Transição do colostro para o leite de cabras: novos horizontes nos estudos das proteínas aos metabólitos.

Abstract

O leite de cabra é um alimento nutricionalmente complexo e que ao apresentar vários constituintes com diferentes potenciais bioativos, estes podem ser afetados por algumas enfermidades, mas que quando não, o consumo do leite e desses compostos afetam positivamente no desenvolvimento humano e animal. Assim, o objetivo deste estudo foi investigar o proteoma e metaboloma do leite caprino em diferentes estágios de lactação, idade e padrões de saúde (animais cronicamente positivos para o vírus da artrite encefalite caprina-CAEV) assim como avaliar perfis in sílico da modelagem da lactoferrina do leite de diferentes mamíferos, contribuindo com estudos sobre o leite de ruminantes e outros animais. Para obtenção dos resultados foram utilizadas técnicas como 2D-PAGE, espectrometria de massas e modelagem in sílico com programas como o I-TASSER, ExpasyProtParam, COFACTOR, entre outros. Nos estudos proteômicos e metabolômicos os animais foram divididos em grupos, sendo no mínimo sete e cinco animais por grupo, respectivamente. Diante da série de metodologias aplicadas nesse estudo, chegou-se aos resultados seguintes. Quando avaliado o proteoma da transição do colostro ao leite das cabras, observou-se uma maior qualidade nas proteínas nos animais que tiveram o primeiro parto, animais mais velhos na produção apresentaram as mesmas proteínas, porém com menor qualidade. Assim como, com três dias após o parto o padrão de concentração das proteínas também mudou, havendo de modo geral, menor concentração da proteína comparado com o dia do nascimento. Em se tratando dos metabólitos, animais mais jovens apresentaram maior quantidade de metabólitos do que os mais velhos, e não existiu diferença no perfil de metabólitos entre animais positivos e negativos para o vírus da CAE. Grupos de metabólitos foram identificados como ácidos graxos (ácido oleico, ácido palmítico etc.), açúcares (sucrose, D-maltose etc.), aminoácidos e até outros compostos orgânicos (riboflavina). Quando se avaliou a modelagem da lactoferrina, essa proteína contém sua estrutura conservada no genoma de diversas espécies de mamíferos, porém a estrutura da proteína da cabra detém uma adição de aminoácidos que não afeta a função ou aspectos biológicos dessa proteína. Os modelos ao serem gerados, foram estatisticamente validados de acordo com os parâmetros estabelecidos pelos programas utilizados, por mais que os modelos gerados da lactoferrina nas espécies Capra hircus e Macaca mulatta possuam adição de alguns grupos de aminoácidos, não há alteração no perfil biológico e químico dessas proteínas quando comparadas com outros mamíferos. Desse modo, os dados obtidos fornecem informações acerca do proteoma e metaboloma do leite de cabras, assim como renovam informações sobre a modelagem de proteínas presentes nas secreções lácteas, contribuindo ainda mais para o crescimento de dados na pecuária de cabras de leite e estudos sobre vírus da artrite encefalite caprina.

Goat's milk is a portion of nutritionally complex food and that by having several constituents with different bioactive potentials, they can be affected by some diseases, but when not, the consumption of milk and these compounds positively affect human and animal development. Thus, this study aimed to investigate the proteome and metabolome of goat's milk at different stages of lactation, age, and health standards (animals chronically positive for the caprine arthritis encephalitis virus-CAEV) as well as to evaluate in silico profiles of lactoferrin modeling from the milk of different mammals, contributing to studies on the milk of ruminants and other animals. To obtain the results, techniques such as 2D-PAGE, mass spectrometry, and in silico modeling were used with programs such as I-TASSER, Expasy ProtParam, COFACTOR, among others. In proteomic and metabolomic studies, animals were divided into groups, with at least seven and five animals per group, respectively. When the proteome of the transition from colostrum to the milk of goats was evaluated, a higher quality of proteins was observed in the animals that had their first calving, older animals in the production had the same proteins, but with lower quality. Likewise, with three days after delivery, the pattern of protein concentration has also changed, with, in general, less protein concentration compared to the day of birth. In the case of metabolites, younger animals had a higher number of metabolites than the older ones, and there was no difference in the metabolite profile between positive and negative animals for the CAE virus. Groups of metabolites have been identified as fatty acids (oleic acid, palmitic acid, etc.), sugars (sucrose, D-maltose, etc.), amino acids, and even other organic compounds (riboflavin). When the lactoferrin modeling was evaluated, this protein has its structure conserved in the genome of several mammal species, however, the structure of the goat protein has an addition of amino acids that do not affect the function or biological aspects of this protein. After model's generation, they were statistically validated according to the parameters established by the programs used, and the models generated from lactoferrin in the species Capra hircus and Macaca mulatta have the addition of some groups of amino acids, there is no change in the biological and chemical profile of these proteins when compared to other mammals. In this way, the data obtained provide information about the proteome and metabolome of goat's milk, as well as renew information about the modeling of proteins present in milk secretions, further contributing to the growth of data in dairy goat livestock and virus studies of goat encephalitis arthritis.