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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS FACULDADE DE BIOTECNOLOGIA ENGENHARIA DE BIOPROCESSOS MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL JOANA MONTEZANO MARQUES Relatório de visita técnica à Unidade de bubalinocultura Leiteira da Universidade Federal Rural da Amazônia André da Luz Freitas Jonas Cunha da Silva José Pureza de Castro Junior Luís Eduardo de Oliveira Teixeira Millena Pereira de Freitas Andrade BELÉM/PA 2018 André da Luz Freitas Jonas Cunha da Silva José Pureza de Castro Junior Luís Eduardo de Oliveira Teixeira Millena Pereira de Freitas Andrade Relatório de visita técnica à Unidade de bubalinocultura Leiteira da Universidade Federal Rural da Amazônia Relatório de visita técnica realizada em 28/06/2018 pela turma de Engenharia de Bioprocessos 2016 da Universidade Federal do Pará à Unidade de bubalinocultura Leiteira, apresentado como parte dos critérios de avaliação da disciplina de Microbiologia Industrial ministrada pela Professora Joana Montezano Marques BELÉM/PA 2018 1. INFORMAÇÕES GERAIS 4 1.1. Local da visita técnica 4 1.2. Profissional responsável 4 1.3. Natureza da visita técnica 5 1.4. Objetivos didáticos da visita técnica 5 2. DESENVOLVIMENTO 5 2.1. Descrição das atividades 5 2.1.1. Relação búfalo e ambiente 5 2.1.2. Leite e processo de ordenha 7 2.1.3. Saúde animal e doenças 10 2.1.3.1. Teste da caneca de fundo preto 11 2.1.3.2. Califórnia Mastite Teste (CMT) 11 2.1.3.3. Somatic Cell Test 12 2.2. Avaliação da visita técnica 13 2.3. Contribuições para a formação profissional 14 2.4. Sugestões e observações técnicas 14 3. REFERÊNCIAS 14 4. ANEXOS 15 1. INFORMAÇÕES GERAIS 1.1. Local da visita técnica O local onde foi realizada a visita técnica é o Biotério Unidade de bubalinocultura leiteira Eva Daher Abufaiad, localizado no Campus Belém da Universidade Rural da Amazônia. Esta unidade de bubalinocultura leiteira é o setor de produção de leite de bubalinos, provido de área de pasto e várzea, curral para manejo dos animais, curral e sala de ordenha mecanizada. A visita técnica foi realizada no dia 28 de junho de 2018, pelo turno da manhã, entre 10 horas e 13 horas, durando aproximadamente 3 horas. Foto. Visão externa da Unidade de bubalinocultura leiteira. 1.2. Profissional responsável O profissional responsável pelo acompanhamento da visita técnica foi o Professor Doutor Rinaldo Batista Viana, o qual é Médico Veterinário graduado pela Faculdade de Veterinária (FAVET/UECE), Mestre em Clínica Veterinária e Doutor em Reprodução Animal pela Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade de São Paulo (FMVZ/USP). E atualmente é Professor Adjunto do Instituto da Saúde e Produção Animal da Universidade Federal Rural da Amazônia (ISPA/UFRA). Possui experiência na área de Medicina Veterinária, com ênfase em Sanidade e Reprodução de Ruminantes. Assim como o Professor Rinaldo, a Professora Alyne Lima, a qual é zootecnista formada pela Universidade Federal Rural da Amazônia. Mestre em Ciência Animal pela Universidade Federal do Pará e Doutoranda em Genética e Biologia Molecular, possui experiência na área de Zootecnia, com ênfase em produção de ruminantes e melhoramento genético animal. E por fim, Professora Joana Montezano, a qual é professora do Instituto de Ciências Biológicas (ICB) da Universidade Federal do Pará (UFPA). Possui graduação em Ciências Biológicas: Microbiologia e Imunologia (Universidade Federal do Rio de Janeiro, UFRJ-2008), mestrado em Ciências (Microbiologia, UFRJ-2010) e doutorado em Ciências (Biotecnologia Vegetal, UFRJ-2014). Realizou uma parte experimental de sua tese de doutorado no Julius Kühn-Institut - Federal Biological Research Center for Agriculture and Forestry (Bolsista de Doutorado Sanduíche do CNPq, 2012/2013), Alemanha. Foi bolsista de pós-doutorado em uma parceria UFRJ/CENPES (Centro de Pesquisas Leopoldo Américo Miguez de Mello - Petrobras). Com isso, possui experiência na área de Microbiologia e Biotecnologia, com ênfase em Microbiologia Ambiental e Biologia Molecular atuando principalmente em: controle da acidulação biogênica, biocorrosão, bactérias redutoras de sulfato, bactérias degradadoras de hidrocarbonetos, biorremediação, bactérias promotoras de crescimento de plantas (PGPR) e diversidade bacteriana em diferentes ambientes. 1.3. Natureza da visita técnica Visita técnica realizada pela Professora Joana Montezano, a qual ministra a disciplina de Microbiologia Industrial da faculdade de Engenharia de Bioprocessos, especificamente para a turma de Engenharia de Bioprocessos do ano de 2016. 1.4. Objetivos didáticos da visita técnica Os objetivos didáticos para a realização da visita técnica, é explanar a respeito do controle microbiológico do leite, relacionando tanto com a saúde animal quanto com a manutenção da inocuidade do produto 2. DESENVOLVIMENTO 2.1. Descrição das atividades 2.1.1. Relação búfalo e ambiente Essa relação é dada pelo planejamento e condução das criações, nos quais se tem relevantes considerações sobre a influência das condições ambientais na produtividade leiteira da espécie bubalina. Existem diversas variáveis meteorológicas que afetam os organismos dos animais direta e indiretamente, através de sua influência sobre o ambiente físico, o que inclui os ambientes nutricionais e bióticos. Em relação à produção animal, o complexo climático tem larga influência na regulação da composição do solo, na produção e qualidade de gramíneas e leguminosas, bem como no desempenho produtivo dos animais (FAHIMUDDIN, 1975). Dado isso, a radiação solar, dependendo da intensidade e duração em que os animais estejam submetidos, pode afetar seu comportamento e modificar determinados aspectos fisiológicos, como a elevação da temperatura corporal, frequência respiratória, batimentos cardíacos e taxa de sudorese. Essa energia radiante ao atingir o animal é convertida em energia calorífica, e sua tolerância está em função de características físicas, tais como a cor do pêlo e da pele, que nos búfalos, por possuírem coloração escura, tornam-se especialmente sensíveis a esse fator climático. Quando não são fornecidos meios de aclimatação, como sombreamento das pastagens e/ou fontes de água para banho, podem reduzir seu potencial relacionado a produção de leite (FAHIMUDDIN, 1975; NASCIMENTO & MOURA CARVALHO, 1993; PARANHOS DA COSTA, 2000). Outro aspecto ambiental é a temperatura que atua como a principal variável climática determinando a adaptação dos animais nas mais variadas regiões, interferindo no comportamento e metabolismo. O aumento do calor corporal, influenciado por temperaturas elevadas, associadas com a radiação solar intensa, promove a elevação da frequência respiratória, dos batimentos cardíacos, taxa de sudorese e por último, a temperatura retal. A mudança nessas características fisiológicas possuem o intuito de dissipar o calor metabólico, promovendo o resfriamento do organismo, mantendo a temperatura em níveis toleráveis (NÃÃS, 1989; MÜLLER, 1989). Desse modo, fatores climáticos dos trópicos úmidos - temperatura do ar e radiação solar - afetam diretamente a termorregulação,comportamento animal, consumo de forragem e utilização de água, prejudicando o crescimento e o desempenho produtivo em carne e leite, e reprodutividade. O que pode gerar um estresse térmico. Além disso, o ambiente de manejo determina as condições higiênicas em que a búfala se apresenta na sala de ordenha. É possível comparar que animais mantidos a pasto com relativamente baixas lotações costumam chegar à sala de ordenha mais limpos que animais mantidos em confinamento onde o acúmulo de esterco favorece a colonização por micro-organismos, principalmente na região do ventre do animal (tetos e úbere), o que contribui para elevação da carga microbiana do leite e piora de sua qualidade. Ademais, um ambiente de manejo adequado, além de evitar essas contaminações, ele condiciona a búfala a se sentir relaxada durante a ordenha fazendo com que se aumente a produtividade. Então, caso se tenha um ambiente de manejo com uma elevada lotação é possível que, além de aumentar as chances de contaminações, se cause um determinado estresse no animal o que pode ocasionar uma diminuição considerável na produção . Quanto a existência nas pastagens de poças e açudes pequenos sem renovação de água são fatores que também podem favorecer a disseminação dos micro-organismos e pioram as condições no momento da ordenha. A disposição de fontes de água e saleiros, bem como a distância das pastagens até as instalações de ordenha são fatores que devem ser bem planejados, pois a necessidade de percorrer maiores distâncias ou de vencer topografia mais íngreme acarreta maior demanda de energia e consequentemente, pode reduzir a produção leiteira (CAMPANILE et al., 2007). 2.1.2. Leite e processo de ordenha O leite é uma secreção nutritiva de cor esbranquiçada e opaca produzida por glândulas mamárias de fêmeas de mamíferos com a função primordial de nutrir as crias até que sejam capazes de digerir outros alimentos. Dessa forma, sua composição química possui um extremo valor na dieta humana e, portanto, é um dos alimentos mais consumidos no mundo todo. A produção do leite em escala industrial segue o estabelecido no Regulamento de Inspeção Industrial e Sanitária de Produtos de Origem Animal (RIISPOA), o qual se entende por leite, sem outra especificação, o produto oriundo da ordenha completa, e ininterrupta, em condições de higiene, de vacas sadias, bem alimentadas e descansadas. O leite possui o seu valor comercial baseado em seus valores de sólidos totais, como, principalmente o teor de gordura, sendo que as vacas possuem cerca de 4 a 4,5% e as búfalas, cerca de 8% , tal fator é interessante para o direcionamento a produção de queijos e manteigas. Além disso, o menor teor de quantidade de células somáticas também é considerado, pois indica uma maior sanidade do produto. A Raça Holandesa são as principais raças de vacas leiteiras, a qual é universalmente conhecida como a de maior potencial para a produção de leite, devido a seu úbere possuir boa capacidade e conformação. Além dessa, existe a Raça Jersey, a qual também é uma grande produtora de leite, porém, essa matéria-prima é principalmente voltada a produção de manteiga, pois o leite possui uma boa taxa de gordura, cerca de 5%. A Raça Pardo Suíça também possui grande potencial para a produção de leite, constitui uma das raças bovinas mais antigas, portanto, é devidamente desenvolvida para este tipo de produção. Uma vaca produz aproximadamente 60 litros de leite por dia, tal valor varia de acordo com as condições de manejo do animal, como também da espécie do mesmo, de forma que precisa ser ordenhada de 2 a 3 vezes no dia. A produção de leite se faz pelas glândulas mamárias, as quais também recebem o nome de úbere. Um animal possui quatro glândulas mamárias, sendo independentes uma das outras. A glândula é composta por alvéolos, lóbulos, ductos lácteos, pela cisterna da glândula, cisterna do anel do teto e cisterna do teto, roseta de Furstenberg, canal do teto e esfíncter do teto. (Figura 1.). Figura 1. Principais estruturas do úbere A síntese do leite se faz pelo suprimento de precursores a partir do sangue, como também da capacidade de conversão desses elementos em componentes do leite, além de maior mobilização de gordura e proteínas. De forma que o leite produzido é continuamente armazenado nos alvéolos, ductos e cisternas da glândula mamária. Aproximadamente 80% do leite armazenado no úbere das vacas está localizado nos alvéolos e pequenos dutos, de maneira que apenas cerca de 20% do leite total produzido está localizado nas cisternas da glândula e do teto. Em casos de búfalas, esse acúmulo não acontece. Para ser realizado o processo de ejeção do leite, é necessário que ocorra a liberação de ocitocina pela hipófise, tal hormônio induz a contração das células mioepiteliais que envolvem os alvéolos e os ductos do úbere e a partir disso, o leite é ejetado. De maneira que a liberação de oxitocina se faz em decorrência de estímulos tátil, visual ou auditivo, e sua circulação na corrente sanguínea do animal perdura por 6 a 7 minutos, esse período define o tempo máximo de duração do processo de ordenha. Quando ocorre os casos em que a ordenha dura mais do que esse intervalo de tempo, tal fator pode comprometer a saúde animal, assim como a qualidade da ordenha pelo estresse acometido. O manejo correto das vacas é essencial para a eficiência do tempo de ordenha, uma vez que o estresse do animal interfere no processo de ordenha devido a liberação de adrenalina, a qual é antagônica da ocitocina, pois realiza a vasoconstrição, além de competir com os mesmos receptores celulares das glândulas mamárias. Portanto, o estresse ocasionado por meio de agressão física ao animal ou barulho exagerado, assim como temperaturas extremas, provoca um decréscimo significativo na qualidade do procedimento e da produção de leite. Ao contrário, quando são bem tratadas, entram tranquilas e de forma rápida no local, sem defecar e urinar na sala de ordenha e produzem um leite com qualidade e até mesmo em quantidades superiores. O procedimento de ordenha se configura pela retirada do leite das búfalas leiteiras a partir de todo o manejo cauteloso para a manutenção da inocuidade do produto. E para isso, o processo se divide em 3 momentos principais: 1. Pré-dipping: Procedimento caracterizado pelo processo de higienização dos tetos antes da ordenha, com a utilização de antissépticos, como Iodo Glicerinado e água clorada, e posterior secagem, com, por exemplos, lenços descartáveis; 2. Ejeção do leite: Processo de ejeção do leite tanto de maneira mecânica quanto manual, após o estímulo para a produção de ocitocina; e 3. Pós-dipping: Procedimento caracterizado por construir uma barreira de proteção nos tetos, com a finalidade de que se diminua os riscos de contaminação devido a abertura do esfíncter do teto por, no mínimo, 15 minutos pós ordenha. Portanto, também é uma solução antisséptica, um exemplo é a SalvoDip B. O ideal é lavar somente o teto, porém, quando há muita sujidade, é necessário que ocorra a lavagem de toda a região. E se tudo for lavado, é de extrema importância enxugar a área lavada para que não cause nenhum ferimento nos tetos devido a problemas de sucção do vácuo das máquinas de ordenha mecânica. É necessário possuir diversos cuidados no momento da ordenha em relação ao processo de higienização do animal, do manipulador, além dos cuidados para que se evite o estresse do animal, controle da calibração do vácuo das máquinas e do monitoramento de possíveis infecções. Dessa forma, muitas empresas do ramo decidempela contratação de mulheres para realizar a ordenha, que de maneira geral, possuem maior cautela no manuseio. 2.1.3. Saúde animal e doenças A produção industrial de leite de vaca é feita de maneira muito cuidadosa para se obter a maior produção possível além de uma melhor qualidade do leite. Nesse sentido, a saúde da vaca é fundamental, inclusive no que se refere à saúde da região mamária, sendo as doenças que atingem as glândulas mamárias a doença mais comum destes animais além de ser a doença que mais demanda prejuízo para as empresas produtoras de leite, considerando-se que além do custo com o tratamento o produtor não poderá comercializar o leite produzido durante a terapia clínica. As mastites mais comuns são causadas por micro-organismos patogênicos, mas também ferimentos e estresse são causadoras de mastites. Na maioria dos casos, as mastites são ambientais, resultantes do relaxamento do esfíncter das tetas que fica assim por um tempo após a ordenha, facilitando a migração microbiana para dentro das glândulas mamárias. Enquanto a glândula está inflamada o leite produzido possui mudanças em na composição dos seus componentes, diminuindo a qualidade, além de que o leite produzido enquanto o tratamento carrega uma carga do antibiótico utilizado no tratamento da mastite. As manifestações clínicas da mastite são dor, edema, eritema, hiperemia, endurecimento, dor da glândula mamária com presença de pus ou alteração da característica do leite. Há também as chamadas manifestações subclínicas, que não são tão evidentes como o aumento de células somáticas, proteínas séricas, leucócitos, etc. Alguns exames utilizados para localizar as infecções são: os exames clínicos, realizados durante a ordenha, verificação da aparência do leite, teste da caneca, Viamão Mastite Teste, Califórnia Mastitis Test, Somatic Cell Test, etc. Por isso, é fundamental o diagnóstico precoce para facilitar o tratamento além de diminuir o prejuízo causado pela inflamação. Porém ainda mais importante, a prevenção de doenças seguindo uso adequado dos métodos de manejo de ordenha, instalações corretas, manejo animal seco, boa nutrição, assepsia das tetas, ordenhar vacas infectadas por último, eliminação veloz dos casos de infecções, numa média acima da velocidade de novos casos. Como demonstração, alguns testes foram realizados de forma prática a fim de determinar possíveis manifestações subclínicas. 2.1.3.1. Teste da caneca de fundo preto Com os tetos limpos, realizam-se os três primeiros jatos na caneca a fim de fazer um diagnóstico clínico observando cuidadosamente se há alguma alteração no leite como grumos, pus, sangue ou coloração alterada. Deve-se fazer esse teste antes de cada ordenha e em cada teto, sem lavando a caneca entre os testes, para evitar contaminação dos tetos sadios. 2.1.3.2. Califórnia Mastite Teste (CMT) .Uma forma eficaz para identificação de mastite é através do teste CMT (Califórnia Mastite Teste), pois o mesmo consegue detectar a mastite logo no começo, ou seja, em seu estado subclínico. Para realização do teste é necessária uma raquete contendo quatro cavidades e o reagente do CMT conforme Figura. A rotina do teste irá variar de acordo com a necessidade e disponibilidade de material e mão de obra. Normalmente as fazendas adotam uma rotina de 15 em 15 dias, ou uma vez por mês. Figura: raquete com cavidades Se coloca o leite de cada teto em uma cavidade da raquete, lembrando que como cada recipiente é individual, caso espirre leite de uma cavidade para outra, é necessário que descarte todo o leite da raquete e inicie o processo novamente, pois como o reagente é muito sensível, poderá influenciar no resultado de cada teto. Após a coleta do leite dos quatro quartos, tomba-se a raquete até o nível da linha baixa, onde estará marcado nas quatro cavidades, mistura-se o leite com o reagente, homogeneíza-se e faz-se a leitura após 10 segundos. Se a CCS (quantidade de células somáticas) é baixa, não forma gel, o resultado é negativo, porém quando se forma um gel viscoso, o resultado é dado em escores, que variam de traços (leve formação de gel) a + (fracamente positivo), ++ (reação positiva) e +++ (reação fortemente positiva). No caso de animais com três cruzes, deve-se observar se o animal está em final de lactação, sendo mais uma ferramenta estratégica na decisão de secagem da matriz, já que sua baixa produção e grande quantidade de CCS poderá comprometer a qualidade do leite no tanque, fazendo com que o produtor não obtenha a remuneração adequada por qualidade. 2.1.3.3. Somatic Cell Test Búfalas que abrigam infecções subclínicas tendem a ter altas contagens de células somáticas, espalhar doenças e contribuir de forma desproporcional para o aumento da contagem de células de tanques em massa. Ao direcionar búfalas selecionadas para monitoramento mais frequente, pode-se alcançar um tratamento mais rápido e melhores taxas de limpeza. Assim, quanto menor a quantidade de células somáticas melhor será a qualidade do leite. O teste permite monitorar a resposta ao tratamento, alertar para uma infecção subclínica residual. Identifica vacas e quartos problemáticos ou acompanhe vacas identificadas por testes laboratoriais mensais. 2.1.4. Perfil do ordenhador. O perfil do ordenhador é de grande importância no manejo de ordenha, devendo ser, de preferência, uma pessoa que tenha vocação para a pecuária, seja calma, inteligente, paciente, persistente, pois resultará no sucesso da produção, principalmente na fase de ambientação com as búfalas primíparas. Além disso, como foi destacado anteriormente, é preciso que o ordenhador seja higiênico de forma que faça a utilização de roupas limpas e preferencialmente de botas de borracha; mantenha unhas aparadas; lave as mãos com água e sabão e faça uso de luvas; não se alimente ou fume na sala de ordenha; evite executar outros procedimentos (manuseio de ração, contenção de animais, etc) durante a ordenha, bem como faça a limpeza e desinfecção dos equipamentos ou em todo o ambiente (COUTO, 2006; CAMPANILE et al., 2007). Logo, isso contribuirá para uma melhor produtividade de leite, além de prevenir os animais contra algumas doenças, como a mastite. 2.2. Avaliação da visita técnica Excelente exposição tanto teórica quanto prática ministrada pelo professor Doutor Rinaldo Batista Viana. Coerência entre a disciplina, aulas ministradas e aplicação industrial. O local foi o ideal para a realização da visita técnica devido se ter um contato mais próximo com essa vertente do curso. Além disso, foi possível assimilar como ocorre o processo de ordenha mecânica e os seus principais pontos, apesar de alguns equipamentos não estarem funcionando. 2.3. Contribuições para a formação profissional Visita como essa é imprescindível para proporcionar a integração entre a teoria e a prática no que se refere aos conhecimentos adquiridos pelos alunos na instituição de ensino. Proporcionar ao aluno a vivência na prática dos processos e serviços in loco e a integração entre os mesmos. Assim, proporciona ao estudante a oportunidade de aprimorar a sua formação profissional e pessoal. Através da visita, foi possível ampliar nossos conhecimentos em relação a microbiologia do leite, aos quesitos de qualidade dos produtos disponíveis no mercado, introduzindo técnicas fundamentais para o desenvolvimento profissional de todos os alunos 2.4. Sugestões e observações técnicas Uma possível sugestão estaria relacionada com a prática propriamente dita no processode ordenha. Nesse sentido, seria interessante se todos os alunos participassem dos processos relacionados aos cuidados microbiológicos: A realização do teste da caneca em que consiste na remoção dos 3 primeiros jatos de leite de cada teto contribuem para redução da CBT e identificação de casos de mastite clínica. O procedimento de pré-dip que elimina as bactérias que estão nos tetos das vacas antes da ordenha e também serve como estímulo para liberação da ocitocina, ajudando na liberação do leite. O pós-dip que, por sua vez, auxilia na prevenção de mastite contagiosa e ainda contribui para o condicionamento da pele dos tetos. São processos muito importantes tanto antes como depois da ordenha. 3. REFERÊNCIAS ALMEIDA, L.R.; BATAIER, M. B. N.; TOZZETTI, D. S. Prevenção, controle e tratamento das mastites - revisão de literatura. Revista elet. de medicina veterinária. Ano VI, n 10. 01/ 2008 CAMPANILE, G. et al. Manejo de bufalas leiteiras. São Paulo: Abcb, 2007. CASTRO, Anderson Corrêa et al. Avaliação de sistema silvipastoril através do desempenho produtivo de búfalos manejados nas condições climáticas de Belém, Pará. 2005. COUTO, A. G. Manejo de Búfalas Leiteiras. Circular Técnica, n. 2, p. 25, 2006. Disponível em < http://procreare.com.br/racas-de-bovinos-leiteiro >. Acesso em: 10 de junho de 2018. Disponível em <http://www.revistaleiteintegral.com.br/noticia/uso-de-oxitocina-em- vacas-leiteiras>. Acesso em: 10 de julho de 2018. Disponível em <http://www.delaval.com.br/-/Recomendacoes-sobre-a-producao-de- leite/As-12-regras-de-ouro-da-ordenha/ >. Acesso em: 10 de julho de 2018. FAHIMUDDIN, M. Domestic water búfalo. New Delhi: Oxiford & IBH Publishing Co., 1975. 422 p. MÜLLER, P. B. Bioclimatologia aplicada a animais domésticos. 3a ed. Revisada e atualizada. Porto Alegre, 1989. 262 p NÃÃS, I. A. Princípios de conforto térmico na produção animal. São Paulo: Ed. Ícone, 1989. 183 p. NASCIMENTO, C. N. B; MOURA CARVALHO, L. O. D. Criação de búfalos: alimentação, manejo, melhoramento e instalações. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, Centro de Pesquisa Agroflorestal da Amazônia Oriental. Brasília: EMBRAPA-SPI, 1993. 403 p. PARANHOS DA COSTA, M. J. R. Ambiência na produção de bubalinos destinados ao abate. In: Encontro Anual de Etologia, 2000, Florianópolis-SC. Anais de Etologia. Uberlandia-MG: Sociedade Brasileira de Etologia, 2000. v.18. p. 26 – 42. 4. ANEXOS