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Hidrogel fotoativo contribui para a redução de quadros de mastite

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aplicação do hidrogel e a fotoinativação tem sido estudado para redução de quadros de mastite.   

O leite, por ser fonte de proteínas, carboidratos, lipídeos, minerais e vitaminas, é considerado um alimento altamente nutritivo, porém é também um substrato ideal para o crescimento de microrganismos, tanto benéficos quanto deteriorantes e patogênicos. A má higienização do exterior dos tetos e úbere, assim como das superfícies dos equipamentos de ordenha, são os principais fatores que afetam a saúde da glândula mamária e a qualidade do leite.

Atualmente, a aplicação de pré dipping e pós dipping para a desinfecção dos tetos antes e após a ordenha, são as práticas preventivas mais comuns em propriedades, e produtos à base de iodo e clorexidina são os mais utilizados para essas aplicações que têm o objetivo de reduzir a contaminação bacteriana que prejudica a qualidade do leite, o rendimento da matéria prima, a vida de prateleira dos derivados lácteos e a saúde do consumidor. Entre os microrganismos de maior importância na produção leiteira, destacam-se Pseudomonas fluorescens, que produzem enzimas que degradam os constituintes do leite, levando ao desenvolvimento de sabor amargo e rançoso, e Staphylococcus aureus, que produzem toxinas relacionadas a casos de intoxicação alimentar, e que são recorrentes em quadros de mastite, principal infecção que afeta a glândula mamária.

tratamento para mastite é considerado um dos grandes desafios para o produtor, pois é baseado na aplicação intramamária ou intramuscular de antibióticos, que além de levar a resistência bacteriana aos fármacos, deixam resíduos que contaminam o leite, levando a hipersensibilidade em humanos e que tornam o produto impróprio para a produção de derivados (Langoni et al., 2017).

Como alternativa ao uso de antibióticos, a Terapia Fotodinâmica (TFD) ou Inativação Fotodinâmica de microrganismos (IFDMO), surge como um tratamento promissor que atua na redução da contaminação bacteriana sem que haja seleção de microrganismos resistentes e sem deixar resíduos no leite. A IFDMO  consiste na combinação de um composto sensível a luz, ou fotossensibilizador (FS), que na presença de oxigênio celular é ativado por uma luz visível em comprimento de onda adequado, e esta reação então produz espécies reativas de oxigênio capazes de danificar as estruturas celulares, levando a morte dos microrganismos (Maisch, 2009). 

Estudos recentes como o de Sellera et al. (2016), e Silva Junior et al. (2019), mostraram eficiência na inativação in vitro de Staphylococcus aureus, pelo sensibilizador azul de metileno e Safranina fotoativada respectivamente, além de que Silva Junior et al (2019), em estudo in vivo observaram redução no número de células somáticas no leite quando a Safranina foi utilizada como pós dipping para vacas. 

Assim, o Grupo de Pesquisa em Qualidade de Alimentos e Microbiologia (EEQUAM), do Departamento de Zootecnia da Universidade Estadual de Maringá (UEM), em parceria com o Núcleo de Pesquisa em Sistemas Fotodinâmicos (NUPESF) do Departamento de Química (UEM), tem realizado projetos que consistem no desenvolvimento de fármacos fotoativos biocompatíveis para aplicações IFDMO (Inativação Fotodinâmica de microrganismos ) in vitro  e in vivo,  que tem por finalidade a redução da carga microbiana na superfície do teto e no leite produzido.

Os estudos consistem na aplicação do FS Safranina-O na forma de hidrogel termorresponsivo e fontes de LED para inativação de aplicações pós dipping.

Figura 1 e 2 -  Fotoinativação in vitro de microrganismos utilizando o fotossensibilizador Safranina -O e fonte LED (verde e branca).

 

Figura 3, 4 e 5: Fotoinativação in vivo após a ordenha de ovelhas, vacas e cabras.


Imagem: arquivo pessoal

Por apresentarem textura líquida em temperatura de resfriamento, e de alta viscosidade quando entram em contato com a temperatura corporal do animal, os hidrogéis reduzem o risco de contaminação ambiental e garantem uma melhor adesão na superfície do teto, garantindo uma maior liberação do princípio ativo no local de aplicação (Silva Junior, et al. 2020).

aplicação do hidrogel de Safranina-O e a fotoinativação tem se mostrado eficiente na inativação de microrganismos in vitro, eficiente na redução da contagem de células somáticas quando aplicada como pós dipping, e da contagem bacteriana total sem provocar alterações nos constituintes do leite.

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Autores
Bruna Moura Rodrigues;
Ranulfo Combuca da Silva Junior;
Bruna Barnei Saraiva;
Wilker Caetano;
Magali Soares dos Santos Pozza. 
 

Referências Bibliográficas 
Langoni, H.; Salina, A.; Oliveira, G. C.; Junqueira, N. B.; Menozzi, B. D.; Joaquim, S. F. Considerações sobre o tratamento da mastite. Pesquisa Veterinária Brasileira. 37. 2017. 

Maisch, T. A new strategy to destroy antibiotic resistant microorganisms: antimicrobial photodynamic treatment. Mini-Reviews in Medicinal Chemistry, 2009.

Sellera F.P., Sabino C.P., Ribeiro M.S., Gargano R.G., Benites N.R., Melville P.A., et al. In vitro photoinactivation of bovine mastitis related pathogens. Photodiagnosis and photodynamic therapy.13:276-81. 2016.

Silva Junior, R. C.; Campanholi, K. S. S.; Morais, F. A. P.; Pozza, M.S; Santos, G. T.; Hioka, N.; Caetano, W. Development and applications of safranin-loaded Pluronic F126and P123 photoactive nanocarries for prevention of bovine mastitis: In vitro and in vivo studies. Dyes and pigments.  v.167, p.204 - 215, 2019.

Silva Junior, R.C., Campanholi, K. S. S., Caetano, W., Pozza, M. S.S. Géis e hidrogéis fotoativos contribuem para minimizar a geração de resíduos na produção leiteira. Revista Bioika. 2020.