Aspectos microbiológicos do colostro bovino em

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REDVET Rev. Electrón. vet. http://www.veterinaria.org/revistas/redvet
2014 Volumen 15 Nº 06 - http://www.veterinaria.org/revistas/redvet/n060614.html
REDVET - Revista electrónica de Veterinaria - ISSN 1695-7504
Aspectos microbiológicos do colostro bovino em diferentes
técnicas de conservação e armazenamento: uma revisão Microbiological aspects of bovine colostrum in different techniques
of conservation and storage: a review
Rafael Alves de Azevedo1 e Eduardo Robson Duarte1
1
Universidade Federal de Minas Gerais, Instituto de Ciências
Agrárias, Avenida Universitária, nº 1000, Bairro Universitário,
39.404-547. Montes Claros, MG. Email: [email protected]
RESUMO
O colostro é um alimento rico e nobre e pode ser utilizado como sucedâneo
para a criação de bezerros. O excedente de colostro pode ser armazenado
por diferentes técnicas. Entretanto, é fundamental o controle da qualidade
nutricional e microbiológica do material, evitando-se agentes patogênicos
para os bezerros. O conhecimento sobre os parâmetros microbiológicos do
colostro são fundamentais para a viabilização da utilização desse material na
alimentação de bezerros leiteiros. Esta revisão aborda as características
microbiológicas do colostro bovino in natura, conservado e armazenado por
diferentes técnicas.
Palavras chave: Deterioração. Fermentação. Pasteurização. Silagem de
colostro. Sucedâneo do leite
ABSTRACT
Colostrum is a rich and noble food and can be used as a substitute for milk
in calf rearing. Excess colostrum can be stored by different techniques.
However, it is essential to control the nutritional and microbiological quality,
avoiding pathogens for calves. Knowledge of microbiological parameters of
colostrum is essential to enable the utilization of this material in the calf
feed. This review clarifies the microbiological characteristics of bovine
colostrum in nature, conserved and storage by different techniques.
Keywords: Deterioration. Fermentation. Pasteurization. Colostrum silage.
Milk replacer
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Aspectos microbiológicos do colostro bovino em diferentes técnicas de conservação e armazenamento:
uma revisão
http://www.veterinaria.org/revistas/redvet/n060614/061402.pdf
INTRODUÇÃO
O colostro bovino é a secreção da glândula mamária nos primeiros dias
após o parto (Gonzáles et al., 2001). Além do importante papel de
transferência de imunidade para os bezerros, esse alimento também é a
primeira fonte de nutrientes para os mamíferos recém-nascidos. Em
propriedades leiteiras especializadas, normalmente, o colostro é produzido
em quantidades maiores do que as exigidas pelos bezerros (Rindisig, 1977),
gerando assim excedente do produto.
O colostro excedente não é comercializado e possui potencial para ser
utilizado como sucedâneo lácteo, sendo disponibilizado em quantidades
suficientes para alimentar bezerros durante grande parte da fase de
aleitamento. Considerando somente os três primeiros dias após o parto,
Huber (1974) relatou produção média de colostro de 32,7 kg para as
novilhas e 41,7 kg para vacas da raça Freezing. Em outro estudo
semelhante, Yu et al. (1976) relataram produção média de 24 kg e 54 kg de
colostro excedente para novilhas e vacas da raça Holstein, respectivamente.
A utilização do colostro excedente como sucedâneo pode constituir
alternativa racional (Arguello et al., 2003) e viável (Ribeiro et al., 2001;
Saalfeld, 2008), por conter características nutricionais superiores às do leite
e não possui valor comercial, merecendo grande atenção quanto às
características físicas, microbiológicas e nutricionais. Entretanto, para ser
utilizado no aleitamento de bezerros, deve ser armazenado de forma
adequada (Foley e Otterby, 1978).
A relevância imunológica e nutricional do colostro deve ser preservada
com a segurança microbiológica nos processos de armazenamento para
fornecimento durante o aleitamento artificial de bezerros. Sendo assim, o
objetivo com esta revisão é descrever as características microbiológicas do
colostro bovino in natura, processado termicamente e armazenado por
diferentes técnicas.
COLOSTRO IN NATURA
Em estudo pioneiro sobre a qualidade do colostro in natura, Muller et al.
(1975) observaram alta contaminação microbiana no material, com valores
de 1,7x106 unidades formadoras de colônia (UFC)/mL para mesófilos totais,
sendo também verificadas contagens de 6,0x104 UFC/mL para coliformes e
1,40x107 UFC/mL para bolores e leveduras. Já Foley e Otterby (1978)
reportaram menores contaminações ao avaliarem as contagens de mesófilos
totais (1,6x106 UFC/mL), bolores e leveduras (1,0x102 UFC/mL), bactérias
ácido-láticas (2,5x102 UFC/mL) e coliformes (1,0x102 UFC/mL).
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uma revisão
Segundo Raimondo et al. (2009) as características celulares da
excreção durante a fase colostral podem refletir a contaminação microbiana
do material. Sendo assim, esses autores, utilizando o California Mastitis Test
(CMT) e a CCS /mL de vacas da raça Jersey, objetivaram estabelecer valores
de referência. Foram observadas oscilações nas CCS entre 946,4 e 1.355,3
CCS/mL no colostro das primeiras 24 horas de lactação. Essa contagem
diminui gradualmente durante a fase colostral, com valores de 874,7
células/mL no segundo dia de lactação. Também foram observados que após
a fase colostral, ocorreu redução expressiva desses valores, uma vez que
foram registradas contagens de 433,4 CCS/mL entre o 8º e 15º dia de
lactação.
É importante ressaltar que a composição e as características físicas do
colostro in natura variam de acordo com a raça, a individualidade do animal,
a alimentação, e de acordo com o período pré-parto e pós-parto das vacas
(Foley e Otterby, 1978).
QUALIDADE MICROBIOLÓGICA DO COLOSTRO BOVINO TRATADO
TERMICAMENTE
Patógenos como Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis
(Sweeney, 1996), Mycoplasma spp. (Stabel et al., 2004), Escherichia coli
(Clarke et al., 1989), Listeria monocytogenes (Jayarao e Henning, 2001), e
Salmonella spp. (Stabel et al., 2004) já foram cultivados a partir de
amostras do colostro bovino in natura. Esses microrganismos podem ser
encontrados em glândulas mamárias infectadas ou até mesmo podem ser
oriundos de contaminação bacteriana após a coleta do material. O
tratamento térmico possui como objetivo principal eliminar esses patógenos
do colostro (Dornhausen, 2010).
As primeiras tentativas de tratamento térmico do colostro, com
processos rápidos de tratamento durante a pasteurização, aumentaram a
viscosidade e a desnaturação das proteínas (Godden et al., 2003; Stabel et
al., 2004). Entretanto, o uso de temperaturas mais baixas e com maior
tempo de tratamento reduziram esses problemas (Johnson et al., 2007).
Atualmente é indicado que o colostro seja aquecido a 60°C durante 60
minutos, para manter as concentrações de imunoglobulinas, bem como as
funções e características nutricionais. Durante o tratamento térmico lento
indicado, além dos objetivos já apresentados, a erradicação, ou redução do
número de agentes infecciosos ou deteriorantes também podem ser
alcançadas (Godden et al., 2006; McMartin et al., 2006; Dornhausen, 2010).
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uma revisão
Segundo Dornhausen (2010), ao avaliar amostras de colostro in natura
da primeira ordenha e amostras desse material após o tratamento térmico
lento, pôde ser observado que a contagem total de bactérias antes do
processamento apresentou média de 562 UFC/mL e que, após esse
processo, ocorreu redução significativa, com média de 28 UFC/mL. Dentre os
microrganismos encontrados no colostro in natura, os Staphylococcus spp.
coagulase-negativo e Streptococcus spp. ambientais foram os contaminantes
mais comuns, seguidos por bastonetes Gram-negativos, Corynebacterium
spp. e bacilos Gram-positivos. O autor também verificou que a contagem
total de bactérias reduziu em 95%, sendo que das 29 amostras de colostro,
20 foram esterilizadas. As amostras que ainda permaneceram contaminadas
com bactérias apresentaram Staphylococccus spp. coagulase-negativo,
bacilos Gram-negativos, Streptococcus spp. ambientais e Corynebacterium
sp. como os principais contaminantes. Bactérias da família Enterobacteriacea
foram totalmente eliminadas, os Streptococcus spp. ambientais foram
reduzidos em 93% e os Staphylococcus coagulase-negativos em 92%. A
eficácia do tratamento térmico foi menor para Corynebacterium spp., com
redução de 84%.
É importante ressaltar que, durante o tratamento térmico do colostro,
deve-se ter cuidado com o transporte e higienização antes do
processamento, bem como a limpeza completa e desinfecção do
pasteurizador e outros equipamentos após a utilização. O processamento
térmico e armazenamento adequado, além do manejo do aleitamento,
contribuem diretamente na preservação da boa qualidade microbiológica do
colostro (Manohar et al., 1997; Stewart et al., 2005)
Segundo Foley e Otterby (1978), o colostro excedente também pode
ser processado termicamente para o uso futuro, por meio de refrigeração ou
congelamento. Entretanto, mesmo que essas técnicas resultem em poucas
perdas de nutrientes no armazenamento, requerem utilização de freezer e
manuseio extra para o descongelamento do material, e por isso são
preferencialmente indicadas para a formação de banco de colostro. O
armazenamento por resfriamento foi considerado, por muito tempo, o único
meio viável de se preservar o colostro, mas a utilização de equipamentos
com grande capacidade, para estocar grandes volumes de colostro, não é de
fácil acesso para todos os níveis de propriedades leiteiras.
COLOSTRO FERMENTADO E ACONDICIONADO DE FORMA AERÓBICA
Técnicas de acondicionamento do colostro bovino excedente vêm sendo
estudadas há muitos anos. A primeira tecnologia foi descrita por Swannack
(1974), na Inglaterra, onde agricultores tiveram sucesso no armazenamento
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uma revisão
com a fermentação e acondicionamento em temperatura ambiente, em
vasilhames abertos.
Segundo Foley e Otterby (1978), produtores residentes em áreas com
temperaturas abaixo de 0°C armazenavam o colostro ao ar livre durante os
meses mais frios, para posterior fornecimento aos animais como sucedâneo
lácteo, evitando o armazenamento do material em refrigeradores e freezers.
Para a utilização dessa tecnologia, recomendações foram propostas.
Primeiramente o colostro deveria ser manuseado de forma higiênica
para evitar a contaminação microbiana (Drevjany et al., 1975),
posteriormente, deveria ser armazenado em recipientes com tampas, sendo
que o colostro com presença de sangue não deveria ser fermentado (Kaiser,
1977). Após a coleta, o material deveria ser homogeneizado diariamente,
para neutralizaria a separação de sólidos, alocados em locais com
temperaturas inferiores a 25°C, e, se possível, fornecido dentro das
primeiras semanas após o armazenamento.
No entanto, o processo de fermentação, com acondicionamento em
recipientes abertos, também passou a ser adotado em regiões de clima
quente, e após essas recomendações, o aproveitamento do colostro
excedente aumentou consideravelmente (Foley e Otterby, 1978). Quando o
material foi adequadamente fermentado em temperaturas médias de 25 a
27 ºC, raramente ocorreu desenvolvimento de odores indesejáveis (Jenny et
al. 1977a). No entanto, temperaturas superiores durante o armazenamento
podem favorecer a putrefação do material. Estudos indicam que a
fermentação 32 a 39°C ocasionou a formação de odores pútridos após sete a
16 dias de armazenamento (Muller e Syhre, 1975; Rindsing e Bodosh,
1977).
Jenny et al. (1977b), no estado Americano da Carolina do Sul,
avaliaram o efeito da temperatura ambiente sobre a fermentação natural do
colostro durante 32 dias. O material foi coletado das seis primeiras ordenhas
de oito vacas Holandesas, sendo quatro ordenhadas no inverno e quatro no
final da primavera. O material foi armazenado em recipientes de plástico, e
após analises microbiológicas foram verificadas contagens máximas de
mesófilos totais, para ambos os períodos, de 109 UFC/mL. Os autores
também observaram que a contagem reduziu pouco durante o
armazenamento no inverno, com temperaturas de oito a 15°C. Durante a
primavera, com temperaturas de 20 a 27°C, houve declínio entre o 2º e 16º
dia de armazenamento. Após 32 dias de fermentação foram quantificados
9×107 e 4×107 UFC/mL de Lactobacillus spp., correspondendo a 7 e 30%
do total de bactérias ácido láticas, durante os períodos de inverno e
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uma revisão
primavera, respectivamente. Ao considerarem a contaminação por fungos,
observaram que na fase inicial, para o período de inverno, foram observadas
menores concentrações em relação à primavera. Para ambas as estações a
contagem de fungos e leveduras correspondeu a 106 UFC/mL após 32 dias
de fermentação.
Muller e Smallcomb (1977) não verificaram diferenças na contagem
total de UFCs entre o início e após 14 dias de fermentação, à temperatura de
32°C. No entanto, as populações de microrganismos tendem a aumentar
rapidamente com o início da fermentação do colostro (Palmer e Mudd,
1974), sendo mais expressivo quando o colostro é armazenado em locais
com maiores temperaturas (Rindsig e Bodosh, 1977).
A fermentação em temperatura mais elevada favorece a putrefação do
material. Entretanto, esse processo pode ser reduzido quando o número de
bactérias láticas for elevado no início do armazenamento. Esses
microrganismos promovem rápida produção de ácido lático e a acidificação,
associada à competição por nutrientes, além de retardarem o crescimento
de microrganismos indesejáveis nos primeiros dias da fermentação,
reduzindo drasticamente o crescimento de bactérias proteolíticas (Palmer e
Mudd, 1972). A contagem de bactérias proteolíticas geralmente aumenta
entre o sétimo dia de fermentação, quando o material é armazenado em
temperaturas médias de 21ºC. Entretanto, a 37°C essa elevação de agentes
proteolíticos foi constatada no 28º dia de armazenamento, o que reduziu a
qualidade proteica do material armazenado (Rindsig e Bodosh, 1977).
Ao avaliar bactérias ácido-láticas, Rindsig e Bodosh (1977) relataram
alterações lentas desses microrganismos nos primeiros quatro a sete dias de
fermentação, com posteriores e constantes elevações até o 28° dia. Já
Palmer e Mudd (1972) observaram rápido aumento de UFC durante os
primeiros dias de fermentação, com estabilização das populações entre o 5º
ao 8º dia, além de apresentarem declínio lento com o passar do tempo.
Thompson e Marth (1976) isolaram 87 colônias de bactérias ácido-láticas e
todas
foram
identificadas
como
Streptococcus
faecalis.
Esses
microrganismos apresentaram aumento durante os dois primeiros dias de
fermentação, com estabilização até o 21° dia. Entretanto, Muller e
Smallcomb (1977) relataram aumento dessas bactérias até o 14º dia de
fermentação em colostro armazenado a 32ºC.
Mesmo sendo uma técnica conveniente e econômica, o armazenamento
em ambiente com fermentação natural em recipientes abertos pode
promover alterações nas características físicas, microbiológicas e inevitáveis
perdas de nutrientes, além de redução de palatabilidade do material e riscos
de contaminações microbiológicas nos animais (Foley e Otterby, 1978).
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A presença de patógenos para os animais, como cepas de Escherichia
coli, causadora de colibacilose em bezerros, e agentes da salmonelose é um
dos principais fatores de risco de utilização do colostro fermentado
inadequadamente, uma vez que esses microrganismos já foram isolados em
amostras de colostro armazenado à temperatura ambiente (Foley e Otterby,
1978). Wray e Callow (1974) isolaram cepas hemolíticas de E. coli (08:K85)
que sobreviveram após a fermentação por 36 dias a 21°C. Os mesmo
autores também estudaram a sobrevivência de Salmonella sorotipo Dublin e
Salmonella typbimurium em colostro fermentado e verificaram que somente
em pH inferior ou igual a 4,5 essas bactérias foram inativadas.
Segundo Thompson e Marth (1976), a produção de ácido lático durante
a fermentação é aparentemente insuficiente para eliminação de coliformes.
Esses autores verificaram que coliformes totais aumentam rapidamente
durante os primeiros três a seis dias, após início da fermentação, e
posteriormente estabilizaram ou reduziram a população.
Palmer e Mudd (1972) verificaram que o armazenamento do colostro a
30°C, em comparação com temperaturas entre 18 a 25°C, aumentou o
crescimento de coliformes. Segundo os autores, elevações das populações
dessas bactérias foram verificadas entre sete a 14 dias após o início da
fermentação. Também foi observado que as Salmonella dublin e Salmonella
typbimurium sobreviveram até duas e cinco semanas, respectivamente.
Durante os primeiros cinco dias após a inoculação, a concentração dessas
bactérias aumentou significativamente, mas quando o pH do colostro caiu
abaixo de 4,4, a concentração diminuiu rapidamente.
O uso de colostro fermentado como sucedâneo em propriedades
leiteiras não deveria favorecer a ocorrência de salmonelose ou colibacilose
nos bezerros, pois, normalmente, produtos acondicionados e fermentados de
forma adequada, não permitem a sobrevivência de Enterobacteriacea em
concentrações suficientes para promover alterações intestinais nos bezerros
(Wray e Callow, 1974).
COLOSTRO FERMENTADO COM ADIÇÃO DE ADITIVOS QUÍMICOS
Em regiões que apresentam temperatura média elevada, quando o
colostro é fermentado e acondicionado de forma aeróbica, o mesmo pode se
tornar inaceitável aos bezerros (Kaiser, 1976; Rindsig, 1976), além de
apresentar alta incidência de microrganismos deteriorantes ou patogênicos.
Nessas circunstâncias, a utilização de aditivos químicos poderia ser uma
recomendação a ser adotada durante o armazenamento do material. Os
aditivos químicos podem ser eficazes na redução do crescimento de
coliformes, além de reduzirem o desenvolvimento de fungos e
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uma revisão
levedura. Os mais utilizados para o armazenamento incluem o ácido fórmico,
acético, propiônico e o formaldeído, os quais possuem funções de
conservação e acidificação do meio (Foley e Otterby, 1978).
Esses aditivos devem ser incorporados ao colostro fresco, antes da
adição do material aos recipientes de armazenamento, em quantidades de
acordo com o produto utilizado. Uma pesquisa reportou que a utilização de
0,5% de ácido propiônico foi ineficaz na prevenção do desenvolvimento de
odores pútridos no colostro armazenado a 37°C. Entretanto, a utilização de
0,1% de formaldeído inibiu a putrefação após 28 dias de fermentações in
vitro. As concentrações de 1,0 e 1,5% de ácido propiônico foram eficazes na
redução de coliformes ao longo de 28 dias de fermentação. A adição de
formaldeído e de ácido propiônico no colostro fermentado reduziu a
contagem total de UFC de microrganismos durante 28 dias de
armazenamento, além de promover menor desenvolvimento de fungos e
leveduras, quando comparada ao colostro naturalmente fermentado (Rindsig
e Bodosh, 1977). Entretanto, Muller e Smallcomb (1977) observaram que
nem todos aditivos químicos não promovem redução da UFC quando o
material é fermentado e acondicionado em regiões com temperatura de
32°C, indicando somente a utilização do benzoato.
COLOSTRO
FERMENTADO
E
ACONDICIONADO
ANAERÓBICA: SILAGEM DE COLOSTRO
DE
FORMA
Na região sul do Brasil, uma nova alternativa de armazenamento do
colostro excedente foi proposta por Saalfeld (2008), denominada silagem de
colostro, a qual consiste no armazenamento do colostro em garrafas
plásticas de politereftalato de etilenotipo (PET), hermeticamente vedadas,
por um período mínimo de 21 dias. Para a correta indicação e segurança
dessa tecnologia, estudos da dinâmica microbiológica desse material devem
ser avaliados, evitando assim prejuízos aos animais.
Geraseev et al. (2011), ao avaliarem análises microbiológicas da
silagem de colostro in natura, verificaram o material com características de
boa fermentação, apresentou ausência de Enterobacteriacea, Staphylococcus
spp. e fungos. O cultivo microbiano indicou presença de bactérias com
características morfológicas compatíveis com Lactobacillus spp. para todas
as amostras avaliadas com boas características de fermentação. Entretanto,
para o material com características de fermentação inadequada,
caracterizadas por dilatação da garrafa, alta produção de gases e odor
pútrido, os cultivos indicaram positividade para Enterobacteriacea,
Staphylococcus spp. e fungos, além de concentrações inferiores de
Lactobacillus spp. Durante o processo de produção da silagem de colostro,
também foram quantificados as possíveis perdas e descartes do
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uma revisão
material coletado durante um ano, e após as análises, os autores concluíram
que ocorreram perdas com taxa de descarte superior a 90% para colostro
proveniente da segunda ordenha após o parto.
Em estudo na mesorregião norte de Minas Gerais, Brasil, Azevedo et al.
(2009) avaliaram a curva de pH e as características microbiológicas da
silagem de colostro durante 34 dias in vitro. Verificou-se que o pH não
apresentou redução adequada, atingindo média de 5,41, o que não
favoreceu o crescimento de Lactobacillus spp. Segundo Claesson et al.
(2007), essas bactérias possuem crescimento ótimo em pH que varia entre 4
a 5.
A silagem de colostro com média de pH superior a 5 favoreceu o
crescimento de microrganismos patogênicos como Enterobacteriaceae e
Staphylococcus spp. em contagens superiores a 1 x 107UFC mL-1 em 42,9 e
37,5% das amostras, respectivamente. É importante ressaltar que a
presença desses microrganismos poderia ser justificada também por
possíveis contaminações durante o procedimento de coleta ou por
contaminação da própria glândula mamária dos animais. Por isso, deve-se
evitar utilizar colostro proveniente de animais com histórico de mastite e
promover ordenha em condições higiênicas para a produção da silagem
(Azevedo et al., 2009).
Ferreira (2011) avaliou a dinâmica fermentativa e microbiológica da
silagem de colostro na região de Piracicaba, São Paulo, Brasil e verificou que
após 56 dias de acondicionamento do material, houve intenso
desenvolvimento de bactérias ácido-láticas. O autor verificou que ocorreu
ainda ausência de enterobactérias e leveduras a partir de 21 e 28 dias de
armazenamento, respectivamente.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
As diferentes técnicas de processamento para tratamento térmico,
químico e para o armazenamento do colostro excedente podem influenciar
diretamente a qualidade microbiológica do produto final. É fundamental o
controle em todas as fases, desde a obtenção, armazenamento e
fornecimento do material para os animais para garantir a segurança
alimentar desse produto para os bezerros em aleitamento.
O colostro pode ser armazenado economicamente à temperatura
ambiente em regiões frias. No entanto, quando o colostro é armazenado em
alta temperatura, o risco de perdas e da presença de contaminantes é
elevado. Em fermentações inadequadas, as deteriorações podem reduzir a
vida de prateleira e a qualidade protéica do material, que pode
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constituir fonte de microrganismos patogênicos. Uma alternativa em regiões
de clima quente é a adição de conservantes para favorecer a segurança
microbiológica no armazenamento do material.
A silagem de colostro em recipiente PET pode constituir uma técnica
promissora e viável. Entretanto, pode promover fermentações inadequadas,
com alta taxa de descarte e com elevada concentração de microrganismos
patogênicos. O odor, as características físicas e em especial o pH podem
refletir a qualidade microbiologia do produto fermentado. Futuros estudos
com inoculantes e associações com conservantes, considerando as condições
de ordenha e saúde dos animais doadores do colostro serão importantes
para melhor utilização dessa tecnologia, permitindo a conservação desse
material de forma segura para a o aleitamento alternativo dos bezerros.
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Aspectos microbiológicos do colostro bovino em

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