Origen, alteraciones en las características físico-químicas de la leche y efecto sobre los procesos y productos lácteos.
Pastor Ponce Ceballo PhD.
Centro de Ensayos para el Control de la Calidad de la Leche y Derivados
Lácteos, Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA), San José de
las Lajas, La Habana, Cuba.
CONTENIDO- Variaciones anormales en la composicion y propiedades fisico-quimicas de la leche.
- Sindrome de Leche Anormal (SILA)
- Bases cientificas del Sindrome de Leche Anormal
- Criterios para establecer el SILA
- Causas asociadas a trastornos metabólicos y ruminales de la vaca lechera
- ¿Cómo se expresa el SILA a nivel de la glándula mamaria?
4. Presentación de casos de Síndrome de Leche Anormal (SILA).
5. Criterios para el diagnostico de trastornos asociados al Síndrome de Leche Anormal.
6. Resumen General
7. Bibliografía consultada
I. Variaciones Anormales en la Composición y Propiedades Físico-Químicas de la Leche
La grasa es el componente lácteo más
variable y con más posibilidades de modificarse por manejo de la
alimentación y por selección genética, a diferencia de las proteínas y
en menor medida la lactosa y los minerales que muestran un
comportamiento muy estable. Los pastos y forrajes de gramíneas
constituyen la base de alimentación de la vaca lechera en el trópico.
Comúnmente, la baja densidad de nutrientes y poca digestibilidad de la
fibra limitan considerablemente el consumo de materia seca y la
capacidad para cubrir todas las necesidades durante el período de
lactación. En tales circunstancias ocurre una disminución en la
producción lechera y un incremento en el contenido de grasa con pocos
cambios en el resto de los componentes.
Este comportamiento está asociado por
una parte, a la menor producción de precursores glucogénicos y por otra
al incremento del acetato ruminal y movilización de reservas corporales
que generan cambios en la disponibilidad de sustratos para la síntesis
de grasa (Barros, 2001). Una reducción en el contenido de grasa y el
resto de los sólidos ocurre cuando existe una pobre digestibilidad de
los alimentos fibrosos y se emplean alimentos voluminosos de mala
calidad como son algunos ensilajes de gramíneas y pastos pasados de
época de cosecha, lo que provoca una disminución del pH ruminal y
alteraciones en los patrones de fermentación. Amplias revisiones sobre
el tema ha sido reportado por Rearte, (1993), Taberna, (2003),
Garcia-Lopez et al., (2005), Cervantes (2005).
Un efecto similar se produce cuando se
emplean dietas con alto nivel de caña de azúcar, melazas, residuos de
cervecerías y otras fuentes con un alto contenido de carbohidratos
fácilmente fermentables y pobre en pastos, forrajes o heno de buena
calidad (Ponce et al, 1999). En tales circunstancias ocurre una pobre
digestibilidad de la fibra y se reduce la producción de acetato con
afectaciones en el ecosistema ruminal.
La utilización de dietas con alto nivel
de concentrado y pobres en fibra produce un aumento en los precursores
glucogénicos fundamentalmente de ácido propiónico, lo que favorece los
rendimientos en leche pero deprimen el contenido de grasa, fenómeno
conocido como síndrome de la baja grasa (Engvall,1980, Oldaham, 1991).
La reducción en la síntesis de novo de grasa por la producción de
metil-malonato que interfiere dicha síntesis y el efecto estimulador del
propionato sobre la secreción de la insulina y consecuentemente el
efecto lipogénico desde esta, son las causas más probables de dicho
fenómeno.
En cuanto al contenido de proteínas en
la leche, sólo se afecta cuando el aporte de proteína verdadera en la
ración es muy bajo o existe un marcado desbalances energético en la
misma (Peres, 2001). El incremento del nivel de proteína bruta desde un
12 hasta un 18 % produce un ligero aumento en la leche, pero niveles
superiores sólo elevan el contenido de nitrógeno no proteico,
fundamentalmente de urea (Emery, 1978). Al nivel energético de la ración
se le reconoce un efecto más pronunciado sobre el contenido de proteína
de la leche que sobre el nitrógeno total, reportándose una mejora
sustancial cuando el balance es positivo (Peres, 2001). El balance
energía/proteína explica entre un 21 y un 43% de las variaciones en la
relación proteína/grasa, señalándose como un indicador de particular
sensibilidad a dichos cambios. La urea en leche también puede ser
utilizada como un indicador de la utilización del nitrógeno de la dieta
en su relación con el aporte de energía y no vinculado al consumo total
de materia seca.
La lactosa, es un componente de gran
dependencia energética ya que se sintetiza totalmente a partir de la
glucosa; reportándose que no varía con los cambios en la alimentación y
muy poco con la calidad de ésta. Una de las razones de su estabilidad es
la capacidad de absorber agua y regular la isomolaridad de la leche en
relación con el plasma (Peaker, 1977). Sin embargo, en francos estados
de desnutrición y limitada disponibilidad de sustratos glucogénicos,
puede ocurrir también una disminución asociada generalmente con bajas
concentraciones de proteínas. Nuestros estudios indican que la lactosa
es un componente moderadamente sensible a los cambios en la calidad y
cantidad de alimentos e incluso en los estados de estrés climático,
siendo un buen indicar de alteraciones en la lactación. Las
concentraciones de Sodio, Potasio y Cloruros y sus interrelaciones con
la lactosa, son reguladas por mecanismos energéticos dependiente, a
nivel de la membrana de la célula epitelial mamaria, manteniendo la
presión osmótica entre sangre/leche, y solo se afectan por fallos en la
disponibilidad de ATP o por alteraciones en la permeabilidad celular
(Peaker, 1977, Ponce y Bell, 1986)
Con relación al contenido mineral, estos
son muy estables y solo son afectados por el efectos fisiológicos o
trastornos en la glándula mamaria, que por la alimentación. (Oldaham,
1991). Las etapas de carencias de minerales son suplidas por los propios
depósitos orgánicos, aunque si estas son prolongadas y existen
dificultades en el equilibrio en la dieta y en la absorción a nivel
intestinal, ello pudiera reflejarse ligeramente en algunos de los
componentes como el calcio, fósforo y magnesio (Oconnor et al., 1988).
Algunas propiedades físico-químicas como
el peso específico, punto crioscópico, pH, y la acidez titulable varían
solo dentro de ciertos límites, lo que permite establecer parámetros
específicos para la leche cruda. Los cambios fuera de dichos límites
están dados generalmente por adulteraciones, enfermedades como la
mastitis o por alteraciones fisiológicas como largas lactancias o
periodo calostral. Un criterio similar puede ser aplicado a las
características organolépticas como el sabor, olor y color.
II. Síndrome de Leche Anormal (SILA)
La aparición de leche que reacciona
positivamente a la prueba del alcohol o la prueba de cocción, sin tener
una elevada acidez ni provenir de vacas con mastitis, o adulterada, es
un problema práctico que confrontan con alguna frecuencia ciertos
animales y rebaños lecheros en las condiciones del trópico. Este es un
fenómeno mucho más recurrente en la actualidad, identificado por
dificultades en el tratamiento térmico y en la calidad de los productos
finales. Es un fenómeno observado con mayor frecuencia durante la época
de seca y en aquellos rebaños donde se localizan las razas lecheras más
especializadas
La denominación a estas alteraciones con
el nombre de Síndrome de Leche Anormal (SILA), fue propuesta por el
autor (Ponce et al. 1999, 2001, 2006)). En términos generales, el SILA
es un conjunto de alteraciones de diferente naturaleza y amplitud en los
componentes y las propiedades físico-química de la leche, que causan
trastornos en los procesos de elaboración de derivados lácteos, en sus
rendimientos y/o en la calidad final de los mismos. La denominación de
leche o proteína inestable al calor, leche inestable a la prueba del
alcohol, o leche alcalina, utilizada comúnmente para caracterizar dicha
alteración, no abarca el amplio significado y expresión real del
problema. La primera evidencia de este conjunto de alteraciones en la
leche fue reportada desde el año 1983 por dicho autor, hasta la
reproducción del cuadro de forma experimental en 2005 (Ponce, 1983,
Hernández et al., 2003)
Desde los años sesenta, existen reportes
de alteraciones en las características físico-química de la leche por
causas no totalmente esclarecidas (Ribadeu-Dumas, 1960, Rose, 1962). Mas
reciente, Negri et al. (2001), realizaron una extensa revisión sobre el
tema, concluyendo que los cambios en la alimentación, estado de la
lactancia y las enfermedades, pueden explicar los cambios estacionales
en la estabilidad térmica de la leche y que la prueba del alcohol
pudiera ser un buen estimador de la misma cuando el pH sea menor de
6,6-6,7, pero cuestionable cuando es superior.
La ocurrencia de trastornos metabólicos
como la cetosis, hipomagnesemia, hipocalcemia, síndrome de baja grasa,
así como la leche proveniente de vacas con largas lactancias, recién
paridas o con afectación por mastitis, presentan generalmente
alteraciones en las concentraciones de algunos de los componentes
lácteos y/o en las propiedades físico-química u organolépticas (Barros,
2001, 2006), pero generalmente el efecto es puntual sobre algunos
indicadores y propiedades especificas de la leche, sin alterar otros.
Alteraciones de esta naturaleza han sido
reportadas en la literatura, fundamentalmente por el grupo de Yoshida
(1980), referido como Síndrome de Utrech y por Pecorari et al. (1984) de
la Universidad de Parma en Italia, ambos en la década del 80, aunque no
se corresponde totalmente a la descripción del SILA. En la mayor parte
de los reportes sobre alteraciones en las características de la leche,
se han identificado algunas causas genéticas como la alta frecuencia del
alelo AA de K-caseína, que se asocia a defectos de coagulación y bajos
rendimientos en queso (Macheboeuf et al 1993, Buchberger J. y Dovc P.
2000). En la presente década, varias investigaciones reportadas por
Fonseca de Silva (2006), Zanela (2006), y Barros
(2006), han profundizado en el tema
desde diferentes perspectivas y condiciones, ratificando la importancia
del problema y considerando que no se trata solo de un fenómeno
relacionado con estados de desnutrición de la vaca lechera, ya que se ha
observado en animales en buenas condiciones físicas y de manejo.
Por ello, la ocurrencia de alteraciones
múltiples en la composición láctea y en sus características
físico-químicas deben tener un tratamiento especial y un enfoque más
integral, interpretado como un problema de salud del rebaño, mas que una
simple expresión productiva.
La presencia de rebaños de vacas,
aparentemente sanas, cuya leche cruda presentaba reacción alcalina y a
su vez positividad a la prueba del alcohol, sin que proviniera de
animales con mastitis o lactancias largas es el problema más visible,
debido a que no siempre se cuenta con condiciones para un análisis más
integral de las propiedades de la leche. En el caso de Cuba, las
condiciones asociadas a dichas alteraciones fue inicialmente la
alimentación basada esencialmente en un exceso de forraje de caña de
azúcar y melazas durante la época de seca, animales de la raza Holstein
de alto potencial genético y una pobre condición corporal. Dicho
problema se repitió en otros períodos posteriores, pero no siempre con
las mismas características, aunque siempre con afectación en el
alargamiento en el tiempo de coagulación enzimática y por estárter,
características indeseables en la consistencia del coágulo, alta
retención de agua, pérdida de proteína en el suero y pobre calidad en
los quesos. La situación conllevó a la realización de un programa de
estudios sobre dicha problemática (Ponce y Bell, 1986, Ponce et al.
1990), el que ha continuado hasta la actualidad abordando diferentes
factores que pueden estar asociados al mismo.
III. Bases Científicas del Síndrome de Leche Anormal (SILA)
a. Criterios para Establecer el SILA
La conformación del criterio de Síndrome
de Leche Anormal (SILA), tiene en cuenta los indicadores medios y sus
variaciones de calidad de la leche cruda establecidas a nivel
internacional, pero básicamente los obtenidos en las condiciones del
propio país (Ponce et al. 1986, López y Ponce, 1992). También incorpora
los resultados derivados de la evaluación de la composición láctea bajo
diferentes sistemas de alimentación (Ponce et al. 1990), con lo cual se
conforma los resultados y criterios de SILA que aparecen en la tabla 1.
Tabla 1. Características Físico-Químicas de la Leche Cruda y Criterios Base para Considerar un Cuadro de Síndrome de Leche Anormal
Indicador/Variable
|
Valor Medio
|
Rango Variación
|
Base SILA
|
| Acidez (% ac. Láctico) pH Prueba alcohol (70% v/v) Densidad (g/cm3) Proteína bruta (g%) Caseína (g%) Grasa (g%) Lactosa (g%) Calcio (mg%) Fósforo (mg%) Magnesio (mg%) NNP (%N) Relación caseína/PB (%) Prueba CMT Urea (mg%) Punto crioscópico (m0c) |
0,145 6,70 Negativo 1.0295 3,15 2,44 3.73 4,75 114 90 12 3,5 74,5 Dudosa 20 523 |
0,10 – 0,18 6,63 – 6,85 Negativo – Positivo 1,026 – 1,032 2,52 – 3,90 1,64 – 3,12 2,70 – 5,90 3,8 – 5,20 90 – 150 63 – 105 8 – 14 2 – 12 70 – 82 Negativa-+++ Menor a ++ 15-35 505-540 |
& gt;6,74 DP a Pos .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. Menor de 20 Menor de 510.. |
Sobre la base de datos de calidad de
leche del CENLAC (1973-2002), referida a más de un millón de muestras de
animales individuales y mezclas de leche.
En términos prácticos, el SILA no se
refiere a que un indicador dado se encuentre fuera del umbral de
normalidad establecido previamente, sino a la presencia de alteraciones
generalizadas en las propiedades físico-químicas de la leche cruda. Se
excluye en todos los casos cuando se sospecha o confirma adulteración por aguado, mastitis
subclínica en grado elevado (Prueba CMT mayor de positivo) y condiciones
fisiológicas extremas de la lactancia (inicio/final). Para una mejor
interpretación de los resultados se clasifican las alteraciones en
cuatro grupos y se establecen los indicadores asociados a cada grupo
(tabla 2). Los resultados referidos a los estudios sobre las relaciones
entre los componentes osmóticos ya fueron abordados en el capitulo sobre
composición láctea en las condiciones del trópico que aparecen en el
propio libro.
La importancia fundamental para la
industria láctea, son los diversos trastornos que causa durante el
procesamiento térmico de la leche y posteriormente en los bajos
rendimientos en quesos y pérdida en la calidad del producto final, pero
la depresión de los sólidos constituye quizás lo más frecuente y
cuestionado, cuando se les rechaza la leche por acidificación a la
prueba del alcohol siendo realizado el análisis cercano a la conclusión
del ordeño. Otro aspecto es la penalización del precio de la leche a los
productores, cuando no cumple con el requisito mínimo de densidad de
1.029 g/cm3, y/o sólidos totales, sin existir adulteración por aguado.
Las bajas concentraciones en los minerales y los desequilibrios entre el
calcio iónico/calcio coloidal y de este con el fósforo, parece ser una
expresión de las causas de la inestabilidad termina y a la prueba del
alcohol, lo que ha sido reportado como una razón de importancia en
situaciones similares (Formaggioni et al. 1999, Fonseca da Silva, 2004,
Zanela et al. 2006).
Tabla 2. Clasificación de las Alteraciones por Grupos e Indicadores Físico-Químicos Implicados
TIPO DE ALTERACION
|
INDICADOR DE ALARMA
|
| INESTABILIDAD TÉRMICA | Acidez titulable menor a 0,14%. Prueba del alcohol positiva. pH alto mayor a 6,70. Prueba de cocción dudosa-positiva. Precipitaciones anormales en el clarificador y /o pasteurizador. Precipitación de sólidos en leche UHT |
| ALTERACION DE SÓLIDOS | Proteína bruta menor a 2.91g%. Caseína menor a 2.21g%. Lactosa menor a 4,7g%.Densidad entre 1,027-1,029. Punto crioscópico menor a 510 m0C. Urea baja y NNP alto. Variaciones anormales en citrato. Relación positiva entre lactosa/producción láctea |
| DESEQUILIBRIO MINERAL | Calcio total tendencia a bajo, menor de 110 mg%. Desequilibrio entre relación calcio coloidal/calcio iónico. Fósforo bajo menor a 85 mg%. Magnesio bajo menor de 9 mg%. Potasio alto y Sodio bajo.Ausencia de relación entre componentes osmóticos |
| APTITUD INDUSTRIAL DE LA LECHE | Leche generalmente no apta para el procesamiento industrial: Alargamiento en el tiempo de coagulación, mayor retención de suero. Perdida de grasa y caseína durante la coagulación. Separación del suero en yogurt. |
b. Causas Asociadas a Trastornos Metabólicos y Ruminales de la Vaca Lechera
Una posible hipótesis al Síndrome de
Leche Anormal, es que los desbalances nutricionales mantenidos o los
cambios bruscos de alimentación en la vaca lechera, provocan
alteraciones a nivel ruminal, que generan cambios de pH y del propio
ecosistema de la flora microbiana, que a su vez se expresan en la
glándula mamaria con alteraciones en los procesos de síntesis/secreción
de la leche (Tabla 3).
Los animales de razas especializadas y
de alto potencial genético serian los más sensibles a la ocurrencia del
síndrome, especialmente durante el primer tercio de la lactación debido a
la mayor demanda de nutrientes y al reconocido desbalance que impone
dicho periodo (Villoch et al. 1991). Ello es mas recurrente durante la
época de seca cuando pierden la condición corporal por escasez y mala
calidad de los alimentos, se inician las lluvias del verano y animales
hambrientos entran en pastoreos recién irrigados y de corto tiempo de
reposo, cambian bruscamente de dietas de alta fibra y contenido de
materia seca a alta proporción de carbohidratos fácilmente fermentable
(Ej. Melazas, cebada fermentada) o cuando consumen alta proporción de
ensilajes de mala calidad. Es mas frecuentes en animales de tipo
Holstein que en vacas rusticas de cruces o autóctonas del trópico.
Tabla 3. Resumen de las Posibles Causas de Ocurrencia del SILA
SITUACION
|
EXPRESIÓN
|
| Periodo de seca (Trópico) | Bajo consumo de materia seca, desbalance nutricional mantenido. Dieta básica sobre caña molida sin fuente de nitrógeno. |
| Cambios bruscos de alimentación | Cambio de dietas de alta fibra a exceso de concentrado. Incremento brusco en el consumo de carbohidratos fácilmente fermentables (Melazas, cebada fermentada) |
| Acceso al pastoreo en el intervalo seca/lluvia | Alto consumo de pastos jóvenes asociados a las primeras lluvias |
| Ensilajes de mala calidad ad libitum | Dietas propensas a acidosis ruminal |
| Vacas alto productoras en el primer tercio de la lactación. Acumulación de recentinajes. | Mayor demanda de nutrientes. Mayores diferencias entre aporte/requerimientos |
| Genotipos | Vacas portadoras de alelos AA/AB de K-caseína |
La replicación experimental de un cuadro
típico del Síndrome de Leche Anormal, reportado por Ponce et al (1999) y
Hernández y Ponce (2004), concuerdan en su mayor parte con la hipótesis
anteriormente referida, en cuanto a los desbalance mantenidos en
energía/proteína en vacas Holstein-Friesian durante el periodo seco con
el uso de caña de azúcar molida como dieta básica. Otras observaciones
similares han sido reportadas por Ponce et al ( 2001), en vacas
subalimentadas que ingresan al pastoreo en los primeros días de
iniciadas las lluvias del verano y consumen los rebrotes tiernos, así
como en rebaños que se le ofrece ad libitum cebada fermentada
proveniente de cervecerías. Multiples ejemplos prácticos y criterios
sobre el fenómeno de la inestabilidad de la leche, fueron aportados
durante la discusión on line realizada por la FAO en el año 2003 (Dairy
Outlook, 2001).
¿Cómo se expresa el SILA a nivel de la glándula mamaria?
Las alteraciones en diversos indicadores
de la composición láctea, que generalmente son reconocidos como
estables (proteína total y relación caseína/proteína total, relación
grasa/proteína total, lactosa y minerales), son la primera evidencia del
cuadro. Sin embargo, también se han observado otros elementos de
interés como es la aparición de correlación positiva entre la
concentración de lactosa y el volumen de leche, y la ausencia de
relación entre los componentes osmóticos: Lactosa-Sodio-Potasio-Cloro.
La pérdida de la iso-osmolaridad entre
sangre/leche pudiera se expresión de un fallo energético en el mecanismo
enzimático de regulación de dicho fenómeno, ya que la bomba de
Sodio-Potasio y Cloruro que funciona a nivel de la membrana apical de la
célula epitelial mamaria, depende esencialmente del consumo de ATP
(Peaker, 1971, Ponce y Bell., 1984). De igual manera las alteraciones en
el pH, y las bajas concentraciones y cambio en las relaciones en los
minerales deben estar asociados a dicho fenómeno.
Una explicación a la significativa
disminución en la concentración de lactosa y su relación con el volumen
de leche, pudiera estar dado por afectación en la síntesis de
alfa-lactoalbumina a nivel del retículo endoplasmático rugoso y
eventualmente en la disminución del flujo de la misma a través del
aparato de Golgi (Ponce y Bell, 1984, 1985), lugar donde se sintetiza la
lactosa y/o a la menor disponibilidad de glucosa (Brew y Hill, 1975,
Cant et al., 2002). En ambos casos la posible causa se relaciona con la
carencia de sustratos energéticos básicos (Vilotte, 2002).
En este mismo sentido, la ocurrencia de
fallos a nivel de la síntesis de proteínas puede estar asociado cambios
en la integración de la micela de caseína y la capacidad de
fosforilación de la misma, lo que se produce al igual que la síntesis de
lactosa, a nivel del aparato o vesículas de Golgi de la célula
epitelial mamaria (Brew y Hill, 1975, Cant et al., 2002). Los cambios en
la relación entre las distintas formas del calcio disuelto y coloidal,
asociado directamente con la estabilidad de las proteínas, y los fallos
energéticos en el mantenimiento de la de dicho equilibrio pudieran
explicarse por esta vía (Neville et al., 1995). Este último aspecto ha
sido estudiado con mayor profundidad por Barros (2006) y por Fonseca da
Silva (2004). La posible relación entre los componentes la pérdida de la
capacidad de regulación osmótica a nivel de la glándula mamaria y los
fallos en la síntesis de lactosa y alfa-lactoalbumina ya habían sido
planteados por Perez Beato y Ponce (1984) y Ponce y Bell (1984).
Aunque aun se carecen de elementos
totalmente probatorios de la anterior hipótesis, lo cierto es que las
alteraciones a nivel del rumen y el metabolismo general de la vaca
lechera bajo el Síndrome de Leche Anormal, tiene su asiento final en las
alteraciones en los mecanismos de síntesis y secreción a nivel de la
glándula mamaria, ya que es la única explicación posible dentro del
estado del arte de la fisiología y bioquímica de la glándula mamaria.
4. PRESENTACIÓN DE CASOS DE SÍNDROME DE LECHE ANORMAL (SILA)
No existe un patrón idéntico de
presentación de un cuadro de SILA, aunque generalmente se observan
cambios en al menos un indicador, en cada uno de los grupos o tipos de
alteraciones descritas en la tabla 2. Los casos son tomados de las
condiciones prácticas a nivel de fincas y no responden a un diseño
experimental, aunque en el primer caso se realizo un estudio amplio. Los
casos no se presentan en el orden temporal en que ocurrieron,
PRIMER CASO:
Se
corresponde con 36 rebaños de vacas Holstein Friesian con 32-98
animales en ordeño/rebaño, doble ordeño mecánico, época de seca
correspondiente a los meses de Enero-Abril del año 1996. La alimentación
en base a caña finamente molida cubriendo mas del 50 porciento del
consumo de materia seca, pastoreo limitado de gramíneas tropicales
fundamentalmente en pasto estrella, suministro de forraje verde de mala
calidad con melaza adicionada sobre el mismo, aproximadamente 1
kg/vaca/dia de un suplemento concentrado. Los cálculos del cubrimiento
de las necesidades de energía y proteína estuvieron en el orden del 70
porciento de las necesidades totales. La leche se destinó a una fábrica
de quesos madurados.
La ocurrencia de precipitaciones
anormales a nivel del clarificador y del pasteurizador de la planta
constituyó la primera evidencia del problema, observándose una elevada
concentración de proteína bruta (N x 6,38), en el orden del 30 porciento
del contenido del precipitado en base a materia húmeda, alto contenido
de calcio, fósforo y cenizas, y de grasa (tabla 4). La mezcla de leche
cruda originaria, se caracterizó por bajo contenido de proteína total y
caseína, baja concentración de calcio, fósforo y cenizas en general, así
como un alto contenido de nitrógeno no proteico.
Tabla 4. Características de la Mezcla de Leche Cruda y dos Fracciones del Sedimento del Clarificador
|
Componente
|
Mezcla de Leche
|
Fracción 1
|
Fracción 2
|
| Proteína total, g% | 2, 85 | 29,06 | 30,52 |
| Caseína, g% | 1,88 | — | |
| Grasa, g% | 3, 65 | — | — |
| SNG, g% | 8,04 | — | — |
| Cenizas, g% | 0,68 | 8,43 | 7,62 |
| Calcio, g% | 0,097 | 2,44 | 2,30 |
| Fósforo, g% | 0,085 | 1,85 | NA |
| Humedad, % | 51,20 | 47,32 |
Las relaciones observadas indican que la
mezcla de leche se ajusta al criterio establecido posteriormente de
SILA (Ponce et al, 1999) tanto en el bajo contenido de proteína total,
caseína y minerales, mientras la concentración de las deposiciones
fueron esencialmente de proteínas, calcio y fósforo, que en su relación
indican que están formadas básicamente de caseína, sin descartar otras
proteínas del suero. El contenido de las deposiciones en el
pasteurizador fue analizado en un laboratorio internacional,
definiéndose que su composición no se ajustaba a la conocida piedra de
la leche, debido al mayor contenido de proteínas en comparación con las
sales.
El análisis de vacas individuales y
mezclas de leche provenientes de las fincas afectadas presentaron el
siguiente resultado (Tabla 5).
Tabla 5. Porcentaje de Muestras de Leche Anormal en Mezclas y Vacas Individuales
|
Indicador
|
% que clasifican como SILA
|
| pH | 51,0 |
| Acidez titulable, % a. láctico | 43,9 |
| Prueba del alcohol | 31,4 |
| Proteína total, g% | 53,3 |
| Lactosa, g% | 31,9 |
| SNG, g% | 36,2 |
| Calcio, m% | 76,5 |
| Fósforo, mg% | 68,1 |
| Magnesio, mg% | 100 |
Una característica común observada en
todos los casos es la muy baja concentración de magnesio, que
generalmente se encuentra por debajo de 9 mg porciento. La relación
inversa reportada por Ponce y Bell (11) entre este mineral en leche y
los rendimientos productivos están relacionadas directamente con el
papel de dicho mineral en la mayor parte de los complejos enzimáticos
que intervienen en la síntesis y secreción de los componentes lácteos a
nivel del metabolismo general y de la glándula mamaria en particular
(Ponce y Bell, 1986, Oconnor et al., 1988).
Otro elemento de interés es la
alteración en el perfil nitrogenado de la leche: Baja proteína bruta,
baja concentración de caseína y de la relación caseína/proteína bruta,
así como un alto nivel de nitrógeno no proteico (NNP), lo que pudiera
estar relacionado con desbalances entre energía/proteína de la dieta
(Tabla 6. Las concentraciones de caseína en estas mezclas fueron bajas,
oscilando generalmente entre 2,02 y 2,15 gramos porciento y la relación
caseína/proteína bruta estuvo por debajo del 75 porciento. Estas
características se ajustan por una parte a los bajos rendimientos en
quesos observados a nivel industrial (6,5-7,5 kg de quesos/100 litros de
leche), y por otra a la poca calidad del producto final. El elevado
contenido de NNP se ha asociado frecuentemente con defectos en los
productos lácteos (queso y yogurt) debido a la inhibición en el
desarrollo de los cultivos iniciadores y de la coagulación enzimática.
No se determinó la concentración de urea en la leche.
Tabla 6. Contenido de Proteína Bruta y NNP en Mezclas de Leche en la Etapa Inicial del SILA
|
Identificación de la Lechería
|
% PB
|
% NNP
|
21
|
3,00 | 4,84 |
34
|
2,89 | 9,46 |
35
|
2,83 | 8,68 |
36
|
2,73 | 11,04 |
37
|
2,84 | 6,88 |
38
|
2,31 | 9,66 |
40
|
2,64 | 6,98 |
41
|
3,01 | 7,41 |
42
|
2,95 | 7,95 |
45
|
2,83 | 6,31 |
48
|
2,82 | 6,93 |
Promedios de dos muestras seriadas
La evaluación de la condición corporal
de las vacas que integraban los dos rebaños escogidos para el estudio
individual estuvo entre 1,5-2,7 puntos sobre una escala de 5 puntos, es
decir tenían una franca pérdida en su estado físico. El estudio del
perfil mineral/albúmina y fosfatasa alcalina en suero sanguíneo de 69
vacas de dichos rebaños, muestran bajas concentraciones de Ca, P y Mg,
así como un alto nivel de anemia, acompañado con ciertas indicaciones de
daño hepático, lo que se ajusta al deterioro físico y de salud
observado con frecuencia en rebaños lecheros especializados al finalizar
la época de seca, en concordancia con las limitaciones en la calidad y
cantidad de alimentos disponibles.
Tabla
7. Concentraciones Minerales en Plasma y Porciento de Vacas con Valores
Anormales de Albúmina y Fosfatasa Alcalina en Sangre
|
Indicador
|
n
|
Media
|
SD
|
| Calcio | 69 | 2,12 | 0,17 |
| Fósforo | 69 | 2,20 | 0,56 |
| Magnesio | 69 | 0,90 | 0,10 |
| Rel. Ca/P | 69 | 0,96 | - |
| Albúmina | 69 | 65,22% | Valores anormalmente bajos |
| Fosfatasa Alcalina | 69 | 36,2% | Valores anormalmente altos |
Fuente: Figueredo (1996). Concentración mineral en Mmoles/L
El estudio del líquido ruminal en 5
vacas de uno de los rebaños afectados no mostró cambios significativos
en el número total de bacterias celulolíticas y hongos, pero si una
concentración deprimida en amoniaco y ácidos grasos volátiles,
indicativo de dietas con alteraciones en la relación energía/proteína y
por tanto con una capacidad limitada para utilizar la fibra, reportado
previamente por Coppock et al. (1964)y otros estudiosos del tema.
Con el objetivo de favorecer el balance
de alimentos y el ambiente ruminal se realizó un conjunto de ajustes en
la alimentación, que consistió en las siguientes medidas:
-
Reducción en el consumo de caña molida a menos del 30% del consumo total de materia seca.
-
Incremento de un 40% en el consumo de forraje verde de mayor calidad (King-grass) y acceso al pastoreo. Adición de torta de Soya y Girasol.
-
Incremento en el suministro de urea a 150 g/día/vaca.
-
Revisión de la estructura del rebaño, secado de vacas viejas y de lactancias muy largas (más de 305 días).
El balance general de nutrientes
alcanzado, una vez realizado el ajuste inicial, fue positivo o muy
cercano a los requerimientos de energía y minerales, excepto para el
consumo total de materia seca que aún fue bajo (90%), al disminuirse
sustancialmente el consumo de caña. El consumo de proteína excedió
ligeramente a los requerimientos.
El análisis de los resultados por etapas
mostró una evidente recuperación de los principales indicadores de
calidad de la leche. Se destaca el incremento en las concentraciones de
proteína y sólidos no grasos, y de la acidez titulable, disminución del
pH, así como el incremento en fósforo y magnesio y tendencia a
normalizarse sus relaciones. Estos resultados coinciden con las
observaciones realizadas a nivel de la planta productora de quesos, que
le permitió reiniciar el proceso productivo sin alteraciones en los
parámetros de calidad y obtener incrementos en rendimientos en quesos en
el orden de 0,5-1,3 kg más por 100 litros de leche, en relación al
estado inicial. Es conveniente señalar que a partir de la primera semana
de estudios en que se identificó la existencia del SILA, además de la
paulatina corrección de la alimentación, también se excluyeron de los
rebaños afectados algunas vacas con baja producción y tiempo de
lactación muy largas y se revisó la posible influencia de mastitis. Los
animales excluidos fueron mínimos y no constituyen una razón técnica
para justificar las alteraciones observadas.
Tabla 8. Indicadores Hematológicos y del Equilibrio Ácido-Básico
| Indicador | Rango aceptación | % Vacas afectadas |
Criterio
|
| Hemoglobina | 80-150 g/L | 40 | ≤ 80 |
| pH sanguíneo | 7.35-7.50 | 100 | ≤ 7.35 |
| EBS | -2.5 a 2.5 MMol/L | 70 | ≤ -2.5 |
| HCO3 | 24 – 30 MMol/L | 92 | ≤ 24 |
| PCO2 | 45-53 mm Hg | 36 | ≥ 53 |
| PO2 | 29-40 mm Hg | 60 | ≤ 29 |
El estudio de algunos indicadores
hematológicos durante la replicación experimental indica que alrededor
del 40 % de los animales en estudio presentó anemia y que el 100 % de
ellos presentaba una franca acidosis metabólica, puesto que los niveles
de pH sanguíneo estaban muy por debajo del límite mínimo y en igual
medida se encontraban el resto de los indicadores estudiados.
Cierto deterioro físico y de salud es
observado con frecuencia en rebaños lecheros especializados al finalizar
la época de seca en las condiciones del trópico americano, en
concordancia con las limitaciones en la calidad y cantidad de alimentos
disponibles que es acompañado por anemia y alteraciones de la
homeostasis de los animales.
SEGUNDO CASO:
Precipitaciones anormales en una planta de leche pasteurizadora
Procesamiento de mezclas de leche
proveniente de una empresa lechera con ganado cruzado Holstein-Cebú, mes
de mayo y final del periodo de sequía del año 1979. Animales en
pastoreo y consumo de bagacillo predigerido y melaza de caña, en las
naves de sombra. Condición corporal de los animales entre 1,9-2,5 en
escala de 1-5. Balance de nutrientes negativo. Las características de la
leche y de su procesamiento fueron las siguientes:
-
Acidez titulable entre 0,12-0,13 g% de ácido láctico
-
Densidad entre 1, 027-1, 029
-
pH medio de 6,72
-
Proteina bruta (N Kjeldhal x 6,38) de 3, 07 g%
-
Sólidos Totales (Por desecación) de 11, 3 g%
-
Pasteurizadores de placas a 730C durante 15 segundos.
-
Precipitaciones frecuentes en las placas de los pasteurizadores que obligó a la gerencia de la misma a su clausura temporal.
El análisis de la situación no indicó
problemas sustanciales con la ocurrencia de mastitis bovina y se observó
como normal el manejo de la estructura del rebaño. Los animales tendían
a una pobre condición corporal, aunque no deterioro físico. Se
identificó como causa más probable, la entrada de las vacas al
pastoreo una vez iniciadas las lluvias
del verano cuando el pasto aun estaba joven en proceso de rebrote. Las
alteraciones desaparecieron totalmente con el establecimiento de la
época de lluvia y se normalizó la rotación de los pastos, junto a la
eliminación de los derivados de la caña.
TERCER CASO:
Rechazo de leche por una industria debido a prueba del alcohol positiva.
Finca con 23 vacas Holstein alto
productoras, doble ordeño mecánico, estabulación a tiempo completo, año
2001. Condición corporal entre 2,5-3,5 en escala de 1-5. Suministro de
forraje verde de alfalfa, de alimento concentrado entre 5-8 libras por
vaca. Acceso ad libitum de cebada fermentada proveniente de una
cervecería.
La leche reaccionó positiva a la prueba
del alcohol al 70% v/v, lo cual se catalogó como leche acida por la
industria y por tanto se rechaza. El estudio de otros parámetros indicó
que la leche fresca, tenia un pH de 6,78 y acidez variable pero baja,
entre 0,11-0,135 g% de acido láctico y por tanto su condición era de
leche alcalina. Presentó un color ligeramente azulado, sin olor y sabor
característico. Fue negativa a trazas en la prueba del California
Mastitis Test(CMT).
Como causa fundamental del cuadro, se
identificó el alto consumo de cebada fermentada que aportaba un alto
nivel de carbohidratos fácilmente fermentables, unido a un bajo
suministro de fibra y relativamente bajo consumo de materia seca, aunque
el balance de proteína y energía de la ración, cubría teóricamente las
necesidades. La disminución en el consumo de cebada e incremento del
forraje verde picado, eliminó el problema dentro de los primeros 10 días
de establecida la medida.
CUARTO CASO:
Alteraciones en el proceso de coagulación de la leche, proveniente de animales cruzados, en pastoreo rotacional.
Animales Siboney de Cuba (5/8
Holstein-3/8 Cebú), en pastoreo rotacional sobre pastos artificiales. No
consumían caña de azúcar, melazas ni otro suplemento. No se midió la
condición corporal pero visualmente no existía deterioro de la misma.
Doble ordeño mecánico. Mediados del periodo de seca del año 1999. El
balance cualitativo de los alimentos indicaba deficiencias en el consumo
de materia seca y bajo suministro de proteínas.
Se observó alargamiento en el tiempo de
coagulación de la leche destinada a la fabricación de queso, coagulo
quebradizo y pérdidas de sólidos en el suero con bajos rendimientos. Se
descartó baja concentración y potencia del cuajo, así como dificultades
en el proceso. Los análisis de la leche demostraron una tendencia a
acidez baja y ligeramente alto el pH, densidad baja con media de 1,0287,
proteína baja para la raza con media de 3,05, relación caseína/proteína
total baja con media de 71,3%. Se descarto presencia de mastitis
subclínica.
El incremento en el consumo de materia
seca en base a forraje picado de buena calidad e incremento en el
suministro de alimentos concentrados a razón de 1 libra/vaca a partir
del tercer litro producido, junto a la adición de una formulación
conteniendo sustancias buferantes y reguladoras del rumen, eliminó el
cuadro en un periodo de dos semanas.
QUINTO CASO:
Rechazo de la leche por la industria debido a baja densidad y sólidos.
Animales Holstein Friesian y Jersey con
doble ordeño mecánico, situados en dos fincas de una misma granja
lechera. Condición de manejo en semi-estabulación, asociado a una baja
disponibilidad de pasto en los cuartones. Periodo de seca del año 2005.
En el caso de las vacas Holstein mantenían una condición corporal mayor
de 2 puntos, aunque la raza Jersey se considero como muy baja. Los
animales recibían forraje picado en las naves de sombra y suplementos
concentrados a razón de 1 libra a partir del tercer litro de leche
producido.
Se inicia el rechazo de leche debido a
la aparición de baja densidad (Menor a 1,029) y bajo contenido de grasa
con énfasis en el Holstein. Los resultados de la análisis de acidez
titulable indicaban una tendencia a la baja (0,12-0,14 g% de acido
láctico) y positividad a la prueba del alcohol al 68% v/v en un 15% de
las muestras analizadas. El análisis de la composición láctea indicó un
bajo contenido de proteína bruta, grasa lactosa y sólidos no grasos.
Existió un ligero nivel de mastitis subclínica entre trazas y una cruz
para la prueba de CMT.
Las medidas de corrección fueron las
siguientes: Eliminación algunas vacas con lactancias largas y secado de
animales con baja producción láctea, mejora de la calidad y cantidad de
forraje en los comederos, suministro de 100-150 gramos/vaca de tres
formulaciones correctoras del SILA. La recuperación de los sólidos y de
las características físico-químicas de la leche ocurrió entre los 14-21
días de aplicadas las medidas.
5. CRITERIOS PARA EL DIAGNOSTICO DE TRASTORNOS ASOCIADOS AL SÍNDROME DE LECHE ANORMAL
Tanto para el análisis de la composición
láctea como para los estudios metabólicos existen múltiples pruebas y
equipos automatizados. Los ensayos más simples y sistemáticos para
investigar la calidad de la leche en los países menos desarrollados son
la densidad, la acidez titulable y la prueba del alcohol. La prueba más
sencilla para diagnosticar la mastitis subclínica o contenido de células
somáticas es la conocida como California Mastitis Test.
Un primer problema es que pocos
laboratorios cuentan equipos automáticos infrarrojos como el tipo
milko-scan y contadores electrónicos de células somáticas. Incluso no
siempre se dispone de un espectrofotómetro y menos aun de un equipo,
para determinar equilibrio ácido- base y de adsorción atómica para el
análisis mineral. Por otra parte, la extracción de muestras de sangre es
un problema para la manipulación de los animales y de la conservación,
transportación y procesamiento de dicha muestra, siendo muy simple en el
caso de la leche. Los cambios en la composición y propiedades
físico-química de la leche, son a su vez una herramienta de gran
utilidad para evaluar el estado metabólico y enfermedades de los rebaños
(González, 2000, Eicher, 2004).
El esquema de estudio propuesto para el
análisis del SILA puede ser un modelo para diferentes trastornos de
salud y deficiencias nutricionales de la vaca lechera, tal como se
discute en las secciones precedentes.
BATERIA DE PRUEBAS DE CAMPO DE 6 INDICADORES
-
Prueba del alcohol al 70-72% en placa de Petri o tubo de ensayo
-
Prueba de cocción en tubo de ensayo.
-
Acidez titulable en tubo de ensayo
-
Indicador de Ph con tira reactiva. Cambio de color a 6.75 o mayor
-
Densidad con lactodensímetro de quevenne con ajuste de temperatura
-
Prueba de Mastitis por California Mastitis Test o equivalente
INTERPRETACION
EXCLUYENTE:
-
Si CMT es positiva en dos cruces o más, se excluye por mastitis.
-
Si la densidad es menor de 1.0270, se excluye por adulteración por aguado
POSITIVO:
-
Si prueba del alcohol positiva y acidez menor a 0.13g%, es SILA positivo
-
Si prueba de cocción es positiva es SILA positivo, siempre que la acidez sea menor a 0,13%
-
Si Ph es alto y acidez titulable menor a 0.13g%, es SILA positivo
-
Si prueba del alcohol positiva y Ph positivo, es SILA positivo
DUDOSO:
-
Cuando solo una de las tres pruebas básicas (alcohol, acidez titulable, pH), es positiva
NEGATIVO:
-
Ninguna prueba positiva
Para la interpretación de este sencillo
sistema es conveniente descartar primero que no existe mastitis u otra
condición fisiológica que incremente el número de células somáticas, ya
que en tales condiciones la tendencia es que el ph sea alto, la acidez
baja, y la prueba de alcohol positiva. Descartar que no exista
adulteración por aguado por que disminuye la acidez y la densidad,
aunque no afecta sensiblemente la prueba del alcohol ni la de ebullición
o cocción. Considerar que si la prueba del alcohol es positiva, esta
condición se relaciona con alta acidez titulable o alto contenido de
sólidos en vacas recién ordeñadas. Pero si la acidez titulable es baja
entonces la leche no es ácida y tiende a la alcalinidad. Si el ph es
elevado y la acidez titulable es baja, tiene la misma interpretación.
Una condición similar ocurre cuando la prueba del alcohol es positiva.
6. RESUMEN GENERAL
• El Síndrome de Leche Anormal se
caracteriza por inestabilidad térmica de la leche, alteraciones en los
sólidos, desequilibrio mineral, y perdida de la aptitud para el
procesamiento industrial de la misma. Estas categorías de alteraciones
se corresponden con indicadores de la composición y físico-químicos de
la leche, que pueden establecerse a partir de la caracterización de la
leche en cada país, e incluso regiones.
• Las causas de ocurrencia del SILA
pueden ser diversas, pero en su mayor parte se asocia con fallos en al
balance de alimentos de la vaca lechera de forma mantenida, cambios
bruscos en la dieta, calidad y tipo de alimentos con énfasis en aquellos
que aportan altos niveles de carbohidratos fácilmente fermentables y
acidóticos, diferencias entre el potencial genético de un animal en
función de cubrir sus necesidades en energía/proteína y también pudiera
existir cierta predisposición genética, dada por predominancia de alelos
AA y AB de la K-caseína, en los animales del rebaño.
• Las situaciones de estrés nutricional
mantenido, pueden provocar alteraciones a nivel ruminal y del
metabolismo general, que se expresan en los procesos de síntesis y
secreción de los componentes lácteos a nivel de la glándula mamaria. Las
limitaciones de compuestos energéticos como la glucosa y ATP, pudieran
alterar las relaciones de control homeostático entre los componentes, la
síntesis de lactosa y la integración de la micela de caseína.
• En el caso del trópico americano, el
SILA puede estar asociado a la carencia de alimentos durante el periodo
seco, potenciado en algunos casos por la tenencia de vacas de alto
potencial genético, cuyas condiciones de manejo y alimentación no se
corresponden con su demanda de nutrientes en cantidad y calidad.
• El Síndrome de Leche Anormal no debe
ser interpretado como un simple hecho de inestabilidad térmica de las
proteínas o positividad a la prueba del alcohol, ni tampoco vincularse
en todos los casos con vacas con pobre condición corporal y desnutrida.
Su ocurrencia se incrementa y es mas frecuente de lo que se reporta.
• La combinación de sencillas pruebas de
campo de tipo cualitativas, como la acidez titulable, prueba del
alcohol, prueba de cocción, pH en tiras, densidad y prueba de mastitis,
permiten identificar si se pudiera tratar de un caso de SILA, o de otros
problemas relacionados con la mastitis, la lactación e incluso la
adulteración con agua u otras.
• La combinación de medidas de manejo de
la alimentación y formulaciones correctoras del ambiente ruminal pueden
corregir el cuadro en corto periodo de tiempo desde 7-21 días.
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