Professora Vivian Fischer

Transcrição

1 Leite instável não ácido (LINA): prevenção na propriedade leiteira e impactos nos laticínios Professora Vivian Fischer Departamento Zootecnia UFRGS - Bolsista CNPq

2 Instrução Normativa 51 (MAPA) Define atributos de leite cru com vistas à comercialização Estabilidade: teste do álcool/alizarol com no mínimo 72% de etanol mistura Estabilidade = capacidade do leite (caseínas) em manter as suas propriedades funcionais: emulsificação, receber tratamento térmico, coagulação, formação de espuma 2

3 Métodos para estimar a estabilidade do leite (1) Teste do álcool ou alizarol 2 ml leite + 2 ml solução alcoólica 3

4 Teste do álcool ou alizarol graduações de etanol (de 68 até 80% ou +) 4

5 Métodos para estimar a estabilidade do leite (2) Tempo de coagulação em banho de óleo com uso de capilares 6

6 Fervura Métodos para estimar a estabilidade do leite (3) 7

7 Por que se faz o teste do álcool? Teste rápido, barato Resposta tipo tudo ou nada Eficaz (?) para detectar leite ácido / colostral / mastítico Usado para estimar estabilidade térmica 8

8 Modo de ação do álcool Promove a desidratação Reduz a constante dielétrica do meio Aumenta a dissolução de sais Reduz a carga negativa das micelas Aumenta a precipitação das caseínas Quanto mais etanol na solução, mais rápido, pronunciado e irreversível são os efeitos 10

9 LINA LEITE ÁCIDO Fermentação Lactose Perda estabilidade caseína Precipitação positiva + Acidez titulável menor que 18 D Ácido Lático Redução do ph Perda estabilidade caseína Precipitação positiva + Acidez titulável maior que 18 D 12

10 Ocorrência do LINA (RS e SC) SO NO NE SUL 13

11 Teste do álcool nas fazendas e nas plataformas das indústrias 14

12 Frequência do LINA (76% etanol) nordeste sul noroeste jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez Marques et al. RBA 2007 Zanela et al. Arq. Bras. Med Vet e Zoot Machado,

13 Set Out Nov Dez Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Frequência do Lina em duas regiões do RS % meses Panambi Pelotas 18

14 LINA incidência elevada diferenças entre as regiões ligada à alimentação (?) 20

15 Diferenças na composição entre LINA x Leite estável ao teste do álcool 21

16 Revisão de resultados Lina x leite estável Autor/Ano Lopes Marques Negri et al Oliveira Roma Jr. Zanela Componente (%) Gordura Proteína Bruta Caseína na na na na na Lactose Sólidos totais Sólidos desengord. na na % álcool 72 (Bronopol) e 72* (Bronopol) 76 legenda: aumento sem dif. diminuição na = não analisado *leite instável (+álcool 72%) e leite normal (neg. álcool 78%) 22

17 Revisão de resultados Lina x leite estável Autor/Ano Barros Ponce & Hernandez Sobhani et al. Sobhani Componente (%) Gordura Proteína Bruta Caseína na na na Lactose Sólidos totais Sólidos desengord. % álcool legenda: aumento sem dif. diminuição na = não analisado 23

18 Lina x leite estável: pequenas Destaque: menor teor de lactose 27

19 Mas quando o leite coagula no teste do álcool, o que fazer? Por que isto acontece? 29

20 Dist. Metab. Cetose Acidose Metab. Estádio Lactação Sazonalidade Estresse Doenças Mastite Microorganismos Calor Subnutrição Acidose Ruminal Proteases Cl, Na, K ph Ca ++ Mg ++ Fosfatos Citrato Plasmina Tipos CN-ĸ CN-αS1 Caseínas Proporção TESTE DO ÁLCOOL Concentração de Etanol Temperatura para realizar o teste Constante Dielétrica Desidratação Assoc. com Lactoglobulina ESTABILIDADE DAS CASEÍNAS Pré aquecimento do leite QUALIDADE E EFICIÊNCIA DOS LÁCTEOS 30

21 Trabalhos realizados pela equipe para esclarecer aspectos do mapa conceitual Estádio da lactação/sazonalidade Aspectos microbiológicos Distúrbios digestivos/metabólicos: acidose Restrição alimentar Alimentação Estresse Fração proteica Derivados % etanol Temperatura do teste Relação entre TCT, teste fervura e teste do álcool 31

22 LINA X DIAS EM LACTAÇÃO y = -0,0225x + 78,744, R² = 0, y = -0,0054x + 75,53, R² = 0, y = -0,0042x + 73,794, R² = 0, y = -0,0104x + 76,88, R² = 0,

23 Logo após o parto: + LINA Estádios avançados de lactação: + LINA Relação é linear, mas atenção coeficiente de determinação é baixo!! 33

24 Trabalhos realizados pela equipe para esclarecer aspectos do mapa conceitual Estádio da lactação/sazonalidade Aspectos microbiológicos (CCS e CBT) Distúrbios digestivos/metabólicos: acidose Restrição alimentar Alimentação Estresse Fração proteica Derivados % etanol Temperatura do teste Relação entre TCT, teste fervura e teste do álcool 34

25 CCS (células/ml) Relação entre CCS e % etanol no teste CCS % etanol (Kolling et al., 2011) 35

26 CBT (UFC/mL) Relação entre CBT e % de etanol no teste % etanol (Kolling et al., 2011) 37

27 Lina x CCS e LINA x CBT: relação ainda não está clara 40

28 Trabalhos realizados pela equipe para esclarecer aspectos do mapa conceitual Estádio da lactação/sazonalidade Aspectos microbiológicos Distúrbios metabólicos: acidose metabólica: sais aniônicos Restrição alimentar Alimentação Estresse Fração caseínica Derivados % etanol Relação entre TCT, teste fervura e teste do álcool 43

29 Dieta acidogênica: acidose metabólica Jersey, semi-confinado, dieta acidogênica * * * (Marques et al., Rev. Bras. Zoot.,, 2011) *p<0,05 Controle Acidogênica 45

30 Acidose : + LINA 46

31 Trabalhos realizados pela equipe para esclarecer aspectos do mapa conceitual Estádio da lactação/sazonalidade Aspectos microbiológicos Distúrbios metabólicos: acidose metabólica: sais aniônicos Estresse: relação humano-animal Restrição alimentar Alimentação Fração caseínica Derivados % etanol Relação entre TCT, teste fervura e teste do álcool 47

32 Será que a restrição ou desequilíbrio alimentar afeta apenas a produção? 48

33 Restrição alimentar Confinado, 40% redução do alimento Pastagem de azevem+veia+cornichão, retirada do concentrado * * * * Zanela et al., PAB, 2006 Zanela et al., 9 Congresso Panamericano do leite Confinado, retirada do concentrado, volumoso: feno de alfafa Pastagem de tifton, 50% redução da oferta de alimento * * * * Zanela et al., II CBQL, 2006, *p<0,05 Controle Restrição Fruscalso,

34 RESTRIÇÃO ALIMENTAR E ESTABILIDADE DO LEITE Dias Dias CONTROLE RESTRIÇÃO (Stumpf et al., 2011) 50

35 RESTRIÇÃO ALIMENTAR E ESTABILIDADE DO LEITE 4,6 6 4,5 4,4 4, ,2 4,1 4 3, , ,8 3,6 3,4 3, CONTROLE RESTRIÇÃO Dias 14, , , , Dias

36 RESTRIÇÃO ALIMENTAR E ESTABILIDADE DO LEITE 1031, , , , Dias P=0,0375 CONTROLE RESTRIÇÃO 52

37 RESTRIÇÃO ALIMENTAR: + LINA 56

38 Trabalhos realizados pela equipe para esclarecer aspectos do mapa conceitual Estádio da lactação/sazonalidade Aspectos microbiológicos Distúrbios metabólicos: acidose metabólica: sais aniônicos Restrição alimentar Alimentação Estresse Fração caseínica Derivados % etanol Relação entre TCT, teste fervura e teste do álcool 57

39 Vale a pena alimentar bem as nossas vacas? Qual o efeito em elevar o nível nutricional de acordo com as necessidades da vaca? 58

40 O que fornecemos para nossas vacas? Foto: M. F. Pinto, apud Carvalho, 2009

41 Ajuste de dieta P=NS 80 x 100% NRC, vacas Jersey, pastejo + silagem e concentrado * * Abreu, 2008 Controle Ajuste energia Dieta deficiente, excesso proteina e ajuste NRC, vacas Jersey, semi-confinadas * * * * * * * Marques et al. (2010b) *p<0,05 Controle Excesso proteina Ajuste Energia+proteina 60

42 Ajuste de dieta Dieta deficiente, ajuste energia (NRC), ajuste energia proteina (NRC), vacas Holandesas, semi-confinadas P=NS * * Barbosa et al., IV CBQL, 2010 Vacas jersey confinadas, silagem de sorgo, feno de alfafa e concentrado P=NS * % etanol Stumpf et al., IV CBQL, 2010 *p<0,05 Controle Ajuste energia Ajuste Energia+proteina * 61

43 Ajuste de dieta Vacas Holandesas, confinadas, dietas com proporções de concentrado 35, 45, 55% e de volumoso 65, 55 e 45% * P=0,0145 Machado et al, Anais da 47 Reunião Annual da SBZ, 2010 P=NS P=NS 35% Conc 45% Conc 55 % Conc Proporção de silagem de milho e feno de tifton. Dieta com 50% de volumoso. Vacas Jersey confinadas Abreu et al, IV CBQL, 2010 P=NS P=NS P=NS *p<0,05 80% silagem 60% silagem 40% silagem 62

44 Alimentação: reduz LINA 65

45 Trabalhos realizados pela equipe para esclarecer aspectos do mapa conceitual Estádio da lactação/sazonalidade Aspectos microbiológicos Distúrbios metabólicos: acidose metabólica: sais aniônicos Restrição alimentar Alimentação Estresse Fração caseínica Derivados % etanol Relação entre TCT, teste fervura e teste do álcool 66

46 Bem estar x LINA Manejo aversivo: 89% vacas com LINA Manejo neutro: 72% vacas com LINA (P<0,045) Peters et al., Archivos de Zootechnie,

47 Restrição alimentar estressa os animais? 68

48 Dieta à vontade x 50% restrição Restrição aumentou o número de eventos agonísticos, vocalizações e estereotipias (Silva et al., 2011)

49 Por que a restrição alimentar reduz a estabilidade do leite? Variável Controle Restrição P=F Cortisol 0,45 0,65 0,077 Teste Álcool 76,08 69,2 0,007 Estresse Variável Estável Instável P=F Lactose Plasmática 238,89 289,57 0,016 Sódio Lácteo 612,77 537,17 NS Lactose Láctea 4,41 4,26 0,002 Aumento da via paracelular (Stumpf et al., 2011) 71

50 Privação de sombra estressa os animais? 72

51 Vaca sem acesso à sombra (Abreu et al., 2011) 73

52 Vaca com acesso à sombra (Abreu et al., 2011) 74

53 02/02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /03/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /03/2011 Dados Fisiológicos às 18 h: Estresse x Controle Controle Estresse Frequência Cardíaca Frequência Respiratória ,6 4,4 4,2 4 3,8 3,6 3,4 3,2 Movimentos Ruminais 41 40, , ,5 Temperatura Retal 76

54 25/jan 28/jan 31/jan 03/fev 06/fev 09/fev 12/fev 15/fev 18/fev 21/fev 24/fev 27/fev 02/mar ESTRESSE CALÓRICO INDUZIDO POR PRIVAÇÃO DE ACESSO À SOMBRA Controle Estresse Produção de Leite (L) Teste do Álcool (%etanol v/v) Banho de Óleo (s) 25 Acidez titulável ( D)

55 ESTRESSE CALÓRICO INDUZIDO POR PRIVAÇÃO DE ACESSO À SOMBRA Controle Estresse Contagem de células somáticas (x 1000 cél/ml) Contagem Bacteriana Total (x 1000 UFC/mL) 78

56 Estresse: + LINA 79

57 Para pensar...o que causa o LINA? Como? MECANISMOS DE AÇÃO 80

58 Proposição dos mecanismos que reduzem a estabilidade do leite 1. Ativação do sistema plasminogênioativadores de PA-plasmina plasmina formação do 1-28 peptídeo derivado da β-cas bloqueio dos canais de K redução da produção de leite e síntese de componentes (Silanikove et al., 2000 e 2006) 81

59 Proposição dos mecanismos que reduzem a estabilidade do leite 2. Aumento da permeabilidade das junções firmes Estresse social Intervalo entre ordenhas mastite Tight junctions Redução lactose e K leite Aumento Na leite Aumento lactose plasma Stelwegen et al. (1997, 1998, 2000, 2001); Stumpf et al.(2011) 82

60 Proposição dos mecanismos que reduzem a estabilidade do leite 3. Aumento da acidez do leite Excesso concentrado ou cargas negativas Alteração ph ruminal ou metabolismo Acidez no leite Aumento Ca++ Marques et al.,

61 Proposição dos mecanismos que reduzem a estabilidade do leite 4. Modificações das frações proteicas do leite Restrição alimentar Suplementação Alterações α-la β-lg ĸ-cas Aumento sensibilidade ao calor ou álcool? Barbosa, 2011 Barros Barscht et al.,

62 LINA : multifatorial. 85

63 Trabalhos realizados pela equipe para esclarecer aspectos do mapa conceitual Estádio da lactação/sazonalidade Aspectos microbiológicos Distúrbios metabólicos: acidose metabólica: sais aniônicos Restrição alimentar Alimentação Estresse Frações protéicas Derivados % etanol Relação entre TCT, teste fervura e teste do álcool 86

64 Frações proteicas LINA x Frações protéicas Sal aniônico Estável Sal aniônico LINA Estádio lactação Estável Estádio lactação LINA LF (%) 7,25 6,52 6,42 6,37 BSA (%) 2,66 2,41 2,27 2,41 IGH (%) 1,52 1,88 1,66 a 1,81 b α S2 (%) 5,30 5,48 5,40 5,60 α CAS S1 (%) 18,83 18,96 18,93 a 16,87 b β CAS (%) 28,63 26,38 25,12 25,98 Κ CAS (%) 2,50 2,17 2,36 2,37 B-LG (%) 8,42 8,45 8,95 9,42 Poucas diferenças entre as % das proteínas do leite estável e LINA Marques et al., Rev. Bras. Zoot,

65 Proporções das caseínas e proteínas do leite de vacas Jersey VARIÁVEIS ESTABILIDADE Instável (72%) Estável (72%) P>F α s (s1+s2)- 35,50 35,80 0,6330 Caseína β-caseína 29,76 25,50 0,0377 κ-caseína 1,75 2,58 0,0371 β-lactoglobulina 14,50 16,60 0,1214 α-lactoalbumina 3,51 3,43 0,.8869 Ribeiro et al.,

66 Composição da protéina x LINA Sem relação do genótipo da β-lg com a estabilidade no teste do álcool (Botero, 2007) Sem relação do genótipo da κ-caseína com a estabilidade no teste do álcool (Botero et al, 2009) 89

67 LINA x leite estável: poucas nas frações protéicas 90

68 Trabalhos realizados pela equipe para esclarecer aspectos do mapa conceitual Estádio da lactação/sazonalidade Distúrbios metabólicos: acidose metabólica: sais aniônicos Estresse: relação humano-animal Restrição alimentar Alimentação Fração caseínica Derivados % etanol Relação entre TCT, teste fervura e teste do álcool 93

69 Aproveitamento do LINA na elaboração queijos 94

70 LINA x DERIVADOS - queijo * * P=NS Abreu, em execução *p<0,05 4,1 4 3,9 3,8 3,7 3,6 40 Tempo coagulação (min) LINA 72% LINA 76% LINA 80% 76 * * Barbosa, ,5 Rendimento L/kg *p<0,05 64 % Umidade (14 dias) estável LINA 76% 95

71 LINA x DERIVADOS - iogurte Krolow et al., II CBQL,2006 LINA x leite estável: sem alterações expressivas 98

72 Trabalhos realizados pela equipe para esclarecer aspectos do mapa conceitual Estádio da lactação/sazonalidade Aspectos microbiológicos Distúrbios metabólicos: acidose metabólica: sais aniônicos Restrição alimentar Alimentação Estresse Fração caseínica Derivados % etanol Relação entre TCT, teste fervura e teste do álcool 102

73 E o teor de etanol no teste do álcool? Qual o efeito? Qual o nível adequado? 103

74 Nivel de Instabilidade ao álcool = menor concentração de álcool para se obter resultado positivo (precipitação) 104

75 % etanol na prova do álcool x % de positivos 120 LINA Série1 Série2 Série3 Série4 Machado, 2010 Abreu, em execução Série5 Marques et al., prelo Série6 Marques et al., 2010 Viero et al., 2010 Barbosa Série7 et al., 2007 e 2008 Série8 Abreu, 2008 Abreu et al., 2010 Série9 Fruscalso, 2007 Série10 Série11 Série12 Série

76 Maior % de etanol na solução do teste: maior % LINA 106

77 Trabalhos realizados pela equipe para esclarecer aspectos do mapa conceitual Estádio da lactação/sazonalidade Distúrbios metabólicos: acidose metabólica: sais aniônicos Estresse: relação humano-animal Restrição alimentar Alimentação Fração caseínica Derivados % etanol Relação entre TCT, teste fervura e teste do álcool Psicrotróficos e proteases 111

78 Relação entre psicrotróficos e LINA Iogurte a partir de leite inoculado com estirpe proteolítica 36.3 e refrigerado por zero, 24, 72 e 96 h. A partir de 24 h, coagulação no teste do álcool 72% e aumento na viscosidade do iogurte. (Brandão et al., 2010, Anais Epamig) Inoculação do leite cru com psicrotróficos: a partir de 24 h, redução da estabilidade térmica (coagulação após aquecimento a 72 C por 15 seg) (Martins & Martins, 2010, Anais Epamig) 112

79 Trabalhos realizados pela equipe para esclarecer aspectos do mapa conceitual Estádio da lactação/sazonalidade Distúrbios metabólicos: acidose metabólica: sais aniônicos Estresse: relação humano-animal Restrição alimentar Alimentação Fração caseínica Derivados % etanol Psicrotróficos Relação entre TCT, teste fervura e teste do álcool 113

80 Algumas considerações teóricas Quais fatores influenciam a prova do álcool? Quais fatores são comuns à estabilidade térmica? Como medir a estabilidade térmica? 114

81 Estabilidade ao etanol % vol. mínimo máximo Estabilidade ao ph ! 6.0! 6.5! 7.0! 7.5 ph (Barros, 2004) 115

82 Estabilidade térmica Testes usados para estabilidade térmica: fervura e TCT (Negri, 2001) Não estimam o que ocorre no equipamento industrial 116

83 Relação entre Teste do Álcool com: TCT: região NE/RS: r= 0,27 (P<0,0001, n=588 TCT: região NO/SC: r= -0,17 (P=0,001, N=516)? Fervura: região NE/RS: r= NS (n=1580) A correlação é moderada, sem indicação do benefício em aumentar a % de etanol no teste do álcool 117

84 Fatores que afetam a estabilidade Teste do Álcool Teores de Cl -, K + e Na + Teor de Ca ++ CCS Teste de estabilidade térmica (TCT) Teores de Ca, P Teor de uréia Teor de Ca ++ ph Chavez et al., 2004, J. Dairy Research 118

85 Variação da composição mineral do leite Componentes do leite Media + desvio padrão variação Cálcio iônico (g/l) 0,075 +0,02 0,04-0,21 Proteina (%) 3,48 + 0,9 2,56 5,12 Gordura (%) 3,74 + 1,1 1,37 5,72 Lactose (%) 4,50 + 0,3 2,74 4,98 Estabilidade ao etanol (%) 83,2 + 12, Tempo de coagulação (min) 13,6 + 4,7 6,3 31,0 ph 6,63 + 0,08 6,42 6,87 (Tsiulpas et al., Journal Dairy Research, 2007) Existe variação sazonal, independente da ação do produtor 119

86 LINA : variações sazonais e aleatórias 120

87 Qual o impacto do teste do álcool sobre a cadeia produtiva? Depende: % de etanol da mistura fatores nutricionais controláveis fatores não nutricionais controláveis fatores aleatórios eficiência de detecção pelo caminhoneiro Tipo de produto 121

88 CONSEQUÊNCIAS DO LINA PROBLEMAS ECONÔMICOS 1. descarte de matéria prima; 2. passível de ser beneficiada em derivados lácteos; 127

89 CONSEQUÊNCIAS DO LINA PROBLEMAS SOCIAIS 1. atritos constantes entre indústrias e produtores; 2. maior incidência ocorre nas unidades de menor produção 128

90 E no Mercosul? 129

91 Teste do álcool - Mercosul Uruguai Não faz parte dos atributos do programa de qualidade Álcool 72% Resultados positivos : variação sazonal, mais de novembro a janeiro não deixar leite na fazenda Beneficiar de acordo com a aptidão Argentina Resultado positivo: 70% etanol MAS leite é industrializado com menos de CCS 130

92 E nas outras espécies? Chavez (2011) Cabras x vacas Micela de Caseínas α-s1 (37% vaca; 11-25% cabra) α-s2 (10% vaca; 11-16% cabra) β-cn (35%vaca; 49-57% cabras) Κ-CN (12%vaca; 13-16%cabra) Concentração de Ca 2+ ( bovino 74-89ppm x cabra ppm 132

93 Tempo de coagulação (min) vacas cabras bovinatc=10-15min ph natural caprinatc=2-5min ph natural 40% menos de citrato, 25% mais Ca

94 Leite cru ph natural Espécie TC (min) Álcool Caprina bovina Chavez,

95 Búfalas 131 amostras (6 fazendas) Densidade média = 1.032,7g/L(1.029,1 a 1037g/L); Acidez titulável média 17ºD (12 a 24ºD) 64,17% das amostras instáveis ( 72%) 135

96 Afinal, o caminhoneiro deve ou não levar o leite? INSTRUÇÃO NORMATIVA 51 (Brasil, 2002) Teste do Álcool /Alizarol na concentração mínima de 72% 136

97 Equipe de trabalho Vivian Fischer Maira B. Zanela Lucia T. Marques Rosângela S. Barbosa Paulo R Martins Vilmar Fruscalso Alexandre S. Abreu Vitório Viero Sandro C. Machado Elio Ravazzi Laercio L. Rasch Maria E.R. Ribeiro Waldyr Stumpf Jr Jorge Schafhäuser Júnior Marcelo T. Stumpf Giovani J. Kolling Andréa T. Pinto Ana C. Krolow Luis Vidal Barros Gonçalo Bono Antônio S. Egito 137

98 Instituições parceiras UFRGS UFPEL Embrapa CPACT FAI Universidade Nacional do Uruguai Unisul CNPq CAPES Cosulati Piá Cotripal Laticínio São João 138

99 Obrigada!