Calidad y seguridad de la leche cruda de vaca producida en Panamá

Quality and safety of raw cow's milk produced in Panama

Montero, Pablo

Pablo Montero

pablo.montero@utp.ac.pa

Universidad Tecnológica de Panamá Panamá

Revista de I+D Tecnológico

Universidad Tecnológica de Panamá, Panamá

ISSN: 1680-8894

ISSN-e: 2219-6714

Periodicidad: Semestral

vol. 18, núm. 1, 2022

orlando.aguilar@utp.ac.pa

Recepción: 05 Agosto 2021

Aprobación: 27 Febrero 2022

URL: http://portal.amelica.org/ameli/journal/339/33929673392967004/

DOI: https://doi.org/10.33412/idt.v18.1.3480

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Resumen: La leche proporciona nutrientes esenciales y es una fuente importante de energía alimentaria, proteínas de alta calidad y grasas. Contribuye considerablemente a la ingestión necesaria de nutrientes como el calcio, magnesio, selenio, riboflavina, vitamina B12 y ácido pantoténico. El consumo de este alimento puede representar diferencias en la calidad de las dietas de las personas sin acceso a una nutrición adecuada, especialmente entre los niños. La composición de la leche varía de acuerdo a la incidencia de múltiples factores como la raza, tiempo de lactancia, alimentación, genética, condición climática, estado de salud y estrés de los animales, etc. La calidad y seguridad de la leche cruda de vaca puede verse perjudicada por diferentes razones, microorganismos, residuos químicos y otros contaminantes, lo que incide significativamente sobre la salud pública. El incremento de microorganismos en la leche causa importantes pérdidas. Actualmente, existe muy poca o ninguna publicación o referencia a nivel nacional que indique una caracterización de calidad de la leche cruda de vaca según su condición fisicoquímica, ni microbiológica. No obstante, los escasos trabajos existentes evidencian condiciones que requieren un mayor estudio y seguimiento para considerar el estado general de los hatos lecheros del país. De lo anterior, se desprende la necesidad de realizar estudios de Investigación, Desarrollo e innovación (I+D+i), que permitan establecer las condiciones de calidad de la leche que se produce en el país y correlacionar esta condición a los parámetros de calidad establecidos internacionalmente.

Palabras clave: Leche cruda de vaca, calidad de leche, parámetros físico-químicos, composición, microbiología, Leche cruda de vaca, calidad de leche, parámetros físico-químicos, composición, microbiología.

Abstract: Milk provides essential nutrients and is an important source of dietary energy, high-quality protein, and fat. It contributes considerably to the necessary intake of nutrients such as calcium, magnesium, selenium, riboflavin, vitamin B12 and pantothenic acid. The consumption of this food can represent differences in the quality of the diets of people without access to adequate nutrition, especially among children. The composition of milk varies according to the incidence of multiple factors such as breed, lactation time, feeding, genetics, climatic condition, health status and stress of the animals, etc. The quality and safety of raw cow's milk can be affected by different reasons, microorganisms, chemical residues and other contaminants, which significantly affects public health. The increase of microorganisms in milk causes significant losses. Currently, there is very little or no publication or reference at the national level that indicates a quality characterization of raw cow's milk according to its physicochemical, or microbiological condition. However, the few existing studies show conditions that require further study and monitoring to consider the general state of the country's dairy herds. From the above, it is clear the need to carry out research, development and innovation (R & D & i) studies, which make it possible to establish the quality conditions of the milk produced in the country and correlate this condition with the internationally established quality parameters.

Keywords: Raw cow's milk, milk quality, physico-chemical parameters, composition, microbiology, Raw cow's milk, milk quality, physico-chemical parameters, composition, microbiology.

1. Introducción

La leche es el único material producido por la naturaleza que funciona exclusivamente como fuente de alimento, ya que constituye una fuente nutricional completa, no superada por ninguna otra conocida por el ser humano [1]. La leche es uno de los fluidos biológicos más complejos y de significativa importancia como alimento básico a nivel mundial debido a la riqueza nutritiva de sus componentes[2]. En esencia, la leche es la secreción de las glándulas mamarias de mamíferos, cuyo

principal objetivo es la nutrición de las crías. Los principales animales que proveen leche para consumo humano son las vacas, búfalas, cabras y ovejas, ya sea en su condición natural o mediante una amplia gama de productos lácteos [3], [4].

La leche proporciona nutrientes esenciales y es una fuente importante de energía alimentaria, proteínas de alta calidad y grasas. La leche puede contribuir considerablemente a la ingestión necesaria de nutrientes como el calcio, magnesio, selenio, riboflavina, vitamina B12 y ácido pantoténico. La

leche y los productos lácteos son alimentos ricos en nutrientes y su consumo puede hacer más diversa las dietas basadas principalmente en el consumo de vegetales. La leche de origen animal puede desempeñar un papel importante, principalmente, en las dietas de los niños en poblaciones con bajo nivel de ingestión de grasas y acceso limitado a otros alimentos de origen animal. El consumo de este alimento, puede representar diferencias en la calidad de las dietas de las personas sin acceso a una nutrición adecuada, especialmente entre los niños [5]. En este sentido, en los últimos años, la producción mundial de leche supera los 600 millones de toneladas anuales según la Dirección de Estadística de la FAO [6]. Los principales productores son los países de la Unión Europea, Estados Unidos y la Federación de Rusia, que aportan alrededor del 45%.

2. Composición

La leche está constituida principalmente de sales diluidas, azúcar simple, minerales, vitaminas, grasa y proteínas. La composición de la leche no es constante, debido a que esta secreción es sensible a influencias fisiológicas de los animales productores [3], [7], [8]. Incluso, es posible observar variaciones de composición de un ordeño a otro en el mismo anima [4], [8]l. Esto indica, la necesidad de llevar a cabo constantes monitoreos y controles para asegurar el mantenimiento de niveles óptimos de calidad de la misma. Se han realizado múltiples estudios, buscando establecer las condiciones de influyen sobre la composición y la calidad de la leche. Entre ellos, destacan:

A. Factores Naturales

a. Etapa de lactancia: Dado que la producción de leche es iniciada específicamente por el nacimiento de un nuevo individuo. Este hecho, regula las características de la leche producida para satisfacer las necesidades en las diferentes etapas de los recién nacidos. Actualmente, este periodo puede alcanzar alrededor de 300 días divididos en diferentes etapas de lactancia [8], [9].

b. Estacionalidad: Las variaciones climáticas causan suficiente estrés en los animales productores como para afectar el proceso de producción de leche, sobre todo en las concentraciones de sus múltiples componentes. Considerando que los cambios estacionales causan afectaciones como el aumento de los niveles de calor, variaciones de los niveles de humedad, etc. [7], [10].

c. Alimentación: Considerando que los componentes de la leche se producen a partir de los elementos adquiridos por la dieta de los animales. Es de esperar,

que las características de la alimentación y el estado nutricional de los mismos, influya significativamente en la composición final de la leche [3], [7], [8].

d. Factores Genéticos: Existen múltiples estudios realizados que indican que la heredabilidad genética influye en diferentes propiedades relacionadas a la leche producida, por ejemplo, los niveles de producción de leche, minerales, composición de grasas y proteínas, etc. [7], [8], [11]–[13].

e. Raza: Una amplia variedad de estudios han encontrado que las diferentes razas de vacas difieren en el rendimiento y composición de la leche que producen, debido principalmente a diferencias en la capacidad de síntesis entre las diferentes razas [8], [11], [14], [15].

B. Otras causas

a. Microbiología: El impacto producido por la proliferación de microorganismos suelen ser los más notorios. Sobre salen, la disminución del pH por la transformación de la Lactosa en ácido láctico, la lipolisis y proteólisis, que afectan directamente las propiedades físico-químicas de la leche [4], [16], [17].

b. Mastitis y recuento de células somáticas: La presencia de células somáticas en la leche puede ser considerado normal hasta ciertos niveles. Sin embargo, un aumento considerable de las mismas, debido a la incidencia de mastitis, genera importantes pérdidas desde la disminución de la producción de leche, hasta la muerte y sacrificio de los animales [18]–[21].

c. Contaminación: La composición y calidad de la leche puede verse afectada además, por la presencia de contaminantes como antibióticos, adulterantes, residuos y aditivos químicos, contaminación ambiental, degradación de los nutrientes [22]–[24].

3. Características de calidad

En la actualidad, la clasificación global de la leche implica entre otras variables fisicoquímicas como Densidad (D), pH, Grasa (F), Sólidos no Grasos (SNF), Sólidos Totales (ST), Lactosa (L) y Proteína (P). Por otro lado, se evalúan los niveles microbiológicos y contenido de células somáticas como parámetros de calidad de la leche cruda de vaca [9], [21], [24]– [27]. La leche cruda de vaca es la leche que después de ser ordeñada no ha sufrido procesos de transformación ni pasteurización [25], [28].

No obstante, el mayor impacto del deterioro de su calidad se debe principalmente al incremento de contaminación microbiológica [7], [17], [24], [26], [29]. Mantener una calidad

microbiana optima de la leche incide significativamente sobre la salud pública. Además, también es importante para evitar pérdidas de producción y lograr una vida útil óptima de los productos lácteos [17], [30]–[33]. Es necesario garantizar una buena calidad de la leche cruda, para esto, se desarrollan sistemas que garanticen esta calidad. Estos sistemas, establecen esquemas bacteriológicos en los sistemas de producción de leche cruda de vaca [7], [17], [26], [32], [34].

4. Afectaciones microbiológicas

El incremento de la presencia de microorganismos en la leche causa importantes pérdidas en las ganaderías lecheras. Como consecuencia directa del aumento de microorganismos en la glándula mamaria, origina la presencia de la mastitis [3], [24], [26]. Esta enfermedad, afecta la mayoría de los mamíferos, consiste en la inflamación de las glándulas mamarias causada principalmente por infección por patógenos bacterianos [19], [21], [24], [26], [35].

La mastitis se caracteriza por una amplia variedad de cambios físico-químicos y bacteriológicos en la leche, que afectan la calidad y características de la misma, condiciones estas que varían dependiendo de la gravedad de la inflamación, los agentes causales y las lesiones producidas, la eficacia del tratamiento, el nivel de producción y la etapa de lactancia [35], [36]. La mastitis en bovinos es una de las enfermedades de los rebaños lecheros más costosas, considerando que da como resultado el aumento en los costos de producción y la disminución de la productividad. Aunque estos costos varían de acuerdo al lugar, se estima un promedio de perdidas por cada episodio de la enfermedad de 179.00 USD por animal [35], [37]–[40]. Por otro lado, existe el peligro de que la contaminación bacteriana de la leche de las vacas afectadas pueda hacerla inadecuada para el consumo humano al causar intoxicación alimentaria o interferir con los procesos de fabricación o, en casos raros, proporcionar un mecanismo de propagación de enfermedades a los humanos [35].

El efecto negativo que causa la mastitis sobre la actividad lechera se debe a la amplia incidencia de la enfermedad. Considerando que al manifestarse la misma, se refleja una calidad higiénica, nutritiva y organoléptica de reduce significativamente, incluso, se refleja un aumento de los patógenos y células somáticas presentes en la leche, lo que aumenta la cantidad de leche que debe ser descartada, y la pérdida de calidad de productos procesados [5], [35], [36],

[39], [41], [42]. Además de esto, diversos estudios demuestran que la incidencia de mastitis genera directamente pérdidas adicionales debido a la sustitución, muerte y sacrificio de los animales potencialmente rentables; daños irreversibles en el tejido secretor de leche de la ubre; la disminución de la ganancia genética; y la significativa reducción de la capacidad y eficiencia reproductiva y la transmisión de la enfermedad de

vaca a vaca dentro de los rebaños [18]–[21], [39], [43]–[46]. De acuerdo al avance y desarrollo de la mastitis, esta puede presentarse de dos formas, como Mastitis Clínica y Mastitis Sub-clínica [26], [35], [40], [47].

La mastitis clínica es la inflamación en grados variables de la glándula mamaria, que da lugar a anomalías visibles de la leche o de la glándula [48], [49]. La mastitis clínica es diagnosticada por la aparición de signos clínicamente reconocibles de calor, dolor, enrojecimiento e hinchazón del cuarto infectado dentro de la ubre y con o sin enfermedad de la vaca [44], [48]. Además de esto, entre los principales medios de detección utilizados están la determinación visual de anormalidades importantes en la leche, incluyendo, la decoloración, leche serosa, la presencia de coágulos, escamas y pus, y la presencia de una gran cantidad de leucocitos [35], [50]–[53].

Por el contrario, la mastitis sub-clínica, no presenta características visibles que permitan realizar un diagnóstico de la presencia de la enfermedad. Tradicionalmente, para el diagnóstico de una mastitis sub-clínica, es necesaria la realización de cultivos y análisis clínicos a una gran cantidad de muestras de leche [54], [55], los que resulta ser demasiado caro y poco práctico para el uso rutinario [35], [40], [55], [56].

Una amplia cantidad de estudios previos [35], [41], [53], [55], [57]–[60] destacan la importancia en la detección y control de la mastitis subclínica por diferentes razones: a). Perdidas debidas al deterioro de la calidad físico-química de leche cruda, su procesamiento y derivados, b). Evolución hacia la mastitis clínica, c). Afectación crónica de la infección, d). Proliferación del contagio hacia otros animales del rebaño.

Se ha demostrado que el poco o ningún monitoreo y diagnóstico periódico del estado de salud de la ubre de los hatos lecheros presentan considerables impactos negativos en la calidad de los productos lácteos que son consumidos por la población y al mismo tiempo, pueden restringir la posibilidad de la exportación de estos productos, todo esto, logrando ser limitado mediante el control de la mastitis sub-clínica [53], [57], [61]–[66].

Investigaciones en los países desarrollados, y mayores productores de leche y derivados lácteos han generado y desarrollado diferentes metodologías para intentar identificar la presencia de la mastitis en estado subclínico. Entre ellas, podemos mencionar: a). Conteo de células somáticas; b). Reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real (real-time PCR); c). PCR por electroforesis en gel de gradiente desnaturalizante (PCR-DGGE); d). Cultivos bacteriológicos; e). Diferencial de leucocitos de leche; f). Técnicas proteómicas a través de Cromatografía líquida (LC/MS/MS). [7], [16], [21],

[22], [26], [51], [52], [55], [65], [67]–[79].

De todas estas herramientas, destaca el conteo de células somáticas (SCC), cuyo uso se ha extendido y profundizado en

todo el mundo. Las células somáticas son las células provenientes del cuerpo, normalmente se encuentran presentes en la leche en bajas concentraciones. En condiciones normales, la mayoría de estas células provienen del tejido secretor de la ubre y el resto, son glóbulos blancos (leucocitos) [39], [80]. Al producirse la infección intramamaria, se inicia un proceso de defensa, que induce a que el sistema inmunológico del cuerpo envíe una gran cantidad de glóbulos blancos a la ubre para combatir la infección, incrementando considerablemente la presencia de células somáticas (SCC) en la ubre y en consecuencia, en la leche [35], [39], [80]–[83].

En múltiples estudios, se utilizan diferentes conceptos para definir la mastitis subclínica. Algunos han considerado un SCC

> 200,000 para considerar presencia de mastitis subclínica [51], [55], [71], [84]–[88]. Otros autores consideraron limites

menos conservador, SCC > 150,000 [46], [89]–[91]; En 2011, Nguyen y otros, establecieron 4 niveles diferenciados de mastitis subclínica: 50,000 a 100,000 células; 100,000 a

200,000 células; 200,000 a 500,000 células; y mayores

500,000 células.

La producción mundial de leche y sus derivados, enfrenta un gran desafío como motor de desarrollo e instrumento para la lucha por lograr la seguridad alimentaria, la inocuidad alimentaria y eventualmente, será blanco del impacto de apertura global de los tratados de libre comercio Es por esto que a nivel mundial, los países han estado gestionando normativas en cuanto a controlar los niveles de calidad de la leche cruda para enfrentarse a todos estos retos [7], [92]–[95].

5. Situación de la Leche en Panamá

En Panamá, durante los últimos años, la producción de leche fresca ha sufrido fluctuaciones negativas. En cifras preliminares, en el 2019, la República de Panamá alcanzó una producción de 183 millones de litros, reflejando una disminución del 6% con respecto a los últimos 10 años [96]. La capacidad de satisfacer el consumo local está lejos de lograrse ya que generamos menos del 50% de la demanda. La producción nacional de leche se genera principalmente en pequeñas explotaciones, convirtiéndose en la principal fuente de ingreso de muchas familias. Existen aproximadamente

5.000 productores de leche. De estos, alrededor del 8% generan leche de nivel A, mientras que el 12 y el 80% proporcionan leche de nivel B y C, respectivamente. Según la normativa vigente, la producción de leche en Panamá recibe una clasificación basada en la calidad de esta, nivel de leche A, nivel B y nivel C o Industrial. Esta clasificación (A, B y C) está relacionada principalmente con la carga bacteriana que tiene la leche: a). Leche de grado A <200.000 bacterias mL-1; segundo). Leche de grado B <500.000 bacterias mL-1; C). Leche de grado C, leche que no cumple con los parámetros requeridos por la leche de grado A y B [97]. De estas, las

provincias Centrales (Coclé, Los Santos, Herrera y Veraguas) y Chiriquí aportan cerca del 85% de la producción nacional [98].

Actualmente, existe muy poca o ninguna publicación o referencia a nivel nacional que indique una caracterización de calidad de la leche cruda de vaca según su condición fisicoquímica, ni microbiológica. Únicamente se logró identificar un informe presentado a la FAO sobre calidad de la leche. El mismo, enfatiza la presencia de proceso infecciosos que afectan la ubre. Reportando un conteo de células somáticas de 967,181 ± 499,619 (células/mL) para leche grado A y 1,126,844 ± 581,884 (células/mL), para leche grado C. En cuanto al conteo bacteriológico, reportó que la leche grado A exhibió un conteo bacteriológico de 645,936 unidades formadoras de colonias (ufc) mL-1 y la leche grado C, 1,403,740 ufc mL-1 [99].

En estudio realizado en La Chorrera, se demostró que en todas las fincas analizadas (3 fincas, 1155 animales aproximadamente) se mantuvo una incidencia de mastitis subclínica del 20.5%, indistintamente del nivel de tecnificación utilizado [100]. Por otro lado, Chang y otros, encontraron que aproximadamente el 56 % de los animales evaluados estaban afectados por mastitis clínica y subclínica. Entre los animales con mastitis clínica, se encontraron pérdidas directas de hasta 30 % en la producción de leche grado C [101]. Finalmente, en 2019 se realizó un estudio que permitió establecer rangos de valores indicativos para cada uno de los parámetros físico- químicos estudiados. Para todos ellos, se pudo observar una tendencia a que estos valores disminuyan a medida que disminuyen los grados de la leche cruda. Sin embargo, el estudio concluyó que no existen diferencias significativas entre los grados de leche considerados [102]. Esto indica la posibilidad de que la clasificación de la leche bovina en Panamá se debe únicamente al estado microbiológico de la misma.

6. Conclusión

La leche proporciona nutrientes esenciales y es una fuente importante de energía alimentaria, proteínas de alta calidad y grasas. Contribuye considerablemente a la ingestión necesaria de diversos nutrientes. Por lo que el consumo de este alimento puede representar diferencias en la calidad de las dietas de las personas sin acceso a una nutrición adecuada.

La calidad y seguridad de la leche cruda de vaca puede verse perjudicada por diferentes razones, microorganismos, residuos químicos y otros contaminantes, lo que incide significativamente sobre la salud pública. La pérdida de estas condiciones de calidad y seguridad, causa importantes pérdidas económicas, de salud pública, de seguridad alimentaria, etc.

Estas implicaciones y los hallazgos realizados en situaciones puntuales, reafirman la necesidad de estudios de

I+D+i que permitan conocer y manejar los niveles reales y específicos que relacionen la incidencia de los parámetros físico-químicos según la clasificación de la leche, la ubicación geográfica de los hatos productores, condiciones climáticas de las diferentes estaciones presentes en Panamá, manejo microbiológico, enfermedades infecciosas de la ubre (mastitis sub-clínica y mastitis clínica) con la presencia de células somáticas presentes en la producción de leche nacional. Esto es necesario para conocer los niveles reales de calidad de la leche cruda de vaca, de manera que las autoridades involucradas puedan tomar decisiones de acción y de normativas.

El desarrollo de estas investigaciones generará el conocimiento adecuado para impulsar, en parte, el cumplimiento de algunos de los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas. A) Objetivo 1. “Fin de la pobreza”; B) Objetivo 2. “Hambre Cero”; C) Objetivo 10. “Reducción de las Desigualdades”. Lo que involucrará el fortalecimiento como país en la creación de una estructura productiva más compleja y diversificada, que permita reducir la brecha de productividad entre Panamá y países desarrollados. Todo esto, representaría un impacto considerable a las políticas del Plan Estratégico Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (PENCYT) 2019-2024.

CONFLICTO DE INTERESES

El autor declara no tener algún conflicto de interés.

Agradecimientos

El autor agradece a la Universidad Tecnológica de Panamá por el apoyo logístico y de infraestructura para la elaboración de este documento. A su vez, agradece a los integrantes del Centro de Innovación y Tranferencia Tecnológica de la UTP, por su apoyo constante y desinteresado.

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