UNIVERSIDAD VERACRUZANA Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia
“CARACTERIZACION DE LA COMPOSICION E
HIGIENE DE LECHE ACOPIADA EN UNA
PLANTA PASTEURIZADORA”
TESIS PROFESIONAL
PARA OBTENER EL TITULO DE:
MEDICO VETERINARIO ZOOTECNISTA
PRESENTA:
DIANA PAMELA BONILLA SESSLER
ASESORES:
MVZ DRA. PATRICIA CERVANTES ACOSTA MVZ MC NELLY CISNEROS RUBIO
MVZ MSc CARLOS LAMOTHE ZAVALETA
H.VERACRUZ, VER. 2008
Agradecimientos
A mis padres que sin su apoyo incondicional nunca hubiera podido cumplir mi sueño. A pesar de la distancia no me falto su apoyo. Siempre supieron darme las palabras de aliento para seguir adelante y así poder cumplir esta meta de mi vida.
A la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la Universidad Veracruzana, por brindarme la oportunidad de formarme profesionalmente.
A la Dra. Patricia Cervantes Acosta, por brindarme su invaluable asesoría y sobre todo su amistad.
A cada uno de mis profesores por enseñarme y dedicar su tiempo, por mostrarme como ejercer con las mejores herramientas mi profesión.
A mi familia y amigos mexicanos, que con su apoyo, consejos y compañía hicieron mi estancia en México muy placentera.
Reconocimientos:
Este trabajo fue realizado con fondos de Fundación Produce Veracruz, proyecto: FUNPROVER FPVPROYITT20.
Se contó con la colaboración en el acopio de muestras para análisis, con la Planta Pasteurizadora Jamalac, del Grupo Agropecuario y Forestal Jamapa S. C. de R. L. de C. V., situado en el Municipio de Jamapa, Veracruz.
Publicaciones sobre el tema:
1. Calidad e higiene de leche acopiada en una planta pasteurizadora de la región golfo-centro del estado de Veracruz, México. 2008. Poster. 10° Congreso Panamericano de la Leche. San José, Costa Rica, 8 – 10 de Abril de 2008.
2. Composición e Higiene de leche de 24 hatos bovinos en el municipio de Jamapa, Veracruz, acopiada en una empresa pasteurizadora. 2008. Memorias del Primer Foro Regional de Vinculación, Universidad Veracruzana, 7 de julio de 2008.
I. Resumen
1. Introducción 1
2. Antecedentes 2
2.1. Importancia de la leche como alimento 2
2.2. Papel de la lechería en los países del trópico 2
2.3. El trópico mexicano y sus principales genotipos lecheros 3
2.4. Composición de la leche de vaca 6
2.4.1. Producción y composición láctea. Importancia nutricional, biológica y económica.
10
2.4.2. Aspectos socioeconómicos de la lechería 10
2.5. Factores que afectan la calidad de la leche 13
2.5.1. Salud de la Ubre. Mastitis. 13
2.5.2. La calidad de la leche y el consumidor final 15
2.5.3. Efecto en la salud humana 17
2.6. Origen y excreción de los residuos de medicamentos 18
2.6.1. Factores de variación de la presencia de residuos en la leche.
20
2.6.2. Efectos de la presencia de residuos de medicamentos.
21
2.6.3. Métodos para detectar anormalidades 23
2.7. Sustancias antimicrobianas en medicina veterinaria 23
2.7.1. Características generales de los antimicrobianos
23
2.7.2. Clasificación de las sustancias antimicrobianas 25
2.8. Propiedades generales de los antibióticos 27
2.8.1. Betalactámicos 27
2.8.2. Tetraciclinas 29
2.8.3. Sulfonamidas 30
2.8.4. Penicilinas 32
2.8.5. Cefalosporinas 34
2.8.6. Aminoglucósidos 36
2.8.7. Macrólidos 38
2.8.8. Quinolonas 39
2.8.9. Otros agentes antimicrobianos. 41
2.9. Pruebas de laboratorio 42
2.10. Normativa de la leche en México 43
2.10.1. Constitución política en los Estados Unidos
Mexicanos
43
2.10.2. Ley general de salud 43
2.11. Efectos sobre la industria 45
3. Hipótesis 45
4. Justificación 46
5. Objetivos 46
5.1. Objetivo General 46
5.2. Objetivos Particulares 46
6. Material y métodos 47
6.1. Toma de muestras 47
6.2. Procedimientos analíticos 47
6.3 Análisis de resultados 49
7. Resultados y discusión 50
8. Conclusiones 60
9. Consideraciones finales 61
10. Bibliografía 63
Resumen
Con el objetivo de conocer y evaluar la calidad composicional e higiénica de leche
acopiada en una planta procesadora de lácteos, se analizaron 1017 muestras
procedentes de 24 hatos ganaderos. Se determinó la concentración de grasa,
proteína, lactosa, sólidos no grasos, sólidos totales, para calidad higiénica se
consideró el punto de congelación y presencia de inhibidores betalactámicos y
tetraciclínas. La composición fue superior a lo establecido en las normas
mexicanas para leche cruda y a lo reportado para esa región del trópico, se
encontraron valores para grasa, proteína, lactosa, sólidos no grasos y sólidos
totales de 3.51% ± 0.44, 3.65% ± 0.39, 4.73% ± 0.08, 8.81% ± 0.43 y 12.95%
± 0.54, respectivamente, y excepto grasa, todos los componentes mostraron
poca variabilidad. Entre los 24 hatos analizados los valores promedio reflejaron
ligeras diferencias, lo cual expresa un equilibrio fisiológico en la síntesis de
componentes por la glándula mamaria; se encontró una relación directamente
proporcional, entre la concentración de sólidos totales y sólidos no grasos con las
concentraciones de grasa y proteína, al mismo tiempo, se observó que en todos
los rebaños lactosa poseía valores estables. Estos resultados se consideran
aceptables para el propósito de obtener buen rendimiento de sólidos en la
fabricación de queso y yogur. El punto de congelación no reune la calidad
aceptada, el 18.4% de las muestras tuvieron valores por abajo de los -0.530°C
(± 0.0148), mientras que el 29.7% fue superior a -0.560°C (± 0.0166),
diferentes a lo permitido para su ingreso a la planta, no considerándose apta para
el proceso de pasteurización e industrialización de la leche acopiada. La presencia
de inhibidores no tuvo valores significativos (p>0.01), de las 220 muestras
totales analizadas, 4 (1.8%) fueron positivas a betalactámicos y ninguna para
tetraciclinas. Se concluyó que la leche acopiada reúne la calidad en concentración
química, no así en higiene, por tanto se deben ejercer estrictos controles para el
rechazo oportuno de la leche con riesgo sanitario para la salud humana y los
procesos de industrialización.
Palabras clave: Leche, composición, higiene, antibióticos.
Summary
In order to know and evaluate the compositional and hygienic quality of milk
collected in a processing plant, 1017 samples were analysed from 24 cattle
farms. We analyzed the concentration of fat, protein, lactose, solid non-fat, total
solids, for hygienic quality was considered the freezing point and presence of
inhibitors and beta-lactams tetracycline. The composition was superior to the
established standards for Mexican Regulations of raw milk and already reported
for that tropics region, were found values for fat, protein, lactose, solid non-fat
and total solids of 3.51 ± 0.44%, 3.65% ± 0.39, 4.73 ± 0.08%, 8.81% and
12.95% ± 0.43 ± 0.54, respectively, and except fat, all components showed little
variability. Among the 24 herds analyzed the average values reflected slight
differences, which expresses a physiological balance in the components synthesis
by the mammary gland; was found a directly proportional relationship between
total solids and solid non-fat concentration with fat and protein concentrations; at
the same time, it was noted that all herds the lactose concentration possessed
values stable. These results, are considered acceptable for the purpose to
obtaining good performance total solids in the cheese and yoghurt manufacture.
The freezing point does not meet acceptable quality, 18.4% of the samples had
values below the -0.530 ° C (± 0.0148), whereas 29.7% was higher than -0.560
° C (±0.0166), different than what is allowed for its entry into the plant, not
considered suitable for the process of pasteurization and industrialization of milk
collected. The presence of inhibitors did not have significant values (p>0.01), of
the total 220 analyzed samples, 4 (1.8%) were positive to betalactams and none
for tetracycline. It was concluded that, the milk collected meets quality in
chemical concentration, but not in hygiene, therefore found, should be found to
carry out strict controls for the rejection of milk with health risk to human health
and industrialization processes.
Keywords: Milk, composition, hygiene, antibiotics.
1. Introducción
En México, la producción de leche de bovino, es una rama de la ganadería de
mayor relevancia, no sólo por el valor nutritivo que aporta como alimento, sino
por su papel fundamental en la economía del sector primario e industrial y
presenta un potencial de expansión para sustituir las importaciones. La cadena
agroindustrial de la leche, se distingue por una baja eficiencia global, tanto por su
incapacidad para asegurar el abasto a la población mexicana, como la calidad e
higiene requerida para considerarlo un alimento seguro. La calidad de la leche
comercial y sus derivados en la industria láctea, depende directamente de la
calidad del producto original o materia prima proveniente de las zonas de
producción y de las condiciones de transporte, conservación y manipulación en
general hasta la planta. De donde depende el éxito y buen nombre de la industria
y en última instancia la calidad del producto que llega al consumidor.
En Veracruz y por extensión al resto del trópico húmedo mexicano, se carece de
una base referencial y normativa sobre las características de la composición y
calidad higiénica de la leche. Considerando que, el destino principal es la quesería
artesanal y otros derivados, existen limitaciones técnicas para implementar
sistemas de pago por calidad, que incluyan los sólidos principales además de
grasa, tales como el contenido de proteína bruta y caseína y controles
sistemáticos para evitar el adulterado con agua, la presencia de inhibidores y
conteos altos de células somáticas.
Las evaluaciones del desempeño productivo de los animales se han realizado
comúnmente solo sobre un carácter determinado como la producción láctea y/o
la reproducción y haciendo inferencias al comportamiento de razas de países
templados u otras condiciones muy diferentes al trópico en el resto de los
indicadores. Por ello se hace necesario integrar resultados que además incluyan
composición y calidad higiénica de la leche en las condiciones del trópico de
Veracruz y de esta manera tener un mapa regional que permita caracterizar la
leche de acuerdo a las condiciones de las explotaciones de esta zona del trópico
húmedo.
2. Antecedentes
2.1. Importancia de la leche como alimento
La leche es una fuente importante de proteína, minerales y vitaminas en la dieta
humana, y el interés por su composición ha aumentado. Anteriormente se
prestaba atención prioritaria al contenido de grasa, un alto contenido de grasa se
consideraba como una medida de calidad de la leche. Sin embargo, actualmente
se considera que el contenido de sólidos no grasos de la leche, tiene mayor valor
que el contenido de grasa. Por lo tanto, la composición química determina el
valor nutritivo final de la leche para el consumidor, y también ejerce un efecto
directo sobre el rendimiento de productos lácteos (Castle y Watkins, 1988).
El contenido de proteína y grasa de la leche es muy valioso para la industria, y
por ello el sector primario busca incrementar los rendimientos, sin necesidad de
aumentar el volumen de leche, estos componentes pueden alterarse muy
rápidamente mediante un manejo nutricional adecuado. Aún cambios muy
simples como el aumento del forraje, producen variaciones en la grasa de un 2.0
al 4.0%, mientras que una adecuada conversión de nitrógeno en proteína, es el
mecanismo que permite la conversión de aminoácidos en proteína (Kennelly et
al., 1999).
2.2. Papel de la lechería en los países del trópico
La región tropical del mundo, con énfasis en la mayor parte de los países de
América Latina y el Caribe y parte de Asia y África, se considera una reserva
genética ganadera importante, tanto por la diversidad de razas y cruces
existentes como por la capacidad de estos animales para adaptarse al medio en
las condiciones adversas de estas zonas (FAO, 2004). Por tanto la posibilidad de
desarrollar sistemas productivos sobre pastos tropicales durante todo el año y no
basados esencialmente en el uso de importantes cantidades de suplementos
nutricionales originados de cereales y granos, le confieren una ventaja productiva
de primer orden, cuando se trata de sistemas que no están soportados por
subsidios a la producción/exportación, como sucede en muchos de los países de
lechería desarrollada (Castro, 2003).
En estas condiciones, la utilización de genotipos adaptados a las condiciones del
trópico insertados en sistemas de explotación viables desde el punto de vista
productivo, económicamente rentables, y no agresivos al medio ambiente,
constituyen premisas para dicho desarrollo. En cualquier evaluación sobre la
lechería tropical, se debe considerar su papel social, pues una alta proporción de
la población rural de estas áreas, viven básicamente del producto de la ganadería
(Vilela y de Resende, 2004).
2.3. El trópico mexicano y sus principales genotipos lecheros
La producción mundial en el 2006 fue de 5,497 millones de ton. de leche;
México aporto el 1.8% ocupando el lugar 15. En México el total nacional de
producción de leche para el año 2007 fue de 10,290.1 millones de litros y en el
estado de Veracruz de 687 millones de litros, ocupando el quinto lugar con
respecto al total nacional (SIAP, 2007).Para el año 2005 se contaba con un total
nacional de 30’989,968 cabezas de ganado lechero, siendo más del 50% de
ganado rústico de doble propósito. El estado de Veracruz contaba con 4, 102,159
cabezas de ganado de doble propósito y 58,761 cabezas correspondían a ganado
lechero altamente especializado. Para finales del año 2008, se tiene proyectada
una producción final de 10,498,996 millones de litros
(www.siap.sagarpa.gob.mx), mientras que en el plan de desarrollo estratégico,
para el 2012 se espera alcanzar 12,000 millones de litros (19.2%).
La producción se desarrolla en condiciones muy heterogéneas, desde el punto de
vista tanto tecnológico y socioeconómico, así como por la localización de las
explotaciones. Además, dada la variabilidad de condiciones climatológicas, las
explotaciones adquieren características propias por región, influyendo
adicionalmente la idiosincrasia, tradición y costumbres de la población (Ávila y
Gasque, 2002). La demanda de lácteos ha sido y sigue siendo superior a su
oferta, considerándose un sector prioritario dentro de las políticas de fomento a la
actividad agropecuaria, orientadas a tener una Tasa de Crecimiento Media Anual
(TCMA) por encima del crecimiento de la población SIAP (2008). El
fortalecimiento de las acciones dirigidas al sector lechero de México tiene que
considerar tanto condiciones internas, como las establecidas en los acuerdos
comerciales que se han suscrito con diversos países del mundo, así como las
posibles tendencias de los mercados (SAGARPA, 2007).
La lechería no especializada, proviene tanto de minifundios como de los ejidos y
comunidades. Se forma con ganado de cruzas Suizo Pardo-Cebú, Holstein-Cebú y
ganado Criollo y Cebú utilizado como doble propósito. Los hatos son pequeños y
medianos, su explotación es a base de pastos inducidos y en menor grado
mejorados, con reproducción por proceso natural y en algunos casos por
inseminación artificial. La producción de leche es complementaria a la del ganado
de cría (becerros o novillos) y se caracteriza por tener una ordeña de tipo
estacional de tipo manual y los ganaderos desarrollan sus propios reemplazos en
la finca. La venta de leche es a intermediarios y también a plantas procesadoras
fundamentalmente de leches industrializadas y de quesos, además se destina a la
elaboración casera de derivados y a la venta directa como leche natural ó bronca
(FIRA, 2003).
De acuerdo a la productividad y los recursos utilizados, los sistemas de lechería
tropical se consideran bajos, con una tasa de producción anual de leche por vaca
de 525 litros, se distinguen por ser fincas con terrenos menores a 140 hectáreas
y con menos de 60 vacas. El precio de la leche en el trópico mexicano está muy
relacionado con la evolución de la industria y la perspectiva más favorable es que
se desarrollen las industrias locales, para lo que se requiere desarrollar proyectos
con esas empresas que consideren la integración con productores, mejoramiento
de la calidad y distribución del valor adicional del producto final (SAGAR/AC,
2000).
Las razas nativas que se explotan en el trópico, se caracterizan en lo
fundamental, por presentar bajos rendimientos productivos y una alta adaptación
a las condiciones de explotación en ésta área; tal es el caso de las razas
Cebuínas, por ejemplo el ganado Gyr presenta en promedio 2315 Kg. de leche
por lactancia sobre la base de 286 días (Ávila y Gasque, 2002). En los programas
de mejoramiento genético para el trópico, se mencionan tres formas para elevar
la producción: 1. Producir a base de razas europeas puras; 2. Selección dentro de
las razas nativas y 3. Cruzamiento entre razas nativas y europeas. La primera se
considera poco viable por los problemas de adaptación y necesidades
nutricionales que llevan a altas inversiones; mientras la segunda se considera
lenta. La tercera alternativa es la que más aplicación posee, pues permiten un
cambio fenotípico rápido de las razas europeas, sobre las razas no especializadas
(Planas et al., 1979). Los acciones instrumentadas en México en la década de los
90, tales como la liberación del precio, la norma de etiquetado, la norma de
denominación de leche, la implementación de los programa de la Alianza para el
Campo y la instrumentación de nuevos mecanismos para ejercer los cupos de
importación de leche en polvo, influyeron de manera determinante para que la
tendencia de crecimiento negativa de la producción de leche en la década de los
80 se revertiera (Ávila y Gasque, 2002) y se incrementara en lo que va de siglo
(Figura 1).
9,400
9,600
9,800
10,000
10,200
10,400
10,600
Millones de Litros
2003 2004 2005 2006 2007 2008
Estimado
Figura 1. Producción de leche de ganado bovino 2000-2006
Fuente: Sistema de Información y Estadística Agroalimentaria y Pesquera. SIAP-SAGARPA, 2008
Entre 2003 y 2006 se observó una tasa de crecimiento muy importante (4.1 y
3.4%, respectivamente). En el Programa Sectorial de Agricultura, Ganadería,
Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación 2003-2008, se estima que la producción
de leche de bovino alcanzará en el 2008 un crecimiento del 7.8% (SIAP, 2008).
2.4. Composición de la leche de vaca
La tabla 1 muestra la composición en Cada 100 gramos de leche entera (mínimo
3.5% de grasa):
Tabla1. Composición media de leche de vaca.
Agua 87.5g Carbohidratos 4.5g Proteínas 3.3g Minerales Fósforo 90mg Calcio 120mg Yodo 11µg Flúor 17µg Vitaminas Vitamina B2 180µg Vitamina A 30µg Vitamina D Trazas
Fuente:(Wolter et. al., 2004)
Desde el punto de vista nutricional, la leche es uno de los alimentos más
completos que existe en la naturaleza, tanto por el equilibrio y diversidad entre
sus diferentes componentes, como por la alta digestibilidad y absorción de los
mismos. Se considera que la leche y derivados lácteos, cubren más del 20% de
las necesidades proteicas y hasta el 80% de las necesidades de calcio (Kenelly, et
al., 1999). En los países desarrollados se ha reportado una estrecha relación
positiva entre el desarrollo infantil y el consumo de lácteos a diferencia de los
países de menor desarrollo (Östensson, 2000).
La producción de leche y de sus componentes es parte indisoluble de los
mecanismos biológicos de la reproducción y supervivencia de los mamíferos, cuya
evolución se puede seguir a través de las características de la síntesis y secreción
de dichos componentes en la escala biológica de cada especie desde los
monotremas, marsupiales y euterios (95% de los mamíferos), hasta la vaca,
hombre y cetáceos (Mustafa, 2001).
La composición de la leche es una herramienta de amplio valor biológico y
económico tanto para las explotaciones ganaderas como la industria láctea. En la
región de Veracruz, la demanda principal proviene de la industria quesera y otros
derivados, favoreciéndose el desarrollo de pequeñas y medianas empresas por
iniciativa de los mismos productores, que se integran en una cadena
agroindustrial. Un interés marcado está relacionado con una mejora de la calidad
composicional que favorezca un mayor valor adicional de los productos, tanto en
rendimientos de la materia prima como en calidad final de estos (Cervantes,
2005). Obtener una producción estable durante el año tanto en rendimientos
como en sólidos, tal como se ha logrado en Nueva Zelanda y otros países (López-
Villalobos y Garrick, 2004), es una necesidad práctica en términos económicos,
pero conocer cual o cuales genotipos son los mejores para dichos fines, requiere
de una evaluación científica en las condiciones existentes en la región.
En la tabla 2 se presentan los valores promedios generales expresados en % y su
variación, para producción y composición de la leche en hatos de la región de
Veracruz (Cervantes, 2005). Estos resultados coinciden con los reportes de Ponce
y Bell (1984, 1986) en Cuba, y menores que los encontrados en otras regiones
donde existen grupos raciales semejantes (FAO, 1987).
El valor de grasa se observó disminuido en relación a lo reportado por Ponce
(2001) así como por Bobadilla et al. (2002), quienes reportan valores semejantes
en vacas del cruce HC en la región tropical de México. Una explicación al
comportamiento de la grasa y sólidos totales puede estar relacionado con el uso
del amamantamiento restringido y la práctica del ordeño manual en parte de los
rebaños estudiados donde el ternero extrae la mayor parte de la grasa o queda
leche residual, sin embargo no se ajusta al resto de los indicadores que no
guardan una estrecha relación con este componente, ni tampoco fueron
sometidos a dicho sistema de manejo, como es el caso de las razas
especialidades y los cruces.
Tabla 2. Medias generales de la producción láctea, concentraciones de los componentes mayores y rendimientos (valor entre paréntesis, Kg.) en hatos
lecheros de Veracruz.
Indicador Media Sd Mínimo-máximo
Producción/lactancia (Kg.) 2722.8 1428.0 405.4 -7428
Producción diaria (Kg./día) 7.16 5.21 0.50-42.0
Grasa, g % 3.48 (91.1) 0.56 2.34-7.32
Proteína, g % 3.33 (90.64) 0.48 2.40-6.64
Caseína, g % 2.53 (68.90) 0.40 1.58-5.09
Relación CA/PT 76.00 4.40 58.0-85.0
Lactosa, g % 4.67 (127.4) 0.35 2.86-6.06
Sólidos no Grasos, g % 8.66 (235.81) 0.65 5.33-10.84
Sólidos Totales, g % 12.33 (335.7) 1.02 7.62-15.5
Fuente: Cervantes (2005).
Es importante destacar que solo existe un número limitado de reportes sobre el
particular en la mayor parte de los países tropicales, por lo cual se hace difícil una
comparación con otros resultados. Aunque estos se refieren solo a los valores
promedios de todos los rebaños, una característica común es la alta variabilidad
observada tanto en las medias como entre los valores mínimos y máximos, lo que
responde a razas y condiciones que difieren ampliamente dentro y entre ellas
(Cervantes et al., 2005).
Como se puede apreciar en la tabla 3 la interacción raza/época es altamente
significativa para la producción diaria, grasa y sólidos totales (p<0.01) y lactosa y
SNG (p<0.05), mientras la raza/rebaño muestra efecto a diferentes niveles de
significación sobre producción total y diaria, caseína, CA/PT, lactosa y SNG. El
tipo y frecuencia de ordeño presenta variaciones significativas sobre diferentes
variables pero se debe considerar los efectos de solapamiento con las razas.
Tabla
3. Anál
isis
de
med
ias
y va
lore
s m
ínim
os
y m
áxi
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de la
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ión y
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l
Kg./
Lact
anci
a
4460(1
460)a
405-7
428
2472(9
58)c
541-5
952
2885(1
213)b
1081-6
883
2201(6
50)d
500-3
429
1407(3
02)e
1000-2
781
1237(4
21)f
525-2
857
Pro
d. D
iari
a
Kg./
día
13.7
5(7
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1.5
-42.0
8.0
0(4
.17)d
0.5
0-2
6.0
5.9
3(2
.93)c
1.0
-23.0
5.2
3(2
.64)d
1.0
-18.5
4.9
2(1
.86)d
2.0
-9.0
3.4
7(1
.46)e
0.5
0-8
.0
Gra
sa, %
3.4
6(0
.44)b
c
2.6
6-4
.88
3.4
3(0
.43)c
2.6
2-5
.44
3.3
7(0
.47)b
2.3
4-5
.43
3.5
1(0
.56)c
2.6
3-5
.46
3.4
7(0
.47)c
2.7
0-5
.39
3.7
5(0
.89)a
2.6
3-7
.32
Pro
teín
a, %
3.1
9(0
.44)d
2.4
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3.3
0(0
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2.4
0-4
.72
3.2
2(0
.38)d
2.4
0-4
.87
3.3
3(0
.43)c
2.4
9-4
.75
3.4
4(0
.47)b
2.5
6-5
.07
3.7
7(0
.61)a
2.4
5-6
.64
Case
ína, %
2.4
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.35)b
c
1.7
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2.4
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c
1.5
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.34)b
1.8
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1.9
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2.9
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1.8
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Lact
osa
, %
4.5
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.32)b
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6-5
.70
4.7
5(0
.36)a
3.6
5-5
.54
SN
G, %
8.3
6(0
.58)d
6.5
0-1
0.5
6
8.5
9(0
.59)c
5.9
7-1
0.3
7)
8.5
6(0
.63)c
5.3
3-1
0.8
4
8.7
3(0
.58)b
6.4
4-1
0.8
4
9.1
2(0
.64)a
6.7
3-1
0.7
6
9.0
9(0
.62)a
6.1
3-1
0.8
4
ST, %
11.9
5(0
.83)d
9.2
9-1
5.1
0
12.0
(1.0
7)d
7.6
5-1
4.8
12.2
4(0
.94)b
8.6
2-1
5.5
12.4
7(0
.86)c
9.0
4-1
5-5
0
13.0
5(0
.90)a
9.6
2-1
5.4
)
13.0
(0.9
0)a
8.7
7-1
5.5
0
Media, primer valor, sd, valor entre paréntesis, mínimos- máximos, valores en rangos en la segunda línea. Letras desiguales en filas difieren significativamente, p< 0,05;
Razas: Holstein (H), Suizo Pardo (SP), Suizo x Cebú (SC), Holstein x Cebú (HC) Cebú (C) y Criollo Lechero Tropical (CLT). Tomado de: Cervantes, 2005
2.4.1. Producción y composición láctea. Importancia nutricional,
biológica y económica.
La definición más común de leche es el producto íntegro del ordeño completo e
ininterrumpido de una hembra lechera sana, bien alimentada y no fatigada y que
ha de ser recogida higiénicamente y no debe contener calostro (NMX-F-026-
1997).
La leche está compuesta de agua, carbohidratos (lactosa), grasa, proteína,
minerales y vitaminas y otros componentes menores. Aunque cada componente
será discutido por separado, es importante señalar que esta, se secreta como una
mezcla compleja de dichos componentes, ya que a su vez es una emulsión de
glóbulos grasos, una suspensión de micelas de caseína (caseína, calcio, fósforo),
y una solución o fase acuosa que contiene las sustancias solubles lactosa,
proteínas del suero y minerales. Se agrega la presencia de gases y de células
somáticas como los leucocitos y restos de células del epitelio mamario. Sus
propiedades e importancia son más considerables y complejas que cada uno de
sus componentes individuales (Chung y Kim, 1999).
2.4.2. Aspectos socioeconómicos de la lechería
En la práctica, la leche constituye un excedente indeseable en un grupo de países
de Europa y en cierta medida en USA y Canadá, mientras en otros es limitada su
producción y consumo. El continente africano con 54 países solo produce 20.6
mtm (millones de toneladas métricas), y China con la mayor población del mundo
produce 10.8 mtm. Estableciendo una visión solo comercial del problema, la
lechería es un caso típico para aplicar los conceptos sobre las ventajas
preferenciales de una región o país con relación a otro, es decir que produzcan
los que tienen condiciones para ello y que compren los excedentes los que no
alcanzan dicho estatus, un enfoque recurrente para el bloque de los países y
regiones exportadoras. Sin embargo, el sector lechero constituye una importante
fuente de trabajo y de subsistencia para millones de personas en todo el planeta
con implicaciones sociales, económicas y ambientales y prueba de ello es que ha
sido el área más sensible en el conjunto de acuerdos y regulaciones
internacionales de los últimos 30 años, desde la OMC al ALCA (IFPRI, 2003).
Algunas cifras de producción y consumo en países de América Latina y el Caribe
se muestran en la Tabla 4. Existe una fuerte dependencia del mercado externo
que se traduce en más de 800,000 toneladas/año de derivados lácteos,
adquiridas básicamente por México, Brasil, Perú, Venezuela y Cuba (Gutman et
al., 2004).
Tabla 4. Producción de leche (Millones de litros) y consumo per cápita (Kg. /año) por países en América Latina.
País Producción Per cápita
País Producción Per cápita
Argentina 8186 223 Guatemala 290 36 Bolivia 240 34.8 Hondura 620 80 Brasil 23.500 141.3 México 9.800 120
Colombia 6050 140 Nicaragua 264 49 Costa Rica 800 155 Paraguay 444 93
Cuba 485 85.5 Perú 1200 56 Chile 2170 151.7 El Salvador 432 70
R. Dominicana 370 65 Uruguay 1495 270.3 Ecuador 1530 161.7 Venezuela 1450 96.5
Fuente: Ponce, 2004.
Las cifras actuales indican una producción cercana a 100 litros/ habitantes y una
disponibilidad de 120 litros/persona/año, pero con amplias variaciones entre
países. La OMS recomienda un consumo per cápita de 150 litros anuales (tabla
5), pero las cifras en México están por debajo de dicho nivel, debido
principalmente al limitado poder adquisitivo de la población, y a que alrededor del
50% de la población se encuentra bajo la línea de la pobreza. También algunos
hábitos de consumo de refrescos sobre la leche, hacen que en determinados
casos este alimento se convierta en un privilegio para algunas capas de la
población mundial (FAO, 2004; SIAP, 2008).
Tabla 5. Consumo de Leche Fluida en Países seleccionados
(En Miles de Toneladas)
País 2003 2004 2005 2006 2007 2008
Argentina 2.050 1.800 1.800 1.900 2.000 2.100 Australia 1.982 2.020 2.145 2.127 2.223 2.200 Canadá 2.810 2.835 2.831 3.058 3.060 3.018
Estados Unidos 27.173 27.288 27.310 27.310 27.393 27.500 India 34.000 35.500 36.600 39.920 41.130 42.680 México 4.352 4.349 4.266 4.305 4.275 4.253
Nueva Zelanda 360 360 360 360 360 360 Polonia 5.300 5.400 5.050 4.912 4.912 4.950 Brazil 12.391 12.743 13.400 13.755 14.582 15.758
Unión Europea 35.560 35.190 34.932 34.084 34.000 34.000
Fuente: Adaptado de Dairy World Markets and Trade, 2007.
A diferencia de los países desarrollados exportadores, que han mantenido un alto
nivel de protección al sector lechero, la mayor parte de los países
latinoamericanos han desprotegido durante años a los productores y en menor
medida a la pequeña industria, captando los excedentes subsidiados de los
Estados Unidos y la Unión Europea (Gutman et al., 2004). Por otra parte, la baja
capacidad económica de la población y la falta de una infraestructura productiva,
hace posible el establecimiento de un fuerte mercado marginal de leche cruda sin
procesar y productos lácteos artesanales de baja calidad, lo que debe ir
cambiando en un futuro mediato. Dentro de este contexto, se han identificado
varios factores limitantes para el sector en la región, tales como la falta de
políticas lecheras nacionales, poca articulación de la cadena productiva,
dispersión y carencia de unidad y capacidad de integración del sector, débil
sustentación institucional relativo a normas, leyes, regulaciones técnicas y
comerciales, soporte tecnológico, políticas de investigación y capacitación,
competencia por los recursos naturales y otras (Global Agriculture Information
Network, GAIN 2007).
2.5. Factores que afectan la calidad de la leche
La presencia en la leche de residuos químicos y contaminantes constituye
un problema de creciente interés mundial. Es cada vez mayor el
conocimiento de los efectos adversos sobre la salud de muchas de las
sustancias químicas empleadas en la vida diaria. La sensibilización de los
consumidores con esta información por parte de los medios masivos de
comunicación, trae como consecuencia, un marcado incremento en el
interés sobre los estudios que se efectúan en este campo de la toxicología
de los alimentos. Además, se aprecia un incremento en los estándares de
calidad del comercio internacional, que incluyen, de forma casi indisoluble,
la certificación de los niveles de residuos. Hasta la fecha se han aislado o
sintetizado alrededor de 4 millones de sustancias químicas, de las cuales
casi 2000 son plaguicidas y 1500 son medicamentos, que son algunas de
las que se estudian con mayor interés en el ámbito de su presencia en la
leche (Noa, 2000).
Entre las principales prácticas fraudulentas que se presentan en la
producción e industria de la leche, es el adulterado con agua con el objetivo
de aumentar su volumen, generando repercusiones de índole legal y
económica. Lo métodos que pueden aplicarse a la detección de agua
adicionada a la leche están basados en la medición de una propiedad física
que varía proporcionalmente a la cantidad de agua adicionada al producto,
tal como ocurre con el punto de congelación, el índice de refracción, el peso
especifico y la conductividad eléctrica, de donde derivan respectivamente
los métodos crioscópico, refractometrito, lactométrico y conductimétro
(Pinto y Vega, 1998).
2.5.1. Salud de la Ubre. Mastitis.
La mastitis bovina disminuye la cantidad y calidad de la leche, y por lo tanto
es un problema serio para la industria lechera. Desde el punto de vista
económico la mastitis es la enfermedad más importante de la vaca lechera,
puesto que disminuye la producción, descarte de leche, costo de
medicamentos, honorarios veterinarios, trabajo extra y pérdida de potencial
genético. En Estados Unidos, se reportan perdidas de US $200-150 por
vaca/año (Ruegg Pamela, 2008).
La información estadística de varios países señala que la mastitis no ha
disminuido en los últimos 30 años y que el 50% del ganado lechero se
encuentra afectado por esta enfermedad, como promedio, en dos de sus
cuartos. Estas cifras impresionantes pueden deberse a muchos factores
como son las exigencias a que son sometidas las vacas lecheras para
producir mayores volúmenes de leche en lactancias más largas y al mayor
empleo del ordeño mecánico, en los casos en que su uso no es el correcto
(Gallardo et al., 2003).
La mastitis es México se presenta como en cualquier otro país del mundo,
incluyendo los establos tropicales. De acuerdo con las investigaciones
realizadas al respecto, la mastitis subclínica casi alcanza el 50% en los
hatos lecheros de México. Esta enfermedad es muy costosa para la
industria, el promedio por vaca en México es de 1700 a 2000 pesos anuales
(Wolter et al., 2004).
Las pérdidas por mastitis se clasifican así:
Mastitis clínica
• Pérdida por baja producción del animal enfermo. • Pérdida de producción durante la eliminación del medicamento. • Frecuentemente hay un perjuicio duradero en el rendimiento de la vaca. • Costos de medicamentos y médico veterinario. • Aumento en los costos de la mano de obra.
Mastitis subclínica
• Una considerable reducción en la producción diaria de leche. • Cambios importantes en la composición de la leche y, en consecuencia,
en el cuajado del queso. • Se afecta el valor higiénico de la leche (DVG, 1994). Tabla 6. Cambios de la composición de la leche ocasionada por la mastitis
Parámetro Cambio Causa Lactosa Disminución Disminuye la síntesis Grasa Disminución Disminuye la síntesis Caseína Disminución Disminuye la síntesis Proteína del suero
Aumento Pasan de la sangre
Cloruro Aumento Pasan de la sangre Sodio Aumento Pasan de la sangre pH Aumento Paso de las sustancias alcalinas de la
sangre Fuente: Wolter et al., 2004
Desde que el hombre comenzó a reunir los animales con finalidad
productiva, ha encontrado un sin fin de complicaciones que conspiran contra
su propósitos. No está documentado el comienzo real de la aparición de
mastitis en los animales de ordeña, ya que lógicamente deben ser
anteriores al uso de la escritura. Sin embargo, la patología se reconoce
desde hace ya más de un siglo. El largo trayecto de la enfermedad ha
cumplido una innumerable cantidad de ensayos en busca de su resolución.
En la post-guerra (1945) la aparición de las sustancias antimicrobianas
aparentó ser la solución al problema, por lo menos en lo empírico como
inicialmente sucedió. Al ingreso de la siguiente década inicia su uso en la
práctica, clínicamente se lograron avances en la contención del problema,
casi paralelo al desarrollo de la industria quesera en principio, pero los
derivados lácteos cultivados se encontraron con un serio problema por la
presencia de las sustancias inhibidoras (Carreto, 2004).
Los conceptos de leche higiénica acompañaron el desarrollo de los
antibióticos, afortunadamente aportaron resultados muy beneficiosos para
la industria y la salud animal en la rama de la lechería. Esto hace resaltar el
rol de la higiene y desinfección, como las herramientas más importantes en
la estrategia de lucha frente a las mastitis. Se debe reconocer que las
drogas antimicrobianas han hecho su aporte, pero en realidad solo han
cubierto serios errores de manejo de las explotaciones lecheras, donde se
propicia el problema por el aumento de la cantidad de animales en
producción. Grupos religiosos como los Amish, no han podido superarse en
la calidad de leche, sabiendo que ellos no utilizan fármacos en razón de sus
creencias. Las buenas prácticas en las operaciones de ordeño, el manejo
cauteloso de los animales previo al ingreso a las salas de ordeño, el proceso
de lavado previo, un ordeño cuidadoso y un tratamiento post-ordeñe
coherente y metódico logran mejores resultados. Ni hablar de lo
concerniente al lavado y desinfección de los equipos de ordeñe que son la
clave del tema (Carreto, 2004).
2.5.2. La calidad de la leche y el consumidor final
Un derecho de los consumidores es, que la leche que beben sea de
excelente calidad, en razón de esto, es una obligación vigilar que la leche
comercializada para el consumo humano sea inocua. Es una tarea
multidisciplinaria que tienen que ver tanto el médico veterinario, como el
agrónomo y el productor. El tiempo que la leche puede permanecer a una
determinada temperatura antes de tornarse ácida y no apta para el
consumo, depende principalmente del número y tipo de bacterias que
contiene. Es por ello que se deben tener controles desde la salud de la vaca,
el procedimiento de la obtención de la leche, hasta su transporte a las
plantas para su procesamiento, esto asegura que la materia prima obtenida
en una explotación lechera llegue con la mejor calidad a la mesa del
consumidor (Saran y Chaffer, 2000).
El origen etimológico de la palabra antibiótico, proviene del griego anti
(=contra) y bios (=vida), son sustancias medicinales seguras que tienen el
valor para destruir o inhibir el crecimiento de organismos infecciosos para el
cuerpo, los que pueden ser bacterias, hongos, o animales minúsculos
llamados protozoos. Los antibióticos son aquellas sustancias producida por
microorganismos que tienen acción bacteriostática (multiplicación de las
bacterias), o bactericida (matan las bacterias), fungistática o funguicida;
ejercen su actividad antimicrobiana. La acción antibacterial de los
antibióticos ocasiona un cambio en la capacidad de reproducirse y/o
alimentarse, de las células microbianas (Charles, 1980).
El gran éxito terapéutico en la lucha contra enfermedades de origen
bacteriano trajo como consecuencia natural, para contrarrestar el deterioro
microbiano de los alimentos, su empleo continuo y comenzó a utilizarse, en
forma progresiva, a partir de 1945. Los antibióticos se encuentran incluidos
entre los aditivos alimentarios, en la categoría de conservadores. En las
normas Preservatites in Food Regulations se los define como: “Cualquier
sustancia que tiene capacidad de inhibir, retardar o detener el crecimiento
de los microorganismos, cualquier deterioro de los alimentos debido a los
microorganismos, o de ocultar los signos de cualquier tipo de deterioro”
(Cravzov et al., 2002).
Además de las implicaciones para la salud, en el caso de los antibióticos los
métodos de análisis tienen una gran repercusión sobre la decisión de
destinar la leche en la industria hacia uno u otro uso, decisión que se toma
de acuerdo al resultado positivo o negativo a la presencia de antibióticos. Es
por ello, que los métodos de análisis son empleados tanto, en el control
sistemático de la materia prima acopiada por la industria láctea para la
detección de inhibidores, como con fines reguladores por la Salud Pública y
otros organismos encargados. En general, se emplean para la detección de
antibióticos en la leche tres tipos de métodos de análisis: microbiológicos,
físico-químicos e inmunoenzimáticos, aunque se han ido desarrollando otros
métodos de análisis que combinan las ventajas de los métodos
microbiológicos con los métodos físico-químicos, como los métodos
bioautográficos (Cromatografía ascendente en papel), buscando ofrecer
resultados suficientemente confiables en un período de tiempo razonable, y
con bajo costo (Noa, 2000).
2.5.3. Efecto en la salud humana
Los antibióticos cuando se encuentran presentes en la leche ocasionan
graves problemas en la salud pública. Actualmente, no se conocen informes
sobre intoxicaciones provocadas por antibióticos de uso común ingeridos a
través de la leche, y se explica porque sus concentraciones resultan ser
muy bajas como para provocar un efecto tóxico. No obstante, persiste la
duda de si el consumo de antibióticos por el hombre, a través de alimentos
contaminados, puede alcanzar niveles que determinen una toxicidad de tipo
crónico, motivo más que suficiente para prohibir la presencia de éstos en los
alimentos (Magariños, 2000).
Otro de los problemas que ocasiona en el ser humano el antibiótico
presente en la leche, lo constituyen las reacciones de tipo alérgico que se
producen luego de un período de sensibilización, que generan en el sistema
retículo endotelial anticuerpos contra la droga administrada, que al mismo
tiempo actúa como antígeno. El contacto con los antígenos, continuo o
periódico, provoca la reacción alérgica que resulta desproporcionada con la
dosis ingerida (Magariños, 2000).
La Organización Mundial de la Salud (OMS, 2007), reconoce que las
enfermedades trasmitidas por alimentos afectan la salud pública en forma
importante, están extendidas y representan una grave amenaza para la
salud tanto en los países en desarrollo como en los desarrollados, afectando
particularmente a los niños, las mujeres embarazadas, las personas de edad
y la personas que se encuentran afectadas por otras enfermedades. Además
de las consecuencias directas en la esfera de la salud, esas enfermedades
suponen una considerable carga para los sistemas sanitarios y reducen
marcadamente la productividad económica. Por lo anterior, los responsables
de las políticas y los consumidores de numerosos países, están reevaluando
su estrategia en materia de inocuidad de los alimentos y los aspectos
internacionales de salud pública de dicha estrategia (Raymond et al., 2006).
De acuerdo con la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y
la Alimentación (FAO, 2004) todos los países necesitan contar con
programas de control de alimentos para garantizar que los suministros
nacionales sean inocuos, de buena calidad y estén disponibles en cantidades
adecuadas y precios accesibles, y así asegurar que todos los grupos de la
población puedan gozar de un estado de salud aceptable. Dichos
programas, están centrándose cada vez más en un enfoque de la granja a
la mesa, como un medio efectivo para reducir los peligros transmitidos por
los alimentos, incluyen todas las actividades que se lleven a cabo para
asegurar la calidad, la inocuidad y la presentación honesta del alimento en
todas sus etapas, desde la producción primaria, pasando por la elaboración
y almacenamiento, hasta la comercialización y el consumo. La protección a
los consumidores sólo tendrá lugar, si todos los sectores de la cadena
actúan de forma integrada y los sistemas de control de los alimentos tienen
en cuenta todas las fases de dicha cadena (Van Eenannaam et al., 1993).
2.6. Origen y excreción de los residuos de medicamentos
La evolución que han sufrido las explotaciones ganaderas hacia sistemas de
producción más industrializados, en los que una elevada concentración de
animales en espacios reducidos es habitual, conlleva mayores riesgos en la
aparición de enfermedades del ganado. Para evitar pérdidas importantes en
el hato, así como económicas, se recurre al empleo de sustancias
farmacológicas (Debackere, 1995).
Respecto a los tratamientos de los animales con diferentes fármacos, hay
que destacar concretamente el uso de aquellos de tipo antiinfecciosos
(antibióticos, sulfonamidas, quinolonas, etc.). Para el ganado productor de
leche se utilizan principalmente tratamientos curativos aplicados a los
animales que padecen infecciones microbianas de la ubre, o bien
tratamientos de tipo preventivos que se realizan en el momento del secado,
para evitar la aparición de dicha patologías en la lactación siguiente
(Luthman, 1993; Van Eenannaam et al., 1993).
Para solucionar las infecciones que sufren o que podrían padecer los
animales, las sustancias antimicrobianas se administran de diferentes
formas, desde inyecciones (subcutáneas, intramusculares, endovenosas,
etc.), productos intramamarios, por vía oral, en forma de aditivos
alimenticios o disueltos en el agua. La mayor parte de los fármacos se
distribuyen casi inmediatamente en todo el organismo, especialmente si son
administrados por vía intravenosa. En otros casos, el desplazamiento del
medicamento en el organismo obedece a leyes físico-químicas y bioquímicas
específicas (Debackere, 1995).
A través del metabolismo de un fármaco, se producen una seria de cambios
químicos en el mismo, generalmente inducidos por enzimas, antes de su
eliminación final del organismo, de manera que este proceso se considera
uno de los mecanismos de eliminación fisiológica o de disminución de la
actividad del medicamento suministrado. En ocasiones, este metabolismo
puede tener un efecto contrario, y generar un compuesto intermediario con
actividad o toxicidad mayor (Luthman, 1993; Van Eenannaam et al., 1993).
La eliminación en el organismo de la forma activa del medicamento,
depende esencialmente de los procesos de biotransformación y excreción,
aunque también de otros factores, entre los que destacan el volumen de
distribución y la unión del fármaco a proteínas plasmáticas (Rang et al.,
2000). La forma más utilizada para expresar la velocidad a que se eliminan
los medicamentos es mediante el concepto de vida media (t1/2), que se
define como el tiempo necesario para que se reduzca un 50% una
concentración plasmática determinada. A partir de la vida media de un
medicamento, es posible predecir, de manera aproximada, la cantidad de
residuos del mismo.
En orden de importancia, las vías de excreción de los medicamentos son:
renal, biliar, pulmonar, mamaria, salival, secreciones gastrointestinales a
través de la piel, y vía genital. La persistencia de antibióticos,
antiparasitarios y otros fármacos en la leche, ha suscitado muchas
preocupaciones, ya que es uno de los productos de origen animal más
consumidos por el hombre (Debackere, 1995).
La excreción de los agentes antimicrobianos a través de la leche depende de
una serie de factores físico-químicos, como pH, solubilidad del fármaco en
lípidos y unión de éste a las proteínas. A su vez, estos factores pueden
verse alterados por la enfermedad y provocar cambios sistémicos o locales
en la distribución de dicha sustancia.
2.6.1. Factores de variación de la presencia de residuos en la leche.
Existen factores inherentes a la aplicación de sustancias farmacológicas que
pueden influir tanto en la cantidad como en la duración de los tiempos de
excreción y, por tanto, en la presencia de sus residuos en la leche. Según
Debackere (1995), estos factores son los siguientes:
• Naturaleza del antibiótico: el carácter ácido o básico del antibiótico
puede ser importante para su presencia en la leche, siendo los
antibióticos básicos los mas ionizados al pH de la leche (6.6-6.8) y se
difundirán mucho mejor que los de tipo ácido.
• Dosis administrada: el papel de la dosis es importante, ya que un
aumento de ésta parece implicar un alargamiento sistemático en la
duración de la eliminación en el caso de los antibióticos inyectados por
vía parenteral. En el caso de los productos intramamarios, un
incremento de la dosis también puede aumentar la duración de la
eliminación pero, en este caso, no suele producirse de un modo
sistemático (Archimbault et al.,1980)
• Influencia del excipiente: para los medicamentos inyectados por vía
parenteral, los excipientes oleosos llevan consigo una eliminación más
larga que los excipientes acuosos.
• Vía de administración: el cambio de la vía de administración puede
modificar la concentración del antibiótico en la leche y la duración de su
periodo de eliminación. De forma general, se indica que la vía
intramamaria, para un mismo producto, presenta unos periodo de
eliminación mucho más prolongados que la vía intramuscular, y su
concentración en la leche es, también, más elevada.
• Estado sanitario de la ubre: el tratamiento contra la mastitis modifica
el pH y la composición de la leche; de igual modo, los procesos de
filtración entre la sangre y la leche se encuentran alterados, con lo que
el paso de antibióticos a la leche puede ser diferente si comparamos
animales sanos con enfermos.
Hay que señalar que es importante conocer los factores que pueden influir
en las presencias de restos de medicamento en la leche, con el fin de
establecer las medidas de control necesarias para evitar este tipo de
contaminación.
Honkanen-Buzalski y Reybroecke (1997) señalan que el uso de
medicamentos fuera de especificaciones de etiquetaje, es una de las
principales causas de la presencia de residuos en la leche. Muchos
ganaderos no respetan las pautas establecidas en la administración de
fármacos, en concreto en lo que se refiere al tiempo de espera, es decir, el
período necesario que debe transcurrir tras la última aplicación del
medicamento y el aprovechamiento de los alimentos obtenidos del animal
tratado.
2.6.2. Efectos de la presencia de residuos de medicamentos.
Dewdnev et al. (1991), mencionan que el uso de la terapia mediante
antibióticos ha mejorado significativamente el estado sanitario del ganado
lechero y que particularmente, los tratamientos intramamarios han sido
muy efectivos en el caso de las mastitis.
Sin embargo, estos efectos positivos se contrarrestan con el hecho de que
se pueden encontrar residuos de medicamentos en la leche de los animales
en lactación, incluso varios días después de terminar el tratamiento. Si por
alguna razón, esta leche que contiene antibióticos se introduce en el circuito
lechero, puede contaminar eventualmente la leche almacenada en el tanque
de la granja, en la cisterna de recogida o incluso en los grandes silos. Por
este motivo, dentro de los programas de control de calidad de la leche
utilizada como materia prima para obtener productos alimentarios, existe
un apartado dedicado a controlar la presencia de residuos de sustancias
antimicrobianas, que influyen directamente en la calidad de la misma, tanto
por su repercusión sanitaria como tecnológica. Además, hay que añadir un
factor económico que afecta considerablemente a los ganaderos
(Debackere, 1995).
El primer aspecto se refiere a la salud pública, ya que es conocido que los
antibióticos pueden tener efectos adversos en los seres humanos (Dewdney
et al., 1991; Currie et al., 1998). Además, estas consecuencias son más
graves en aquellos sectores de la población más débiles, como son los
ancianos y los niños, ambos tradicionalmente consumidores de productos
lácteos. Los principales problemas que pueden presentar son:
• Los residuos puede causar problemas sensibilización a los antibióticos,
producida por una ingestión repetida de pequeñas dosis.
• Los antibióticos pueden provocar en las personas procesos de alergias
que pueden, en casos extremos llevar a la anafilaxia.
• La presencia de residuos de antibióticos provoca perturbaciones
pasajeras en la flora intestinal del consumidor.
• Es posible que se produzcan reacciones de intoxicación frente a
determinados antibióticos de gran toxicidad.
• Como resultado de exposición repetida de las bacterias a los agentes
antibacterianos, éstas pueden desarrollar genes de resistencia a dichas
sustancias y, en consecuencia, resultar ineficaces para el tratamiento de
enfermedades.
Es importante señalar que algunas de las sustancias farmacológicas
presentes en la leche resisten las altas temperaturas, por lo que pueden
llegar al consumidor aún después de haber sido sometidas a tratamientos
térmicos en la industria (Jacques y Auxepaules, 1978; Sullivan et al., 1981;
Oda y Hiwaki, 1996), lo que agrava el problema para la salud pública.
El segundo aspecto, es decir el tecnológico, se refiere al hecho de que los
procesos bacterianos en la elaboración de productos fermentados como
queso y yogur se ralentizan, pudiendo retrasar la acidificación, dificultar el
cuajado y la maduración (Mourot y Loussouarm, 1981; Brady y Katz, 1987;
Suhren, 1995), llegando incluso a inhibirse completamente por causa de los
residuos de antibióticos, ya que afectan a la flora láctica dando lugar a
procesos de mala calidad (Packham et al., 2001). Los daños que producen
la presencia de estos residuos dependen de la naturaleza de los antibióticos,
su concentración en la leche y el tipo de producto a fabricar (Mäyra-
Mäkinen, 1995).
2.6.3. Métodos para detectar anormalidades
La industria debe ejercer un estrecho control sobre la composición de la
leche adquirida, dando especial énfasis al elemento que tenga más
influencia en la fabricación de los productos predominantes en cada caso
particular. Por otro lado, además del estándar de composición, hay
necesidad de ejercer vigilancia sobre el estándar microbiano (estado de
frescor de la materia prima), grado higiénico y propiedad de conservación.
Para aplicar este control es necesario establecer un criterio técnico basado
en métodos seguros, precisos y fáciles para evaluar cada aspecto de
calidad. De modo general, las pruebas rápidas de plataforma sirven para
decidir la aceptación o rechazo de la leche, y hasta cierto punto, sirven
también para seleccionar la leche para varios destinos industriales, mientras
que las pruebas de detalle y más rigurosas sirven como apoyo de las
pruebas rápidas y para clasificar la leche según su calidad para efectos de
pago (Keating y Gaona, 2007).
2.7. Sustancias antimicrobianas en medicina veterinaria.
2.7.1. Características generales de los antimicrobianos
Las sustancias antimicrobianas han sido utilizadas en el tratamiento de
enfermedades de ganado desde poco después de su descubrimiento
(Honkannen-Buzalski y Reybroeck, 1997).
Sin embargo, el descubrimiento de la penicilina, en 1928, supuso uno de los
hechos más relevantes en la historia de la farmacología, ya que se trataba
de una sustancia quimioterapéutica natural para luchar contra los procesos
infecciosos. Desde este momento se iniciaron las investigaciones y el
desarrollo de los antibióticos (Heeschen y Blüthgen, 1995).
Según Rang et al. (2000), las propiedades que se buscan en un agente
antibacteriano para ser utilizado en el tratamiento de enfermedades
infecciosas, se pueden resumir en:
• Elevada actividad antimicrobiana, eficaz y selectiva y que no se vea
reducida por la biotransformación que sufra el cuerpo.
• Las características farmacocinéticas deben proporcionar valores altos en
los lugares de acción, y ser mantenidos durante largo tiempo.
• Baja toxicidad para el huésped.
• No debe generar resistencias bacterianas.
• Que sea eficaz por vía tópica oral o parenteral.
• De alta penetrabilidad.
• Que sea estable, no lábil.
• Fácil de producir en grandes cantidades y a bajo costo.
Hay que señalar que, es prácticamente imposible encontrar todas las
características mencionadas anteriormente en una misma sustancia, por lo
que se recurre a combinaciones de antimicrobianos para mejorar la
efectividad los tratamientos. Sin embargo, no todas las combinaciones de
estas sustancias son viables debido a la incompatibilidad química de su
estructura (Botsoglou, 2001).
Los antimicrobianos, y dentro de estos los antibióticos, se pueden definir de
forma general como un producto del metabilosmo microbiano que es capaz
de destruir o inhibir el crecimiento de otro microorganismo y además es
efectivo a bajas concentraciones (Mateos, 2002). Las sustancias
antimicrobianas, se pueden clasificar en:
• Bacteriostáticos: Son aquellos que inhiben el crecimiento de los
microorganismos. Entre estos se encuentran macrólidos, tetraciclinas,
cloranfenicol, etc.
• Bactericidas: son causantes de la lisis o muerte bacteriana; y en este
grupo se incluyen los betalactámicos, aminoglucósidos, polipeptídicos,
entre otros.
Por otra parte, existe otra clasificación de los antimicrobianos basada en su
eficacia clínica, que está en relación con el espectro de los microorganismos
que inhiben:
• Espectro reducido: actúan sobre un número pequeño de gérmenes.
Entre ellos se encuentran las penicilinas, las cefalosporinas, los
aminoglucósidos y los polipeptídos.
• Amplio espectro: actúan sobre un gran número de microorganismos. A
este grupo pertenecen las tetraciclinas y el cloranfenicol.
2.7.2. Clasificación de las sustancias antimicrobianas
La clasificación de las sustancias antimicrobianas se puede realizar de
diversas formas y sobre la base de diferentes criterios, como su origen, su
modo de acción o su estructura química. Actualmente, aunque se considera
que todos los sistemas de clasificación son válidos, el sistema más utilizado
por la comunidad científica es el que se agrupa a estos compuestos por
similitud química, según los núcleos base de sus estructuras, que les
confieren cierta semejanza en sus propiedades físico-químicas y
farmacológicas (Rang et al., 2000).
En la tabla 7 se presenta una clasificación de los agentes antimicrobianos
realizada a partir de diferentes autores (Archimbault, 1983; Sumano y
Ocampo, 1997; Merck & Co, 2000), donde el criterio de agrupación ha sido
la estructura química de los antimicrobianos.
Por otro lado y de acuerdo con el mecanismo de acción de los agentes
antimicrobianos, se pueden clasificar en:
• Agentes que inhiben la síntesis de la pared celular de la bacteria:
antibióticos betalactámicos, bacitracina, etc.
• Sustancias que afectan la permeabilidad de la membrana celular:
polimixinas, etc.
• Agentes que inhiben la síntesis proteínica a nivel ribosomal:
cloranfenicol, tetraciclinas, macrólidos, aminoglucósidos, y otros.
• Fármacos que afectan el metabolismo de los ácidos nucleicos:
rifampicina, etc.
• Antimetabolitos que impiden la síntesis del ácido fólico, como
sulfonamidas y los nitrofuranos.
• Inhibidores de la topoisomerasa: quinolonas, fluroquinolonas, y otras.
Tabla 7. Clasificación de los diferentes agentes antimicrobianos.
Grupos Familias Antimicrobianos
Betalactámicos: Poseen en su estructura el anillo bectalactámico Naturales Penicilina G, penicilina V Penicilinas Aminopenicilinas Amoxicilina, ampicilina
Resistentes a β-lactamasas
Oxacilina, clozacilina, dicloxaciclina, nafacilina
Amplio espectro Ticarcilina, carbencilina Primera generación Cefalotina, cefapirina, cefalexina, cefadroxil
Cefalosporinas Segunda genreración Cefuroxima, ceforanida, cefamandol, cefoxitina
Tercera generación Ceftiofur, ceftriaxona, cefotaxima, cefoperazona
Cuarta generación Cefepima, cefquinoma Carbapenems Impenem Otros Monobactamas Aztreonam Acido Clavulánico
Aminoglucósidos: Consisten en azúcares aminados y un anilla llamado aminociclitol Espectro reducido Estreptomicina, dihidroestreptomicina
Amplio espectro Neomicina, canamicina, gentamicina, tobramicina
Diversos Apramicina
Macrólidos: Poseen en su estructura un anillo latónico con azúcares aminados.
Anillo de 12 constituyentes Sin uso en práctica clínica
Anillo de 14 constituyentes Eritromicina, oleandomicina, troleandomicina
Anillo de 16 constituyentes Tilosina, espiramicina, josamicina
Quinolonas: Derivados de ácido carboxílico (A.C.) Primera generación ácido nalidíxico, a. pipemídico, a. oxocínico Segunda generación Flumequina, ciprofloxacina, norfloxacina Tercera generación Enrofloxacina, danofloxacina, sarafloxacina
Tetraciclinas: Tienen en común en su estructura el anillo naftaleno (4 anillos) Acción corta Tetraciclina, oxitetraciclina, clortetraciclina Acción intermedia Demetilclortetraciclina, metaciclina Acción prolongada Doxiciclina, minociclina Sulfonamidas: El núcleo básico es p-amino-bencenosulfonamida Uso habitual Sulfatiazol, sulfametazina, sulfadiacina Muy solubles (urinarias) Sulfisoxazol, sulfasomidina
Poco solubles (entericas) Sulfaguanidina, succinilsulfatiazol
Potenciadas Sulfonamidas + diaminopirimidinas Uso tópico Sulfacetamida, sulfadiacina de plata
Fuente: Sumano y Ocampo, 1997.
2.8. Propiedades generales de los antibióticos
2.8.1. Betalactámicos
El grupo de los antibióticos betalactámicos está formado por las penicilinas
y las cefalosporinas, y es el grupo de antibióticos más ampliamente
distribuido en la terapia contra la mastitis al igual que sus derivados
(Honkanen-Buzalski y Reybroeck, 1995).
Las penicilinas y las cefalosporinas son sustancias relacionadas
estructuralmente y en sus mecanismos de acción, difieren en cuanto a su
espectro antibacteriano y su farmacocinética.
Las reacciones de hipersensibilidad a estos antibióticos están relacionadas
con la presencia de un núcleo activo de los antibióticos betalactámicos,
siendo similar su estructura química. Por este motivo, resulta necesario
proceder con cautela cada vez que se administre a animales o personas
sensibles a la penicilina, algún antibiótico derivado de la cefalosporina, ya
que podrían producirse reacciones de tipo alérgicas (Nouws, 1983).
El radical ácido, unido al grupo amino del ácido 6-aminopenicilánico, es el
responsable tanto de la susceptibilidad de la descomposición hidrolítica,
como de la actividad antibacteriana de su molécula. Estas dos propiedades
químicas influyen en la eficacia de estos fármacos, que depende además de
la concentración que alcanzan estos antibióticos en el foco de infección
(Debackere, 1995).
En lo que respecta al mecanismo de acción de los antibióticos
betalactámicos, debe destacarse el papel principal de impedir la formación
de la pared de la célula bacteriana, inhibiendo la actividad de las
transpeptidasas, enzimas que catalizan la formación de los enlaces
peptídicos cruzados, en la fase de unión de los polímeros de glucopéptido de
la pared celular. Las bacterias “gram positivas” y “gram negativas”
dependiendo de las diferencias que existen en sus sitios receptores y de la
cantidad relativa de peptidoglucano presente en su pared celular, presentan
diferente sensibilidad a los antibióticos betalactámicos, siendo mayor en las
bacterias “gram positivas” que en las “gram negativas”.(Rang et al., 2000)
En la figura 2, se presenta la fórmula estructural de los antibióticos
betalactámicos, donde R1 y R2 son los diferentes radicales que se indican en
la tabla 8 para algunos antibióticos betalactámicos.
Figura 2. Fórmula estructural de los antibióticos betalactámicos
Fuente: Rang et al., 2000.
Tabla 8. Radicales más comunes de algunos antibióticos betalactámicos
Fármacos R1 R2
Ampilicilina
Cloxacilina
Penicilina
Amoxicilina
Fuente: Rang et al., 2000
2.8.2. Tetraciclinas
Las tetraciclinas son antibióticos producidos por el género Streptomyces, de
amplio espectro con características antimicrobianas similares, aunque
difieren algo entre sí en cuanto a sus espectros y distribución
farmacocinética.
Su estructura química se representa en la figura 3 donde R, R1 y R2 son los
radicales que dan lugar a los diferentes compuestos, y en la tabla 9 se
indican las tetraciclinas más importantes con sus radicales correspondientes
(Rang et al. 2000).
Figura 3. Estructura química del núcleo de las tetraciclinas.
Fuente: Rang et al., 2000.
Tabla 9. Radicales de las tetraciclinas más importantes.
Tetraciclinas R R1 R2
Clortetraciclina -Cl -CH3 -H
Oxitetraciclina -H -CH3 -OH
Tetraciclina -H -CH3 -H
Fuente: Rang et al. 2000
La clasificación atendiendo a la naturaleza del compuesto, divide a las
tetraciclinas en los siguentes grupos:
• Tetraciclinas naturales: oxitetraciclina, clortetraciclina, y dimetil
clortetraciclina.
• Derivados semisintéticos: tetraciclina, rolitetraciclina, metaciclina,
minociclina, doxiciclina, limeciclina y otras.
Por otra parte, basándose en los tiempos de eliminación de estos
antibióticos, se clasifican en:
• Compuestos de acción corta: tetraciclina, oxitetraciclina, clortetraciclina.
• Compuestos de acción intermedia: dimetil elortetraciclina y metaciclina.
• Compuestos de acción prolongada: doxiciclina y minociclina.
Las tetraciclinas generalmente son bacteriostáticas y para que sean eficaces
resulta esencial la respuesta del sistema inmunitario del huésped. En
concentraciones elevadas, como las que pueden alcanzarse en la orina,
estos compuestos resultan bactericidas. Se usan para tratar infecciones
sistémicas como enteritis bacterianas, metritis, mastitis, etc., y locales
como la querato-conjuntivitis infecciosa en ganado bovino, la clamidosis y la
actinobacilosis entre otras enfermedades específicas (Merk & Co., 2000).
2.8.3. Sulfonamidas
Las sulfonamidas fueron los primeros agentes quimioterapéuticos eficaces
que se emplearon sistemáticamente en la prevención y cura de las
infecciones bacterianas. La mayor parte de las sulfanamidas útiles en
quimioterapia son derivados de las sulfanilamida. Todas tienen el mismo
núcleo, al que se van añadiendo o sustituyendo varios grupos funcionales al
grupo amido. Estos cambios originan compuestos con distintas propiedades
físicas, químicas, farmacológicas y antibacterianas (Sumano y Ocampo,
1997).
A continuación se representa en la figura 4 la fórmula estructural básica de
las sulfonamidas y en la tabla 10 algunos radicales que dan lugar a algunas
de las sulfonamidas más importantes de uso veterinario.
Figura 4. Fórmula estructural básica de las sulfonamidas. Fuente: Rang et. al., 2000
Tabla 10. Radicales de algunas sulfonamidas.
Sulfonamidas -R
Sulfadiazina
Sulfametoxazol
Sulfaquinoxalina
Fuente: Rang et al. (2000)
Las distintas sulfonamidas y derivados de sulfonamidas pueden clasificarse
en varios grupos, basados principalmente en sus indicaciones y la duración
de su acción en el organismo. En la tabla 11 se muestra una clasificación de
acuerdo a dichos criterios.
Tabla 11. Clasificación de sulfonamidas. Tipos de sulfonamidas
Uso habitual: Sulfatiazol, sulfametacina, sulfapiridina, sulfadimetoxina, etc.
Muy solubles, empleados en infecciones urinarias: Sulfisoxazol, sulfasomidina, etc.
Poco solubles, empleados en infecciones entéricas:
Talilsulfatiazol, succinisulfatiazol, salicilazosulfapiridina, etc.
Potenciadas:
Trimetoprim/sulfadiacina, trimetoprim/sulfametoxazol, trimetroprim/sulfadoxina, ormetoprim/sulfadimetoxin, etc.
Uso tópico:
Sulfacetamina para uso oftalmológico, mafenida y sulfadiacina para quemaduras, sufariazol para heridas, etc.
Fuente: Merck & Co., 2000.
Las sulfonamidas tienen efecto bacteriostático, aunque con las
concentraciones elevadas que pueden darse en la orina el efecto puede ser
bactericida. Inhiben las bacterias “gram negativas” y “gram positivas”,
algunas Chlamydias, Nocardia, Actinomyces spp, y algunos protozoos. La
más activas pueden actuar frente varias especies de Streptococcus,
Salmonella, Pasteurella e incluso E. Coli.
Normalmente se usan para tratar o evitar enfermedades sistémicas o
locales. Entre las infecciones que se tratan están, las coccidiosis, mastitis,
metritis, colibacilosis, poliartritis, infecciones respiratorias y toxoplasmis.
2.8.4. Penicilinas
En 1928, Alexander Fleming descubrió la penicilina al observar que una
placa donde crecían estafilococos se había contaminado con un hongo del
género Penicilium, y como consecuencia de ello, se había inhibido el
crecimiento bacteriano alrededor del hongo. Al aislar dicho hongo, se
determinó la producción de una sustancia con propiedades antibacteriana,
pero no fue hasta 1940, cuando Florey y Chain purificaron dicho compuesto
y analizaron sus propiedades quimioterapéuticas en ratones infectados. En
1941, sus efectos antibacterianos fueron demostrados en humanos,
además, se observó la ausencia de efectos tóxicos. De modo se
descubrieron unas sustancias que revolucionaron el campo de la medicina
en el tratamiento de enfermedades infecciosas: los antibióticos. Todas las
penicilinas derivan del ácido 6-aminopenicilánico, que consiste en un anillo
tiazolidina (A) unido a un anillo belactámico (B). Este último anillo lleva un
grupo amino secundario. Los sustituyentes de la cadena lateral en R1
determinan las principales características antibacterianas de cada penicilina
en particular. En la Figura 5 se presenta la estructura química del núcleo de
las penicilinas, así como los radicales que dan origen a algunas de las
penicilinas sintéticas más importantes (Rang et al., 2000).
Las penicilinas naturales se obtienen a partir del cultivo del hongo
Penicilium notatum y del Penicilium chrysogenum. Las penicilinas
semisintéticas se preparan en el laboratorio utilizando como materia prima
el ácido 6-aminopenicilánico producido con el cultivo de Penicilium.
Las penicilinas son moléculas inestables, sensibles al calor, a la luz, al pH
extremo, a los metales pesados y a los compuestos oxidantes y reductores.
También suelen deteriorarse en solución acuosa, por lo que deben
reconstituirse inmediatamente antes de inyectarse. A lo anterior se añade,
que son ácidos orgánicos débiles poco solubles, que deben administrarse
por vía parenteral, tanto en suspensión acuosa u oleosa, como en forma de
sales hidrosolubles (Rang et al., 2000).
Figura 5. Núcleo de la penicilina y radicales que originan penicilinas sintéticas
Fuente: Rang et al., 2000
La mayoría de penicilinas en disolución acuosa se absorben rápidamente a
partir de los lugares de inyección parenteral. Cuando se administran por vía
oral, el grado de absorción es variable, dependiendo de su estabilidad en
ácido y de su adsorción en la comida. Se distribuyen ampliamente por los
líquidos y tejidos corporales, al ser insolubles en lípidos no entran en las
células de los mamíferos (Rang et al., 2000). La tabla 12 muestra la
clasificación de las penicilinas según su espectro de acción.
Tabla 12. Clasificación de las penicilinas según su espectro de acción
Fármaco Actividad antibacteriana Penicilina naturales
Penicilina G y sus sales Microorganismos gram positivos y algunos gram negarivas (Staphylococcus, Streptococcus, Bacillus, Clostridium, Pasteurella)
Aminopenicilinas
Ampicilina Amoxicilina Tircacilina Carbencilina
Microorganismos gram positivos (menos activas que la penicilina G). También contra microorganismos gram negativos: Escherichia, Salmonella, Shigella; pero no contra estafilococo productores de penicilinasa.
Penicilinas resistentes a betalactamasas
Cloxacilina Dicloxacilina Oxacilina Nafacilina
Penicilinasa producida por cepas de estafilococos
Penicilinas potenciadas Amoxicilina-clavulanato- potásico Amplio espectro
Fuente: Merck & Co, 2000.
2.8.5. Cefalosporinas
Las cefalosporinas son antibióticos betalactámicos que se obtienen
semisintéticamente a partir de los cultivos de Cephalosporium acremonium.
Su estructura fundamental es el ácido aminocefalosporánico, que les
confiere el carácter de ácidos débiles (Rang et al., 2000).
En la figura 6 se muestra la estructura química del núcleo de las
cefalosporinas, así como las formulas estructurales de algunas de estas
sustancias de importancia en medicina veterinaria.
Las propiedades físicas y químicas de las cefalosporinas son similares a las
de las penicilinas, aunque son algo más estables frente a cambios de pH y
temperatura. Se usan en forma de base libre para administración oral si son
estables en medio ácido, o como sales de sodio en solución acuosa para
administración parenteral (Merck & CO, 2000).
Figura 6. Estructura química del núcleo de las cefalosporinas y algunos radicales de los más importantes. Fuente: Sumano y Ocampo, 1997; Rang et al., 2000.
En el tabla 13 se presenta una clasificación de las cefalosporinas en base a
su espectro de acción antimicrobiana.
Tabla 13. Clasificación y espectro de las cefalosporinas Clasificación Actividad antimicrobiana
Primera generación Cefadroxil Cefalexina Cefazolina Cefapirina Cefalotina
Son las de mayor actividad contra gram positivos y gram negativas, como Pasteurella y salmonella. Muchas bacterias anaerobias también son sensibles. Son resistentes especies de Entobacter, Citrobacter, Sctinobacter, Proteus y Pseudomonas.
Segunda generación
Cefamandol Ceforanida Cefoxitina Cefuroxima
Igual o menos eficacia que las de primera generación contra gram positivos, pero más contra gram negativas. El uso de estos antibióticos se reserva para infecciones resistentes a las cefalosporinas de primera generación.
Tercera generación
Ceftiofur Cefoperazona Cefotaxima Ceftriaxona
Son las más eficaces contra gram negativas resistentes y las menos eficaces contra gram positivos Son las más eficaces contra Pseudomonas aeroginosa.
Cuarta generación
Cefepima Cefquinoma
Acción contra gram positivos y gram negativas (especies de Pasteurella, Salmanolla, Streptococcus, Bacillus, Enterobacter)
Fuente: Sumano y Ocampo, 1997.
2.8.6. Aminoglucósidos
Los aminoglucósidos son antibióticos bactericidas de espectro relativamente
amplio con actividad frente a las bacterias aeróbicas y micoplasmas.
Desde el punto de vista químico, los antibióticos pertenecientes al grupo de
los aminoglucósidos son bases orgánicas polares. Esta polaridad es la
responsable de que gran parte de todos los antibióticos de este grupo
tengan propiedades farmacocinéticas parecidas.
En lo que respecta al mecanismo de acción, una vez que el aminoglucósido
ha pasado al interior de la célula, se une a un receptor existente en unas
subunidades de los ribosomas, induciendo la lectura errónea del código
genético del molde de ácido ribonucleico mensajero (RNAm). Como
consecuencia de ello se inhibe la síntesis de las proteínas ribosómicas. La
actividad antimicrobiana de los aminoglucósidos está dirigida principalmente
contra las bacterias aeróbicas “gram negativas”, mientas que su acción
contra las bacterias “gram positivas” es limitada.
Dentro de los aminoglucósidos los más utilizados para terapéutica
veterinaria son: estreptomicina, gentamicina, kanamicina y neomicina,
éstos se presentan con más detalle a continuación y quedan reflejados en la
figura 7.
Figura 7. Estructura química de antibióticos aminoglucósidos. Fuente: Rang et al., 2000.
Los aminoglucósidos se clasifican según su espectro de acción en:
• Agentes de espectro reducido. La estreptomicina y la
dihidroestreptomicina, activas frente a bacterias aerobias gram
negativas.
• Agentes de amplio espectro. La neomicina, framicetina, paramomicina y
kanamicina poseen espectros más amplios incluyendo bacterias gram
positivas y muchas aerobias gram negativas. La gentamicina,
tobramicina, amikacina y netilmicina tienen espectros que se extienden a
Pseudomonas aeruginosa.
• Agentes diversos. Aminoglucósidos con estructuras atípicas como la
apramicina y la espectinomicina pero con similar mecanismo de acción y
espectro antibacteriano.
Los aminoglucósidos inhiben la síntesis de proteínas bacterianas. Su efecto
es bactericida y se usan ampliamente contra microorganismos gram
negativos entéricos (Rang et al. 2000).
2.8.7. Macrólidos
El grupo de los macrólidos se constituye en un conjunto de compuestos
estrechamente emparentados que se caracterizan por poseer un anillo
lactónico macrocíclico al cual están unidos azúcares. Los miembros del
grupo incluyen principalmente a la eritromicina (Figura 8), carbomicina,
espiramicina, tilosina y lincomicina entre otros.
Figura 8. Formula estructural de la eritromicina Fuente: Rang et al. (2000)
Los macrólidos se diferencian en tres clases según el tamaño del anillo de
lactona (Merck & Co, 2000):
• Anillos con 12 constituyentes: no se usan en la práctica clínica.
• Anillos con 14 constituyentes: eritromicina y los compuestos estrechamente relacionados como la oleandomicina y troleandomicina.
• Anillos con 16 constituyentes: espiramicina, josamicina y tilosina de uso práctico clínico.
El mecanismo antimicrobiano parece ser el mismo para todos los miembros
del grupo. Interfieren con la síntesis proteica al unirse reversiblemente a la
subunidad 50S del ribosoma. Los macrólidos se consideran compuestos
bacteriostáticos pero, en concentraciones elevadas, la eritromicina es
bactericida. Los macrólidos son activos frente a la mayoría de las bacterias
aerobias y anaerobias gram negativas, aunque hay variaciones
considerables con respecto a su potencia y actividad. Se suelen considerar
un tratamiento alternativo seguro y eficaz a las penicilinas. Las indicaciones
generales incluyen infecciones de las vías respiratorias superiores,
bronconeumonía, enteritis bacteriana, metritis, piodermatitis, infecciones
urinarias, artritis y otras (Sumano y Ocampo 1997).
2.8.8. Quinolonas
Las quinolonas y fluorquinolonas son el grupo farmacológico de mayor
desarrollo en la actualidad. Las disponibles presentan una estructura
quinolónica común que se puede apreciar en la figura 9. Los distintos
sustituyentes químicos y cadenas laterales son los responsables de las
diferentes características físicas de cada fármaco. A su vez, en la tabla 14
se representan algunos de los radicales más comunes que dan lugar a
algunos de los principales compuestos.
Figura 9. Estructura básica de las quinolonas. Fuente: Rang et al., 2000.
Tabla 14. Radicales más comunes de las principales quinolonas.
En la tabla 15 se incluye una clasificación de los principales quinolonas de
cada generación, como se indica en dicho cuadro se distinguen tres
generaciones con potencia antibacteriana y rasgos farmacológicos
progresivamente mejores.
Las quinolonas son compuestos normalmente bactericidas. Actúan
inhibiendo el ADN-girasa bacteriano que es responsable del
superenrollamiento del ADN con la consiguiente alteración de su
conformación espacial. Están indicadas en el tratamiento de infecciones
locales y sistémicas causadas por microorganismos sensibles, especialmente
por patógenos intracelulares (Merk & CO., 2000).
Tabla 15. Clasificación y espectro de acción de las quinolonas. Quinolonas Espectro
1ª generación Acido nalidixico
Acido pipemídico Acido oxocínico Espectro reducido. Solo gram negativos
2ª generación
Flumequina Ciprofloxacina Norfloxacina
Amplio espectro. Actividad contra E. Colo, Pasteurella, Pseudomonas, Legionella, Mycobacterium, Ureaplasma, Hemophilus, Staphylococcus, etc.
3ª generación
Enrofloxacina Danofloxacina Sarafloxacina
Amplio espectro. Activas frente a todas las bacterias mencionadas y contra especies de Brucilla, Rickettsia, Coxiella burnetti, y Plasmodium Falciparum. Actividad menor contra Streptococcus y anaerobios.
Fuente: Sumano y Ocampo, 1997; Merck & Co., 2000.
2.8.9. Otros agentes antimicrobianos.
En cuanto al cloranfenicol se considera que es un potente inhibidor de la
síntesis de las proteínas en los microorganismos, inhibe la síntesis proteica
en las mitocondrias de las células de la medula ósea de los mamíferos
(Merk Co., 2000).
El cloranfenicol ejerce una acción bacteriostática frente a la mayoría de las
bacterias “gram positivas”, y frente a muchas “gram negativas”, y en
algunos microorganismos puede comportarse como bactericida. El
cloranfenicol fue uno de los fármacos de elección en el tratamiento de la
mastitis por coliformes antes de que su empleo se restringiera (Rang et al.
2000).
Respecto al trimetroprim hay que mencionar que es un derivado sintético de
la diaminopirimidina, que actúa inhibiendo la síntesis del ácido
tetrahidrofólico, y que cuando se asocia con sulfonamidas se produce un
efecto sinérgico y bactericida. Es un fármaco bacteriostático de amplio
espectro, activo frente a las bacterias aeróbias “gram positivas” y “gram
negativas”, pero normalmente carece de actividad frente a las bacterias
anearobias. Por último, otros antimicrobianos destacados son las
lincosamidas, poliixinas, bacitracinas y nitrofuranos. Dentro de las
lincosamidas, algunas de las más empleadas son las lincomicina y la
pirlimicina. Ambas se emplean en el tratamiento de mastitis clínica y
subclínica por vía intramamaria en vacuno, ovino y caprino (Sumano y
Ocampo, 1997).
En lo que se refiere a las polimixinas cabe señalar que, son antibióticos
polipeptídicos, entre los que podemos destacar, la polimixina B y colistina.
Su acción está dada casi exclusivamente contra bacterias “gram negativas”,
siendo su empleo principalmente contra mastitis.
A su vez las bacitarcinas se suelen emplear de modo sinérgico con las
polimixinas, actuando por tanto contra bacterias “gram negativas”.
2.9. Pruebas de laboratorio:
En la tabla 16, se exhiben las pruebas reconocidas como las autorizadas
para el control de calidad de la leche tanto en el establo como en la
recepción de la industria y que son las que la normatividad mexicana acepta
para su uso.
Tabla 16. Pruebas para el análisis de la leche.
Prueba Función Examen organoléptico de la leche
Aspecto, olor y sabor.
Prueba de la ebullición La temperatura de ebullición es de 100.17ºC.
Prueba de acidez Una leche fresca posee una acidez de 15 a 16%.
Prueba de acidez límite
Una acidez menor al 15% puede ser debido a la mastitis, al aguado de la leche o bien por la alteración provocada con algún producto alcatinizante.
Prueba del alcohol
Calidad microbiológica de la leche cruda. A medida de que se producen ácidos, se modifican las estructuras proteicas y la leche se coagula (se corta) cuando se mezcla con alcohol o se somete a ebullición.
Prueba del alcohol alizarina
Esta prueba consiste en observar las modificaciones de color de la alizarina cuando se mezclan 3ml de leche con 3ml de una mezcla de alcohol neutro al 68% con 0.2 de alizarina. La leche fresca con 0.16 o 0.17% de acidez no coagula y presenta un color lila-rosa.
Prueba de la resazurina 10 minutos (laboratorio)
Se obtienen un cambio de color de la leche, y dependiendo del color es la calidad de la leche.
Prueba de la lacto filtración
Determinación de sedimentos.
pH
La leche es de característica cercana a la neutra. El pH puede variar entre 6.5 y 6.65.
Fuente: Keating y Rodríguez, 2007.
2.10. Normativa de la leche en México
2.10.1. Constitución política en los Estados Unidos Mexicanos.
Las normas técnicas respecto de la leche tienen su origen en el artículo 4˚
constitucional, que dice: “Toda persona tiene derecho a la protección de la
salud”; y en artículo 73, fracción XVI: “El congreso tiene la facultad para
dictar leyes sobre la salubridad general de la República. El Consejo de
Salubridad General dependerá directamente del presidente de la República
y sus disposiciones generales serán obligatorias en el país”.
2.10.2. Ley general de salud
En México ha sido lento el desarrollo de las normas y reglamentos, el primer
reglamento que hace referencia a derivados de la leche se publicó el 9 de
julio de 1948. En los siguientes nueve años se publicaron dos reglamentos,
uno para sustitutos de leche natural y otro para productos derivados de la
leche y sustitutos de ella. En septiembre de 1976 se publicó un reglamento
para el control sanitario de la leche.
Anteriormente, hasta los años sesenta existían políticas y una legislación
deficientes de la comercialización y el control de calidad de la leche y
productos lácteos. Con la entrada de México al Acuerdo General de
Aranceles y Comercio (GATT) y posteriormente al Tratado de Libre
Comercio con Norteamérica (TLC), ha habido una apertura a productos
lácteos y agropecuarios de Estados Unidos y Canadá. Por consiguiente, se
ha cambiado la normativa de la leche. A partir de 1994 mejoró en forma
considerable, pero se considera que el proceso de desarrollo de métodos de
pruebas es poco dinámico. Sin embargo, ya se manifiesta un interés por
parte de la sociedad respecto de la calidad de leche y de exigir que los
productos cumplan cuando menos con los requisitos mínimos de calidad.
A continuación se mencionan el contenido de algunas normas mexicanas
que regulan la higiene de la leche:
• NOM-036-SSA 1-1993. Sobre bienes y servicios, helados de crema, de
leche o grasa vegetal, sorbetes y bases o mezclas para helados.
Específicamente sanitarias: Establece las medidas sanitarias tanto
químicas como microbiológicas, muestreo, métodos de prueba,
etiquetado, envase y embalaje, y venta al público.
• NOM-086-SSA 1-1994. Bienes y servicios, alimentos y bebidas con
modificaciones en su composición. Especificaciones nutrimentales:
Establece las especificaciones nutricionales que deben observarse en la
elaboración de alimentos y bebidas no alcohólicas con modificaciones en
su composición. No incluye alimentos para lactantes y niños de poca
edad.
• NOM-091-SSA 1. Leche pasteurizada de vaca. Disposiciones y
especificaciones sanitarias: Establece las disposiciones y especificaciones
sanitarias de la leche de vaca y leche pasteurizada de vaca con sabor.
Incluye métodos de muestreo, métodos de prueba, etiquetado, envase y
embalaje.
• NMX-F-443-1983. Alimentos. Leche fluida. Punto de congelación.
Críoscopo Hortvet. Método de prueba. Foods. Fluid milk. Freezing Point.
Hortvet cryoscopes. Method of test. Normas mexicanas. Dirección
General de Normas.
• NOM-155-SCFI-2003 La Norma Oficial Mexicana establece las
denominaciones comerciales de los diferentes tipos de leche, fórmula
láctea y producto lácteo combinado, que se comercializan dentro del
territorio de los Estados Unidos Mexicanos, así como las especificaciones
fisioquímicas que deben reunir esos productos para ostentar dichas
denominaciones, los métodos de prueba para demostrar su
cumplimiento y la información comercial que deben contener las
etiquetas de los envases que los contienen.
Es responsabilidad del Gobierno Federal procurar las medidas que sean
necesarias para garantizar que los productos que se comercialicen en
territorio nacional contengan los requisitos necesarios con el fin de
garantizar los aspectos de información comercial para lograr una efectiva
protección del consumidor (Sagarpa, 2007).
El 11 de diciembre de 2001 el Comité Consultivo Nacional de Normalización
de Seguridad al Usuario, Información Comercial y Prácticas de Comercio,
aprobó la publicación del Proyecto de Norma Oficial Mexicana PROY-NOM-
158-SCFI-2001, Leche, fórmula láctea y producto lácteo combinado-
Denominaciones, especificaciones fisicoquímicas, información comercial y
métodos de prueba, se publicó en el Diario Oficial de la Federación el 3 de
abril de 2002, con el objeto de que los interesados presentaran sus
comentarios. Con la fecha 31 de julio de 2003, el Comité Consultivo
Nacional de Normalización de Seguridad al Usuario, Información Comercial y
Prácticas de Comercio, aprobó por unanimidad la Norma referida (Sagarpa,
2007).
2.11. Efectos sobre la industria
Los antibióticos se encuentran incluidos entres los aditivos alimentarios, en
la categoría de conservadores. En los Preservatives in Food Regulations se
define como: “Cualquier sustancia que tiene capacidad de inhibir, retardar o
detener el crecimiento de los microorganismos, o cualquier deterioro de los
alimentos debido a los microorganismos, o bien de ocultar los signos de
cualquier tipo de deterioro” (FDA, 2004).
Los antibióticos resultan una amenaza para el hombre y los animales, el uso
excesivo de estos compuestos genera resistencia bacteriana, provocando
así muchos problemas médicos y veterinarios en todo el mundo; otra
complicación que presenta su uso, es la posibilidad de generar reacciones
alérgicas en aquellos individuos con hipersensibilidad a dichos compuestos
(Cravzov et al., 2002).
Los residuos de antibióticos en la materia prima pueden generar
fermentaciones anormales, como en leche fermentada y queso. El yogurt es
el producto más sensible, con solo 0,02 UI de penicilina por ml de leche, los
microbios resistentes a la misma se desarrollan haciendo que el aroma y
aspecto del producto sean inaceptables (Cravzov et al., 2002). Por ello,
resulta elemental la importancia del análisis de antibióticos y de sus
residuos en los alimentos. Las investigaciones existentes se centran en la
penicilina y sus residuos, pero dada la gran variedad que existe, los
estudios deben continuarse y ampliarse (Botsoglou, 2001).
3. Hipótesis.
Por todo lo expuesto en antecedente, se estable como hipótesis, que con
pruebas rápidas y sistemáticas, es posible establecer un sistema de control
de calidad para caracterizar la composición y calidad sanitaria de la leche
que se acopia en una planta procesadora de derivados lácteos.
4. Justificación:
La calidad sanitaria y la composición de la leche depende en gran medida de
las buenas prácticas para su producción y obtención, la adulteración es una
práctica que debe vigilarse diariamente dentro de las plantas procesadoras,
ya que la presencia de agua afecta la composición y en consecuencia su
rendimiento. Por otro lado, la presencia de antimicrobianos en leche
ocasiona una serie de trastornos en la salud humana, tales como inducción
de alergias y resistencia bacteriana, afecta también los procesos de
industrialización de la misma. Por lo anterior, las empresas lácteas deben
contar con programas de análisis sistemático de la leche que ingresa, y que
garanticen no sólo el acopio de leche de calidad sino que permita establecer
cuales son las variables que sirven para integrar un sistema de pago por
calidad a los productores.
5. Objetivos
5.1. Objetivo General
Determinar la calidad higiénica y de composición de leche acopiada en una
planta pasteurizadora, por la presencia o ausencia de antibióticos y la
adulteración con agua y su efecto sobre la composición química y
rendimiento de sólidos.
5.2. Objetivos Particulares
1. Conocer en la leche acopiada en una planta pasteurizadora, los valores de
las concentraciones de los componentes lácteos: proteína total, grasa,
lactosa, sólidos totales y sólidos no grasos.
2. Identificar en la misma leche acopiada en la planta pasteurizadora, la
presencia de agua añadida por el método de crioscopía.
3. Identificar y caracterizar la calidad higiénica en la leche acopiada en la
planta pasteurizadota, por la presencia o ausencia de betalactámicos y
tetraciclinas.
4. Identificar las alteraciones en la composición y rendimiento de la leche
por la presencia de agua añadida.
6. Material y métodos
6.1. Toma de muestras:
Se obtuvieron muestras de leche cruda acopiadas en una planta
pasteurizadora situada en el municipio de Jamapa, en la región central del
estado de Veracruz, altitud 19"0046 N y longitud 96"1500 O, México.
Las muestras provinieron de 24 hatos ganaderos, en los que predomina el
ganado de doble propósito (carne-leche) con genotipos raciales de las
cruzas Holstein x Cebú y Suizo x Cebú, principalmente con manejo de
ordeño simple-manual.
Para el análisis de composición, la leche se obtuvo 6 días de cada semana
durante 11 semanas continuas en cada uno de los 24 predios, lo que arrojó
1017 muestras útiles para análisis; se utilizó el mismo protocolo de
colección para el control de calidad interna de la empresa; cada muestra se
colectó en envases asépticos directo del tanque enfriador. Como
conservador se utilizó 2-bromo-nitropropane-1,3-diol (Bronopol-0.02% v/v)
y las muestras se colocaron a 4°C hasta el análisis. Para la determinación
de antibióticos se colectó con intervalo de 7 días 1 muestra de leche fresca
sin conservante, estas se transportaron en refrigeración desde el punto de
colecta al laboratorio y el análisis no superó las 6 horas poscolecta.
6.2. Procedimientos analíticos
Los análisis de composición, punto de congelación e identificación de
presencia o ausencia de antibióticos en la leche, se llevaron a cabo en el
laboratorio de Lactología de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zooctenia
de la Universidad Veracruzana, en la ciudad de Veracruz, Veracruz. Los
procedimientos fueron de acuerdo los métodos de la AOAC (Assay Official
Analytical Chemist) (Cuniff, 1998).
En el análisis de composición se utilizaron aproximadamente 60 ml de leche
individual y analizadas cada una por duplicado, para ello se utilizó la técnica
de espectrofotometría infrarroja (IR), con un equipo MilkoScan FT-120 (Foss
Electric, Hillerød, Dinamarca), previo calentamiento a 40ºC y agitación de la
leche antes de su análisis. El Milko Scan FT 120 es un equipo basado en la
espectroscopía de infrarroja, que utiliza la banda de infrarrojo medio,
concretamente entre 10,8 y 2 mm de longitud de onda. Posee un
interferómetro, de modo que mediante la Transformada de Fourier, es
capaz de obtener la absorbancia de toda la banda de infrarrojos señalada
anteriormente. Las variables analizadas fueron: grasa (G), proteína bruta o
total (PT), lactosa (LA), sólidos no grasos (SNG) y sólidos totales (ST) y
punto de congelación (PC); los valores son expresados en gramos % para
composición y °C para PC. El espectrofotómetro se calibró con muestras de
leche certificadas para todos los componentes analizados.
Los valores de referencia utilizados para la interpretación de los resultados,
son los de las Normas Mexicanas con respecto a composición, la norma
NMX-F-700-COFOCALEC-2004 que se refiere a la composición de la leche
cruda y la norma NMX-F-708 COFOCALEC-2004, que se refiere a la
determinación de composición por espectrofotometría infrarroja; los valores
de composición y específicamente para grasa, proteína, lactosa, sólidos
totales y sólidos no grasos son de ≤ 3.20; ≤ 3.10; 4.50 a 5.0; 12.53 y 8.6
gr/dL y para PC, según la Norma NMX-F-443-1983, en el rango de – 0.530
a – 0.560° C y el método IDF (2000).
En el diagnóstico de inhibidores (antibióticos) se utilizó la técnica de ensayo
de unión a un receptor unido a una enzima (ELISA), y la cuantificación del
cociente positivo o negativo, con el lector SNAPshot®, se utilizaron los
cartuchos Snap™ Beta Lactam Test Kit - IDEXX Laboratories, Inc., Snap™,
que determina penicilina G, amoxilina, ampicilina ceftiofur y cefapirinas y el
Tetracycline Test Kit - IDEXX Laboratories, Inc., que determina tetraciclina,
clortetraciclina y oxitetraciclina. Se considero negativo a antibióticos, tanto
para betalactámicos como para tetraciclinas, cuando el valor del cociente en
el lector SNAPshot® es ≤ 1.05, y positivo ≥ 1.06.
6.3 Análisis de resultados
Los resultados de las variables medidas fueron introducidos en una hoja de
cálculo Excel® (Excel, 2003) y posteriormente transformados a datos
Statistica para Windows V. 6.0 para su análisis. El análisis estadístico de los
datos fue mediante estadística descriptiva, con el paquete Statistica para
Windows V. 6.0 (StataCorp, 1999), empleando un diseño completamente al
azar, describiendo los estadígrafos simples en cada caso (Media, mínimos,
máximos, desviación estándar y error estándar). Para conocer el efecto de
la variación del punto de congelación sobre la composición y rendimiento
lácteo, se utilizó un análisis de varianza simple, donde se tuvo en cuenta el
efecto del agua añadida para cada una de las medias de la composición y
rendimiento de sólidos de la leche. Los resultados de presencia o ausencia
de antibióticos, se analizaron por una prueba de Xi2, organizando una tabla
de contingencia con un análisis de bondad de ajuste, con un nivel de
significancia de 1%.
7. Resultados y discusión:
Los valores promedios del total de las muestras de leche analizadas para el
contenido de grasa, proteína total, lactosa, sólidos no grasos, sólidos totales
y el punto de congelación se sintetizan en la tabla 17. En general, G, PT,
LA, SNG y ST, se caracterizaron por una concentración media adecuada,
con promedios por encima de los marcados por la normatividad mexicana y
lo reportado para vacas en condiciones similares de manejo y alimentación
por Cervantes (2005). Las concentraciones mostraron poca variabilidad, por
lo que se consideran adecuadas para favorecer el rendimiento de la leche en
el proceso de industrialización.
Tabla 17. Valores promedio, mínimo, máximo, desviación estándar (D.E.) y error estándar (E.E.), del total de muestras analizadas.
n= 1017 Media Min. Max. Varianza D.E. EEM Media
NMX-F-443-1983.
Media (Cervantes,
2005)
GRASA 3.51 2.52 4.50 0.1949 0.4415 0.0138 3.0 3.48
PROTEÍNA 3.65 2.80 5.33 0.1564 0.3954 0.0124 3.2 3.33
LACTOSA 4.73 4.21 4.94 0.0079 0.0892 0.0028 4.3 4.67
ST 12.53 10.67 14.53 0.2939 0.5421 0.0170 12.53 12.33
SNG 8.81 7.01 10.48 0.1873 0.4328 0.0136 8.3 8.66
PC -0.550 -0.428 -0.656 0.0006 0.0253 0.0008 Entre
-0.530 y -0.560
----
Cervantes (2005), menciona que una explicación al comportamiento de
valores bajos en la grasa y sólidos totales se puede relacionar al uso del
amamantamiento restringido y la práctica del ordeño manual en parte de
los rebaños estudiados donde el ternero extrae la mayor parte de la grasa o
queda leche residual. Los valores reportados en esta tesis provienen de
hatos con un manejo similar, por lo que no se descarta la posibilidad de que
un cambio en el sistema de manejo de ordeña, puede favorecer a un mayor
rendimiento de los sólidos de la leche.
Figura 10. Comportamiento de medias en composición de leche de cada hato analizado.
La concentración de los componentes mayores de la leche en cada hato de
los 24 productores, reflejan poca diferencia en sus valores promedio (figura
10); lactosa es el componente más estable para todos, mientras que el
comportamiento de sólidos totales es proporcional a la concentración de
grasa; los picos de concentración mayores de sólidos totales coinciden con
los de valores superiores en grasa y sólo en menor grado con los de
proteína. Al mismo tiempo se observa para los productores 3, 4 y 13, que la
concentración de SNG expresa un comportamiento inverso a la
concentración de G y ST. Proteína y grasa expresan un comportamiento
similar para la mayoría de los promedios de cada productor. En este
sentido se concluye que la grasa contribuyó a elevar los sólidos totales, con
un comportamiento similar a los resultados reportados por Paéz et al.
(2002) en el trópico venezolano.
En la región de Veracruz, la demanda principal proviene de la industria
quesera y otros derivados, lo que favorece el desarrollo de pequeñas y
medianas empresas por iniciativa de productores que se integran en una
cadena agroindustrial.
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
23 2
4 Hatos
g %
GRASA PROTEINA LACTOSA ST SNG
Existe un marcado interés por mejorar la composición láctea para favorecer
el valor adicional de los productos, tanto en rendimientos de la materia
prima como en calidad final de estos. Obtener una producción estable
durante el año, tanto en rendimientos como en sólidos, tal como se ha
logrado en Nueva Zelanda y otros países (Lopez-Villalobos y Garrick, 2004),
es una necesidad práctica en términos económicos, pero se requiere una
evaluación científica en las condiciones existentes en la región. Sin
embargo, son pocos los resultados disponibles que reflejen el
comportamiento de la composición de la leche bajo estas condiciones, su
relación con la producción láctea y los principales factores que influyen en
su comportamiento (Cervantes, 2005).
De manera general, las variaciones entre los componentes se corresponden
con lo reportado por Ponce (2004) y Cervantes (2005) en estudios hechos
en las condiciones del trópico cubano y mexicano respectivamente, con
ganado de razas y condiciones de manejo similares. En Brasil, Madalena et
al. (1979), reportaron valores similares en vacas de la cruza de Holstein x
Cebú en Brasil, en esta misma región de estudio Guerrero et al. (2004),
reportan para CLT valores medios de grasa 3.92%, proteína 3.90g%,
caseína 3.22 g%, lactosa, 3.80 g%, sólidos no grasos 8.6 g% y sólidos
totales 12.7 g%. Estos resultados tienen una importancia considerable en
función de la finalidad productiva de los hatos de la región, ya que el
objetivo principal es la venta de leche por sólidos y/o la producción de
quesos y otros derivados.
Se conoce que la mayor producción de leche ocurre en la época de lluvia y
que es un resultado obtenido frecuentemente en las condiciones del trópico.
García (1999), en un estudio similar en Venezuela, encontró valores
promedio semejantes a los de estos rebaños, en donde el efecto época tuvo
una alta significación (p< 0.0001), reportando 3,67% de grasa, 3,07% para
las proteínas, 8,58% de SNG y 12,26% de ST. Este comportamiento se
asocia con una mayor disponibilidad de pastos y forrajes durante la lluvia en
aquellos rebaños que no reciben suplementación adicional o solo pequeña
cantidades y que presentan desbalances nutricionales tanto en energía
como en proteínas (Ocaña et al., 2003), reforzando el criterio de la
necesidad de implementar medidas y desarrollar tecnologías para asegurar
la alimentación en la seca como un aspecto básico del desarrollo de la
lechería tropical.
Es particularmente interesante que la lactosa, un componente muy estable
en la leche se mantiene alto y constante durante todo el tiempo de duración
del estudio, lo que se contrapone a los hallazgos de Ponce y Bell, 1985,
1986; Vilotte, 2002 y Cervantes, 2005, ya que estos autores encuentran
diferencias que favorecen la concentración de glucosa durante la época de
lluvias y deprimida en la de secas, y mencionan que una explicación a este
comportamiento puede estar dado en el hecho de que las limitaciones de
alimentación en el periodo de seca afectan el aporte de nutrientes,
básicamente glucosa y en consecuencia algunas funciones altamente
dependientes de energía como la síntesis/secreción de dicho componente,
pero que para los resultados de este trabajo no se corresponden, lo que
puede deberse a diversos factores tales como, un mejor equilibrio
metabólico de energía, o un mejor manejo alimenticio, pero sobre todo al
efecto mayoritario de la ordeña manual en los hatos, comparado con los de
los autores mencionados.
Las diferencias en grasa a favor de la época de seca, versus menores
rendimientos, es una característica común en algunos reportes sobre el
tema (García, 1999; De Lima et al., 2001), pero no siempre se obtiene el
mismo patrón de comportamiento, debido a la relación de este componente
con el tipo de alimentación y los volúmenes de leche (Ponce (1984) y
Hernández (2004). Por lo que los resultados de este trabajo, no difieren en
mucho al comportamiento de la síntesis de componentes con ganado de
razas y cruzamientos similares en otras regiones tropicales del norte y
Sudamérica.
Una característica de la ganadería lechera de la región es la existencia de
varios genotipos en un mismo rebaño (Ibarra, et al., 1988; Juárez, et al.,
1999; Corro, et al., 1999; Medina, et al., 2001; Díaz, et al., 2003), lo que
hace importante no solo evaluar el comportamiento de cada grupo racial,
sino también de sus mezclas mas comunes, que incluyen una raza pura (
Holstein y/o Suizo Pardo) y sus cruces con Cebú y en menor medida otros
genotipos como el Cebú y en menor medida el Jersey.
Por otro parte, Dodds (1984) y Parks y Norman (1999), describen la
influencia del manejo de la ordeña sobre la producción y composición,
considerando que el ordeño mecánico permite una extracción de volumen
mayor, comparado con el sistema manual, y que este volumen influye sobre
la concentración de los componentes mayores de la leche, pero la decisión
sobre cual frecuencia y tipo de ordeño debe implementarse, dependerá del
análisis particular de cada rebaño, pero queda claro que es un factor de
indudable valor para una lechería competitiva, que debe tener mayor
atención en el trópico mexicano y específicamente en Veracruz.
La media de PC se considera dentro de la media aceptada, pero con una
dispersión muy amplia (- 0.428 a -0.656 °C) y un valor mínimo muy
cercano al cero (-0.428) que indican agua añadida a la leche o problemas
de tipo metabólico nutrimental o infecciosos, las muestras que ingresan con
problemas en el PC, representan un riesgo por las implicaciones, tanto
sanitarias como de deterioro nutrimental en el proceso de los derivados
lácteos que produce esta empresa.
Del total de 1017 muestras analizadas, el 18.4% (n=187) fueron
sospechosas de tener agua añadida por los valores menores a los de
referencia (-0.530°C), mientras que el 29.7% (n=302), tuvo valores por
encima del valor superior de referencia (-0.560°C), lo que hace un 48% de
muestras con valores fuera de lo establecido por la normatividad.
Como se puede observar en la figura 11, de los 24 productores, sólo uno
tuvo un promedio general por debajo de los -0.530° C , sin embargo, el
48% de muestras fuera de rango provienen de los 24 productores. Páez et
al. (2002), mencionan que la leche refrigerada contribuye a una elevación
del punto de congelación, estos autores encontraron valores de crioscopía
con un comportamiento similar a lo reportado en esta tesis.
PC media
PC prod.1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Rebaños
0.510
0.520
0.530
0.540
0.550
0.560
0.570
0.580
0.545
°C
Figura 11. Valor promedio del PC de la leche total analizada en cada
rebaño.
Por otro lado, las diferencias que se encontraron en el punto crioscópico se
expresaron en las concentraciones de los componentes, y se observó que a
mayor valor en el punto de congelación, las concentración fueron más
elevadas, tablas 18, 19 y 20.
Sánchez et al. (2007), mencionan que el uso de conservantes reduce el
punto de congelación; en materiales y métodos se menciona el uso de 2-
bromo-nitropropane-1,3-diol (Bronopol-0.02% v/v), que puede
considerarse como factor para reducir el punto de congelación en las
muestras de este trabajo. Sin embargo, por su alta sensibilidad y
repetibilidad analítica, la tecnología infrarroja utilizada da certeza en estos
resultados.
Tabla 18. Valores de composición de leche en muestras con punto crioscópico menor a -0.530°C.
N=187 Media Min Max Variancia Desviación
Estándar
Error
Estándar
Grasa 3.36 2.55 4.48 0.2189 0.4678 0.0342
Proteína 3.34 2.80 4.22 0.0580 0.2407 0.0176
Lactosa 4.67 4.21 4.90 0.0132 0.1147 0.0084
ST 12.09 10.67 13.29 0.2468 0.4967 0.0363
SNG 8.36 7.01 8.98 0.1057 0.3251 0.0238
PC 0.515 0.428 0.529 0.0002 0.0148 0.0011
Tabla 19. Valores de composición de leche en muestras con punto crioscópico entre -0.530°C a -0.560°C.
n=528 Media Min Max Variancia Desviación
Estándar
Error
Estándar
Grasa 3.47 2.52 4.47 0.1826 0.4273 0.0186
Proteína 3.55 2.97 4.67 0.0662 0.2574 0.0112
Lactosa 4.75 4.41 4.94 0.0057 0.0756 0.0033
ST 12.46 11.39 13.64 0.1712 0.4137 0.0180
SNG 8.77 7.27 9.64 0.0694 0.2635 0.0115
PC 0.545 0.530 0.560 0.00008 0.0089 0.00039
Tabla 20. Valores de composición de leche en muestras con punto crioscópico mayor a -0.560°C.
N=302 Media Min Max Variancia Desviación
Estándar
Error
Estándar
GRASA 3.67 2.55 4.50 0.1618 0.4022 0.0231
PROTEÍNA 4.00 3.05 5.33 0.1754 0.4187 0.0241
LACTOSA 4.73 4.35 4.90 0.0062 0.0791 0.0045
ST 12.93 11.90 14.53 0.2511 0.5011 0.0288
SNG 9.16 7.65 10.48 0.1930 0.4393 0.0253
PC 0.579 0.561 0.656 0.0003 0.0166 0.0010
En el bloque de punto de congelación menor a -0.530˚C, los componentes
GR, ST y SNG mostraron mayor variabilidad que en el bloque de valores
normales, mientras que para el bloque con punto de congelación mayor a -
0.560 °C a excepción de lactosa, todos los componentes mostraron alta
variabilidad, la desviación estándar mostró un comportamiento similar en
los tres bloques. En los tres bloques de temperatura (tablas 18, 19 y 20),
grasa, sólidos totales y sólidos no grasos son los que presentaron mayor
variabilidad.
Klungel et al. (2000) y Rasmussen et al. (2002) en trabajos realizados en
granjas sometidas a control de calidad de la leche después de implementar
la ordeña automática, con resultados de una asociación entre valores de
punto de congelación menores a los legales, con agua residual en tuberías,
conexiones y recipientes de ordeña, que pueden corregirse con atención en
el drenaje del agua de los conductos. Los mismos autores mencionan que
los defectos en la limpieza llevan al desarrollo de patógenos que
contaminan la materia prima para derivados lácteos, incidiendo entonces en
la calidad higiénica de la leche y concluyen que la calidad era superior antes
de implementar el sistema automático de ordeña.
Aún cuando los rebaños estudiados en este trabajo de tesis, tienen un
sistema de ordeño manual en su mayoría, es probable que en ocasiones la
mala eliminación de agua de los recipientes o tanques de enfriamiento,
contribuya a contaminación involuntaria con agua, sin descartar la
posibilidad de acciones fraudulentas para aumentar el volumen del
producto, dañando el equilibrio de sus componentes y su calidad higiénica.
En los países desarrollados el control analítico para el pago por calidad,
incluye los parámetros, grasa, proteína, conteo bacterias totales, células
somáticas y punto de congelación, en periodos semanales, mientras que las
pruebas de inhibidores son mensuales. Existe una penalización por no
cumplir con las medidas de higiene y el valor normal de los componentes de
la leche, lo que influye de forma positiva en el pago de incentivos,
considerando además la consistencia en la calidad y rentabilidad de las
empresas al mejorar su productividad, salud del hato y la calidad de la
leche (Clausen, 2006).
De los resultados de residuos de antibióticos en muestras de los 24 tanques
evaluados, se considera como muy baja y no significativa (p>0.01). En la
tabla 21 se muestra que la presencia de betalactámicos fue de 2.1% y del
total de inhibidores 1.8%, originados por 4 productores con muestras
positivas.
Tabla 21. Proporción de productores negativos y positivos a antibióticos
Inhibidor n Negativos Positivos %
Betalactámicos 193 189 4 2.1
Tetraciclínas 27 27 0 0.0
Total 220 216 4 1.8
Se puede considerar entonces, que en la leche que se acopia en la planta, la
presencia de antibióticos no es un problema severo, ya que con la
metodología aplicada cumple en casi un 98% la ausencia de inhibidores. Sin
embargo, la información de los productores de leche acerca de prácticas en
el uso de antibióticos y bioseguridad, es un compromiso compartido con la
empresa acopiadora, a fin de eliminar tanto el problema de salud pública
que esto acarrea, como el efecto perjudicial en la materia prima para
elaboración de derivados lácteos, sin afectar el interés en la salud animal.
En un trabajo con productores de leche en el estado de Pensilvania, en los
Estados Unidos, Raymond et al. (2006), evaluaron el uso de antibióticos en
granjas lecheras y la implementación de protocolos en el uso de fármacos,
con el objetivo de que los productores junto con el estado, colaboren en el
control del uso antibióticos, implantando con ello programas de educación
que les llevaron a reducir de un 51% a el 12% de productores que usaban
antibióticos como terapia, utilizando con asesoría de médicos veterinarios,
los programas de buenas prácticas de prevención de salud de hato y de
buenas practicas de ordeña.
En este sentido, la posibilidad de llegar al 100% el acopio de leche libre de
antibióticos a la planta pasteurizadora de este trabajo, parece una tarea de
fácil implementación. Por otro lado, Revelli et al. (2007), consideran que la
detección de residuos de antibióticos puede deberse a errores en la rutina
de ordeñe, sistemas deficientes de identificación de animales en tratamiento
y vacas con terapia de secado que adelantan la fecha de parto.
Las técnicas instrumentales son más rápidas y tienen una elevada
selectividad y limite de cuantificación, en tanto los métodos microbiológicos,
dan información más fehaciente realizando ambos tipos de estudios con su
comparación posterior. De tal forma que un laboratorio bioquímico
bromatológico que pretenda ofertar estos tipos de análisis, deberán contar
con equipamiento específico de alta tecnología. Además de una sección
dedicada exclusivamente a los análisis microbiológicos.
No obstante, la metodología utilizada en este trabajo es comparativamente
más económica, brindando resultados de alta sensibilidad y especificidad,
además por la rapidez de los resultados, la toma de decisiones para el
rechazo de una leche contaminada para su proceso en la industria se
aprecia como una herramienta de fácil implementación en la línea de
producción.
8. Conclusiones.
1. Este trabajo muestra que el ganado de doble propósito explotado en
esta región del trópico, posee una composición adecuada para la
industrialización, se caracteriza por un rendimiento alto de sólidos,
considerando de manera general a la grasa, proteína y sólidos totales. En
cuanto al PC un 17% de la leche analizada mostró valores menores a -
0.530° C, lo que puede asociarse a adulteración con agua, mientras que en
los resultados de presencia de inhibidores, estos no resultaron
significativos.
2. El rechazo de leche con presencia de trazas de inhibidores, se debe
no sólo a la capacidad de estos para bajar o inhibir el desarrollo de
bacterias lácticas y bloquear la fermentación en la industria quesera, sino
que constituyen un riesgo para la salud pública. El tratamiento de la
mastitis es una de las principales causas de la presencia de inhibidores en la
leche, la aplicación de la normatividad y sistemas de control en el programa
de pago por calidad permiten reducir el ingreso de materia prima
contaminada a las plantas procesadoras, ya que estos no se eliminan con la
pasteurización (Pirisi et al., 2007).
3. El contenido de proteína y grasa de la leche es muy valioso para la
industria, y por ello el sector primario busca incrementan los rendimientos,
sin necesidad de aumentar el volumen de leche, estos componentes pueden
alterarse muy rápidamente mediante un manejo nutricional adecuado. Aún
cambios muy simples como el aumento del forraje, producen variaciones en
la grasa de un 2.0 al 4.0%, mientras que una adecuada conversión de
nitrógeno en proteína, que es el mecanismo que permite la conversión de
aminoácidos en proteína (Kennelly, 1999).
4. Se considera, que los resultados de este trabajo sirven de referencia
para evaluar al resto del sector de esta región y elaboración de estrategias
para mejorar los indicadores de higiene. Se puede concluir que, la calidad
higiénica requiere mayor atención tanto en el control de calidad interna de
la planta, como en la capacitación de los productores para el tratamiento y
prevención de enfermedades de la glándula mamaria.
9. Consideraciones Finales
Desde el punto de vista de la salud pública, resulta muy difícil establecer
límites máximos permisibles en cuanto al contenido de antibióticos en la
leche, y el uso de un límite inferior sólo debe considerarse como solución
transitoria, siendo imperioso llevar a cabo mayores investigaciones en el
tema.
Las exigencias del mercado hacen énfasis en la producción de leche para un
consumidor de productos lácteos seguros. Esta tendencia lleva a poner
especial cuidado en el manejo de la leche desde la ordeña, que es donde se
determina su calidad.
Tanto en las ordeñas mecánicas como manuales, el ordeñador tiene la
responsabilidad de remover la leche de la ubre, tanto para la protección de
la glándula de infecciones bacterianas como la propia calidad de la leche, a
esto se debe añadir el lavado de equipo y utensilios con productos químicos
con un criterio adecuado que evite su acumulación.
Son los empleados de estas empresas, los que pueden mejorar la calidad y
rendimiento de la producción lechera, por lo que el desafío es motivarlos
hacia estándares de calidad, a través de programas de incentivos con
criterios de rendimiento medibles, que incluyan supervisión y capacitación.
El proceso de producción debe acompañarse de la captura de datos que se
generan en una lechería por pequeña que sea, estos datos al seleccionarse
de forma apropiada, se transforman en información relevante para un
programa de pago por calidad, que se refleja en el mejoramiento productivo
de la empresa.
Una revisión de los principales criterios de calidad de leche, indica que los
empleados no tienen un control global sobre la calidad de leche producida o
sobre la presentación de nuevas infecciones mamarias.
Dado que no es posible establecer una correlación perfecta entre el
rendimiento de ordeña, calidad de leche y control de mastitis, el
responsable de la ordeña deberá ajustar los criterios cuando la situación lo
requiera. Por ejemplo, algunas vacas lecheras son mantenidas en el hato,
aún cuando son objeto de episodios recurrentes de mastitis. La información
proveniente de este tipo de vacas, no debería ser usada en la determinación
del pago por calidad. Los datos de calidad de leche pueden comportarse en
forma inusual, por ejemplo presentar variaciones extremas resultantes de
las condiciones y prácticas específicas de cada establo.
Otros factores a tomar en cuenta, son los referidos tanto a, los animales
con que se cuenta, las condiciones de explotación, el manejo con énfasis en
la alimentación disponible y las medidas para adecuar el ambiente a las
características de los animales y viceversa, y así alcanzar los objetivos
productivos. Se insiste en que, el criterio de una adecuada respuesta
biológica, debe estar acompañada de los costos de producción, ya que la
competitividad en el sector lechero, no es sólo un asunto de producir más
leche o sólidos (Teyer et al., 2002; Da Silva et al., 2004; Gutman et al.,
2004), sino también de que tan eficiente es en términos económicos, dentro
de concepto de la cadena lechera (Ponce, 2004).
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