii rămase după tratarea probelor de colostru cu UV-C, ar fi putut fi legate de rezistența acestor specii de bacterii la radiații ultraviolete. Albarracín și colab. (2012) care a studiat tulpini de Acinetobacter spp. izolate din ecosisteme la altitudini mari, observate ca tulpini rezistente la niveluri ridicate de radiații UV. Rezistența acestor tulpini a fost legată parțial de capacitatea lor de a repara mai eficient dimeri pirimidinice comparativ cu tulpinile de control. Mecanismul de lumina UV de inactivare a microorganismelor se bazează pe formarea de dimeri în ARN și ADN, provocând pagube care pot interfera cu replicarea și transcripția și, în plus, provoacă moartea bacteriană (Cutler și Zimmerman, 2011). Mecanisme bacteriene pentru repararea daunelor cauzate de lumina UV includ inversarea directă a prejudiciului de către un photolyase (photoreactivarea), indepartarea leziunii printr-un glycosylase ADN-ului, și repararea exciziei de nucleotide (Goosen și Moolenaar, 2008). Tulpini bacterieni cu mecanisme mai eficiente de reparare a dimerului ar putea avea reduceri mai mici în lapte, după expunerea la lumină UV.
A fost observată o relație liniară negativă între durata tratamentului UV-C asupra colostrului și concentrația IgG. Un studiu efectuat de Teixeira et al. (2013) a observat că colostrul tratat cu o mașină de lumină UV cu flux comercial, a determinat o reducere a IgG de colostru de 42,2%, comparativ cu colostrul netratat. Cu toate că UV-C-ul a fost capabil să reducă în mod semnificativ nivelul de bacterii pentru Listeria spp., Salmonella spp., și Strep., agalactiae în colostru, utilizarea sa pentru a trata colostrul cu care erau hrăniți vițeii trebuie să fie luate în considerare cu atenție și pierderea potențială a IgG viabile. Colostrul IgG s-a dovedit a fi sensibil la presiune, la căldură și la acid, care afectează conformația moleculei de imunoglobulină și în final, activitatea imunologică a anticorpului (Hurley și Theil, 2011). Tratamentul termic al colostrului s-a dovedit a avea ca rezultat pierderi medii IgG mai mari cu 24% după tratament la 63 ° C timp de 30 minute (Meylan și colab, 1996;. Godden et al., 2003).
Concluzii
Tratamentul UV-C asupra laptelui integral, comercial, inoculat cu bacterii a determinat o reducere semnificativă pentru toate speciile bacteriene testate cu excepția M. smegmatis . Tratamentul UV-C asupra probelor de colostru inoculați cu bacterii contaminante a dus la o reducere semnificativă a numărului de bacterii la T3 pentru Listeria spp., Salmonella spp., și Acinetobacter., dar nu și de E. coli, streptococ. agalactiae, și Staph. aureus. Mai mult, tratamentul UV-C asupra colostrului a redus concentrația de IgG în colostrum, în raport cu lungimea de durata tratamentului. Procesele care au avut drept scos reducerea numărului de bacterii din colostrum, trebuie să ia în considerare efectele indirecte asupra IgG colostru.
Recunoașteri
Cercetarea raportată în această publicație a fost susținută de către Centrul Național de Cercetare Resurse, o componenta a National Institutes of Health (NIH, Bethesda, MD), în conformitate cu Premiul Numărul T32ODO011000. Conținutul este exclusiv responsabilitatea autorilor și nu reprezintă în mod necesar opiniile oficiale ale Centrului Național de resurse de cercetare sau de National Institutes of Health. Acest studiu a fost, de asemenea, finantat partial de GEA Farm Technologies (Naperville, IL), care a fabricat unitatea de lumină UV – scurgere prin pilot la scară (UV sistem pur), utilizat in studiu pentru a trata colostrul și laptele. Finanțatorii nu au avut nici un rol in proiectarea de studiu, colectarea și analiza datelor, decizia de a publica sau de pregatire a manuscrisului.
Autori: R.V. Pereira, M. L. Bicalho, V. S. Machado, S. Lima, A. G. Teixeira, L. D. Warnick, R. C. Bicalho, Mai 2014
Sursa: www.ncbi.nlm.nih.gov
