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 SÃNDROME 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 Ãcido-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 SÃNDROME 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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