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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.10.2021.tde-19042021-140949
Document
Author
Full name
Breno Luis Nery Garcia
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Pirassununga, 2021
Supervisor
Committee
Santos, Marcos Veiga dos (President)
Martins, Cristian Marlon de Magalhães Rodrigues
Zafalon, Luiz Francisco
Title in Portuguese
Avaliação de meios de cultura cromogênicos para identificação rápida de bactérias Gram-positivas causadoras de mastite
Keywords in Portuguese
Cultura na fazenda
Identificação microbiológica
Mastite subclínica
Meios de cultura cromogênicos
Qualidade do leite
Abstract in Portuguese
O objetivo do presente estudo foi avaliar o desempenho diagnóstico (especificidade, Sp; sensibilidade, Se; valor preditivo positivo, VPP; valor preditivo negativo, VPN; e acurácia, Ac) de dois meios de cultura cromogênicos para identificação rápida de bactérias Gram- positivas (Streptococcus uberis/Enterococcus spp.; Streptococcus agalactiae/dysgalactiae; Staphylococcus aureus; Staphylococcus saprophyticus e Staphylococcus epidermidis) causadoras de mastite subclínica (MSC) em vacas leiteiras. Para isso, foi avaliado o desempenho dos meios de cultura cromogênicos seletivos para bactérias Gram-positivas (GP) e Staphylococcus (S) (CHROMagar™, Paris França) em amostras de leite provenientes de: 1) vacas com MSC durante a lactação (n = 504), e 2) vacas no período pós-parto (PP) (7 ± 3 dias pós parto; n = 536). A identificação rápida das bactérias Gram-positivas nos meios de cultura foi realizada por leitura visual da coloração das colônias após 24 h de incubação a 37°C. A identificação bacteriana por espectrometria de massas por MALDI-TOF MS de isolados em ágar sangue foi considerada a metodologia de referência para cálculo de: Ac, Se, Sp, VPP, VPN e coeficiente de concordância Kappa de Cohen. O meio GP apresentou alta acurácia de identificação de Streptococcus agalactiae/dysgalactiae tanto em amostras de MSC (Se: 89,1%; Sp: 96,3% e Ac: 95,6%) quanto em amostras de vacas em PP (Se: 100%; Sp: 99,0% e Ac: 99,1%). Resultados semelhantes foram observados para identificação de Streptococcus uberis/Enterococcus spp. (Se: 90,5%; Sp: 92,5% e Ac: 92,3%) em amostras de MSC e Se: 100%; Sp: 99,6% e Ac: 99,6% em amostras de vacas em PP com o uso do meio GP. No entanto, o meio GP apresentou baixa Se (25,0% em amostras de MSC e 50,0% em amostras de vacas em PP) na identificação de Staphylococcus aureus, apesar da alta Sp e Ac (Sp: 98,3% e Ac: 95,4% em amostras de MSC e Sp: 99,4% e Ac: 98,9% em amostras de vacas em PP). O meio de cultura S apresentou alta acurácia de identificação de Staphylococcus aureus (Se: 80,0%; Sp: 98,8% e Ac: 98,0% em amostras de MSC e Se: 66,7%; Sp: 100% e Ac: 99,6% em amostras de vacas em PP), apesar de a baixa prevalência dos patógenos Staphylococcus epidermidis e Staphylococcus saprophyticus limitar inferências sobre a acurácia da identificação destes patógenos no meio S. Apesar da limitação do meio GP na identificação de Staphylococcus aureus, os resultados de Se e Sp para Streptococcus uberis/Enterococcus spp. e Streptococcus agalactiae/dysgalactiae foram, de forma geral, elevados, e o desempenho diagnóstico do meio S na identificação de Staphylococcus aureus foi satisfatório tanto em amostras de MSC quanto de PP. Portanto, os meios GP e S podem ser alternativas viáveis para identificação rápida de agentes causadores de MSC e para monitoramento de vacas PP em sistema de cultura microbiológica na fazenda.
Title in English
Evaluation of chromogenic culture media for rapid identification of Gram-positive bacteria causing mastites
Keywords in English
Chromogenic culture media
Microbiological identification
Milk quality
On-farm culture
Subclinical mastites
Abstract in English
The aim of the present study was to evaluate the diagnostic performance (specificity, Sp; sensitivity, Se; positive predictive value, PPV; negative predictive value, NPV; and accuracy, Ac) of two chromogenic culture media for rapid identification of Gram-positive bacteria (Streptococcus uberis/Enterococcus spp.; Streptococcus agalactiae/dysgalactiae; Staphylococcus aureus; Staphylococcus saprophyticus and Staphylococcus epidermidis) that cause subclinical mastitis (SCM) in dairy cows. For this purpose, the performance of the selective chromogenic culture media for Gram-positive (GP) and Staphylococcus (S) (CHROMagar ™, Paris - France) in milk samples from: 1) cows with SCM during lactation ( n = 504), and 2) cows in the postpartum period (PP) (7 ± 3 days postpartum; n = 536). Rapid identification of Gram-positive bacteria in the culture media was performed by visual inspection of colony colors after 24 h of incubation at 37 ° C. The bacterial mass spectrometry identification by MALDI-TOF MS of isolates on blood agar was considered the reference methodology for calculating: Ac, Se, Sp, VPP, VPN and Cohen's Kappa coefficient of agreement. The GP media showed high accuracy in the identification of Streptococcus agalactiae/dysgalactiae both in samples of SCM (Se: 89.1%; Sp: 96.3% and Ac: 95.6%) and in samples of cows in PP (Se: 100%; Sp: 99.0% and Ac: 99.1%). Similar results were observed for the identification of Streptococcus uberis/Enterococcus spp. (Se: 90.5%; Sp: 92.5% and Ac: 92.3%) in samples of SCM and Se: 100%; Sp: 99.6% and Ac: 99.6% in PP cow samples using the GP medium. However, the GP media showed low Se (25.0% in samples of SCM and 50.0% in samples of cows in PP) in the identification of Staphylococcus aureus, despite the high Sp and Ac (Sp: 98.3% and Ac: 95.4% in samples of SCM and Sp: 99.4% and Ac: 98.9% in samples of cows in PP). Culture media S showed high accuracy in the identification of Staphylococcus aureus (Se: 80.0%; Sp: 98.8% and Ac: 98.0% in SCM samples and Se: 66.7%; Sp: 100% and Ac: 99.6% in samples of cows in PP), although the low prevalence of the pathogens Staphylococcus epidermidis and Staphylococcus saprophyticus limit inferences about the accuracy of the identification of these pathogens in the S environment. Despite the limitation of the GP media in the identification of Staphylococcus aureus, the results of Se and Sp for Streptococcus uberis/Enterococcus spp. and Streptococcus agalactiae/dysgalactiae were, in general, elevated, and the diagnostic performance of S media in the identification of Staphylococcus aureus was satisfactory in both SCM and PP samples. Thereforet GP and S media may be viable alternatives for the rapid identification of SCM causing agents and for monitoring PP cows in on-farm microbiological culture systems.
 
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Publishing Date
2022-04-04
 
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