Fisiología de la leche

La leche continua siendo uno de los alimentos básicos de la nutrición humana, sustentado por la gran diversidad y asimilación de los compuestos esenciales que la integran. Según datos de la FAO (2001), cubre más del 20% de las necesidades energéticas, 25% de las proteínas y del 50% del calcio de la población en países desarrollados.

Es importante destacar que en la misma medida que se desarrolla la ganadería y se obtiene hatos de mayor potencial genético y especialización productiva, también se incrementan los riesgos de aparición de alteraciones en la composición de la leche, asociadas a ciertas enfermedades, pues se aumentan las exigencias ambientales, nutricionales y de manejo (Montero, 2001). Referido a las condiciones de explotación de los hatos en las condiciones tropicales, estos riesgos pueden ser aun mayores, al incrementarse los factores de estrés asociados a la productividad integral y específicamente a los rendimientos y calidad de la leche.

Fisiología de la Lactancia.

El proceso de secreción de la leche está compuesto en dos fases:

Lactogénesis o el comienzo de la secreción

Galactopoyesis o mantenimiento y continuación de la secreción.

Una hormona del lóbulo anterior de la hipófisis, llamado prolactina es la responsable del comienzo de la lactancia. Su producción esta aumentada por estrógenos o inhibida por progesterona. Así el acusado aumento de prolactina en el organismo materno coincide con el marcado descenso en nivel de progesterona en el momento del parto.

El sistema secretorio que está completamente desarrollado es estimulado por la oxitocina la cual es secretada por el óvulo posterior de la hipófisis. Esta hormona induce la contradicción de las células mioepiteliales y el vaciado del contenido alveolar en el sistema excretor.

La galactopoyesis está regulada por la acción de la prolactina y de las mamotropinas. Se cree que el ordeño continuado o el amamantar al ternero es un estimulo necesario para el mantenimiento continuado en la producción de prolactina.

Durante la lactancia, la leche se produce continuamente y se excreta en los alvéolos glandulares. Todas las células epiteliales del alvéolo tienen la capacidad de producir los diferentes componentes de la leche. Para esto se requiere una buena circulación sanguínea en las células alveolares para obtener los elementos o parte de los componentes de la leche. Se estima que entre 300 a 500 litros de sangre circulan por la ubre para la producción de un litro de leche. Los principales componentes de la leche son: agua, proteína, grasa, carbohidratos, minerales y vitaminas.

Parcialmente las proteínas, la grasa y la lactosa la cual representa el carbohidrato específico de la leche, se producen directamente en la ubre. El agua, parte de las proteínas, los minerales y las vitaminas penetran directamente de la sangre a la leche a través de las células alveolares que tienen en este caso funciones selectivas.

Es muy probable que los diversos componentes de la leche sean producidos en cierto orden y en efecto se pueden distinguir cuatro (4) fases en la secreción láctica.

Ingresos de los alimentos lácteos o sustancias que entran en la leche sin cambio.

Síntesis de los componentes lácticos.

Acumulo de los componentes de la leche.

Excreción de los componentes lácteos en el lumen alveolar.

Definición y composición general de la leche.

La función de la leche en la naturaleza es nutrir y facilitar protección inmunológica a los mamíferos jóvenes, pero también ha sido una fuente de alimentación esencial para el hombre desde tiempos remotos, quien ha desarrollado la especialización productiva de varias especies.

La composición química de la leche es la que sigue:

87.3% agua (rango de 85.5% - 88.7%)

3.9 % grasa (rango de 2.4% - 5.5%)

8.8% sólidos no grasos (rango de 7.9 - 10.0%):

Proteína 3.25% (3/4 partes de caseína)

Lactosa 4.6%

Minerales 0.75% - Ca, P, citrato, Mg, K, Na, Zn, Cl, Fe, Cu, sulfato, bicarbonato.

Ácidos 0.18% - citrato, acetato, lactato, oxalato

Enzimas - peroxidasa, catalasa, fosfatasa, lipasa y otras proteínas

Gases - oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono

Vitaminas - A, C, D, tiamina, riboflavina, otras.

La estructura física de dichos componentes, hace que sea uno de los líquidos más complejos que se conocen, pues combina propiedades de emulsión, suspensión y solución acuosa. En el primer caso dada por la dispersión de los glóbulos de grasa, en segundo lugar por la suspensión coloidal de las micelas de caseína, proteínas globulares y partículas lipoproteícas y por último, debido a la disolución en agua de la lactosa, proteínas solubles, minerales, vitaminas y otros componentes. De aquí se deriva la importancia de sus interacciones.

La glándula mamaria durante la lactación es uno de los tejidos más activos y diferenciados de los mamíferos, donde ocurren profundos cambios y procesos metabólicos involucrados en la síntesis y secreción de los componentes (Tucker, 1994), pero que dependen en primera instancia de la digestión y absorción de los alimentos y del metabolismo en general, de donde provienen la mayor parte de los metabolitos necesarios para la síntesis de la leche.

Los componentes lácteos.

Lactosa

La lactosa es un azúcar estrictamente específico de la leche, cuya síntesis y secreción está íntimamente relacionada con el volumen total de leche que producen los mamíferos. La glándula mamaria retiene 900 gramos de agua por cada 50 gramos de lactosa sintetizada, siendo el principal componente osmótico mediante un proceso activo de extracción de agua hacia las vesículas de Golgi donde se produce la síntesis.

Desde el punto de vista energético, la síntesis de lactosa consume hasta un 70% de toda la glucosa circulante en la vaca lechera, lo que representa una considerable carga metabólica para los rumiantes. En su síntesis participan varios metabolitos como la propia glucosa o derivados de esta, proceso que está regulado por un complejo enzimático conocido como lactosa-sintetaza, compuesto por dos proteínas: la proteína A, o galactosil transferasa que se encuentra en diversos tejidos y la proteína B o alfa lacto albúmina que es una proteína sintetizada por las propias células epiteliales del tejido.

Factores que Influyen en la Composición de la Leche.

Sobre la composición de la leche influyen factores nutricionales y factores no nutricionales.

Factores no Nutricionales.

Raza. Existen notables diferencias entre razas con relación a los componentes mayores de la leche, donde se distingue la raza Holstein con niveles de sólidos más bajos si se compara con otras razas como la Jersey, que registra la mayor composición (Cuadro 4).

Cuadro 4. Composición media de la leche en las principales razas lecheras.

	Por ciento
Razas	Grasa (%)	Proteína Total (%)	Proteína Verdadera (%)	Sólidos Totales (%)
Ayrshire	3.88	3.31	3.12	12.69
Brown Swiss	3.98	3.52	3.33	12.64
Guernsey	4.46	3.47	3.28	13.76
Holstein	3.64	3.16	2.97	12.24
Jersey	4.64	3.73	3.54	14.04
Shorthorn Lechero	3.59	3.26	3.07	12.46

Adaptado de Amiot, (1994)

La raza constituye hoy uno de los factores más relevantes a considerar en la composición de la leche, puesto que la grasa y proteína lácteas son caracteres genéticos con alta heredabilidad.

La heredabilidad estimada para la producción de leche es relativamente baja (0.25), sin embargo la heredabilidad estimada para la composición de la leche es bastante alta (0.50).

Opuestamente los factores ambientales como la nutrición y el manejo alimentario pueden tener mayor efecto sobre la producción que sobre la composición de la leche. En la práctica, en los últimos 20 años se ha logrado un incremento de los sólidos de la leche, manteniéndose altos niveles productivos, debido al manejo combinado de la genética y la alimentación, es por ello, que la selección genética en ganado lechero deber ser enfocada directamente al incremento de los componentes lácteos, aunque por el momento resulta muy difícil lograrlo puesto que existe una asociación genética negativa entre estos y la producción de leche.

De igual manera, la selección de sementales sobre la base de porcentajes de grasa y proteína láctea resultará en una reducción de los rendimientos en producción de leche y en una mejora mínima en los rendimientos en grasa y proteína en su descendencia. Debido a que el pago de la leche está basado en el nivel de sólidos, se debe enfocar la selección de los sementales basado en el rendimiento de grasa más proteína láctea, lo que resultará no solo en un incremento en producción de leche sino también en mayores porcentajes de grasa y proteína y en sus rendimientos individuales.

Nivel de producción. Los rendimientos en grasa, proteína, sólidos no grasos y sólidos totales son altos y positivamente correlacionados con la producción de leche. Sin embargo los valores porcentuales de los mismos en la composición de la leche disminuyen en la misma proporción.

El concepto del rendimiento de los componentes lácteos contra la composición de la leche se puede ilustrar comparando diferentes producciones de leche con una composición en proteína similar. Si la producción o rendimiento por vaca se incrementa de 29,5 a 31,8 Kg. mientras la composición de la proteína permanece constante en 3.1 por ciento, se alcanzan incrementos de 0.07 Kg. más de proteína por día. Si el porcentaje de la proteína aumenta de 3.1 a 3.2 por ciento mientras que la producción por vaca se mantiene a 29, 5 Kg, los aumentos de la producción o rendimiento de la proteína por sólo 0.03 Kg por vaca por día.

Estado de la lactación. El curso de la lactancia, no solo afecta la producción de leche, sino también la composición.

Normalmente, un aumento en el rendimiento de leche es seguido por una disminución en los porcentajes de grasa y proteína en leche mientras los rendimientos de estos componentes permanecen igual o en aumento.

Los cambios en los rendimientos productivos durante el ciclo de lactancia, influyen de manera inversa a la composición. Generalmente, en el primer tercio de la lactación y concomitante con el pico de lactancia, se registran las menores concentraciones de grasa, proteína y sólidos de la leche, situación que se invierte al final de la lactancia. Se exceptúan de este cuadro, las concentraciones de lactosa y potasio que disminuyen al final de la lactancia. Lo descrito anteriormente puede constarse gráficamente en la figura 1.

Figura 1. Comportamiento de la producción de leche, el porcentaje de grasa y proteína durante el ciclo de la lactancia.

Sin embargo, este comportamiento se ajusta más a hatos de vacas altas productoras, donde se aseguran todas las condiciones de manejo y alimentación, ya que otros reportes sobre animales de menor producción y en condiciones rústicas de explotación no se observa este comportamiento típico. En estos las curvas de lactancia son menos pronunciadas y en ocasiones lineales. En tales condiciones, se evidencia una mayor influencia de los factores de manejo y alimentación. El tipo de animal y las condiciones de explotación, también son elementos muy relacionados con estos factores.

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