Caracterización y comparación de la calidad de leche proveniente de tres sistemas productivos de la región de los ríos

En la actualidad, las recomendaciones dietéticas reconocen que la leche y los productos lácteos son una excelente fuente de nutrientes esenciales (ej: calcio, potasio, magnesio, zinc, riboflavina, vitamina A, folato, vitamina D y proteínas de elevada calidad nutricional), así como un vehículo ideal de componentes bioactivos que pueden aportar beneficios para la salud humana (Collomb et al., 2006; Hur et al., 2007). Uno de estos componentes es la grasa láctea (3 a 5% en leche), considerada uno de los constituyentes más importantes de la leche en cuanto a su valor nutricional, la aptitud tecnológica (fabricación de productos lácteos) y la palatabilidad que entrega a los productos lácteos (Rodríguez-Alcalá y J. Fontecha, 2009).

Se ha comprobado que el perfil de ácidos grasos de la leche tiene influencia en la salud humana (Lock and Bauman, 2004), y que éste depende directamente de la alimentación recibida por el animal (Bauman and Griinari, 2003; Bauman et al., 2008). En los últimos años se han asociado varios efectos positivos de los ácidos linoleicos conjugados (CLA) sobre la salud humana, como por ejemplo propiedades anticancerígenas e inmunoestimulantes, entre otras (Whigham et al., 2000; Albers and Wielen, 2003; Haug et al., 2007; Crumb, 2011; Dilzer and Park, 2012). Estas acciones son atribuidas a la actividad biológica de su principal isómero, cis-9, trans-11 CLA. En este sentido, el CLA tiene efectos sobre la salud humana (Dilzer and Park, 2012). Por otra parte, los ácidos grasos de la serie n-3 han mostrado efectividad en la prevención y el tratamiento de enfermedades cardiovasculares, hipertensión, diabetes, artritis y cáncer (Ruxton et al., 2004; Hibbeln et al., 2006; DeFilippis and Sperling, 2006; Haug et al., 2007). Los factores principales asociados a la composición lipídica en leche bovina tienen relación con la dieta, observándose que la relación forraje: concentrado es el factor más relevante en la variación de CLA y ácidos grasos n-3 (Jensen 2002). Leche proveniente de animales alimentados a pradera contiene mayor cantidad de ácidos grasos n-3 y ácidos ruménico que la leche proveniente de animales alimentados a base de concentrado (Kay et al., 2005; Gómez-Cortés et al., 2009). El objetivo de este trabajo fue establecer el efecto del sistema de manejo-alimentación (Confinamiento, Mixto y Pastoril) sobre el perfil lipídico de la leche bovina de la Región de Los Ríos.

Se seleccionaron nueve predios mediante una encuesta realizada a 90 productores lecheros. Estos se clasificaron principalmente de acuerdo a los sistemas de manejo (alojamiento) y alimentación (niveles de suplementación) llevados a cabo, distribuyéndose en tres tratamientos: TMR (Dieta Totalmente Mezclada, Confinamiento intensivo o de estabulación completa); Sistema Mixto (SM, semi-intensivo o de estabulación parcial en invierno) y Sistema Pastoril (SP, extensivo o pastoreo todo el año).Cada tratamiento contó con 3 predios. En la Tabla 1.1 se establecen las características de los predios pertenecientes a cada tratamiento respecto a la ración utilizada, la superficie promedio útil para la lechería (ha), la producción de leche anual (millones de litros) y el número de vacas en leche, más los criterios de selección de los predios.

El consumo voluntario de forraje fresco en los sistemas productivos mixto y pastoril fue estimado según Baker (1982) mientras que el consumo de forraje conservado y concentrado se estimó a partir de la información obtenida de los registros de cada uno de los productores en base a la cantidad ofertada.

En los predios se tomó muestras de leche de estanque, y de los alimentos utilizados (pradera, ensilajes y concentrados):

A) En la leche de estanque se realizaron los siguientes análisis una vez al mes por 18 meses (Abril 2012-Septiembre 2013):

B) En pradera, forrajes conservados y concentrados se realizó un análisis de la composición nutricional de una muestra compuesta mensual por predio.

Los análisis de composición de leche se realizaron en un equipo MILKOSCAN™ (Materia grasa, Proteína, Sólidos Totales, Sólidos No Grasos y Urea) y para el Análisis de Calidad Higiénica en un FOSSOMATIC™ (Recuento de Células Somáticas). Estos análisis se realizaron en el laboratorio de calidad de leche del Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA) Carillanca.

Para el perfil de ácidos grasos, primero se realizó la extracción de la grasa por el método de Bligh y Dyer (1959), modificado por Lumbey y Colwell (1991) y una vez extraída, se metiló de acuerdo al método de Ichihara et al. (1996). Posteriormente se realizó la cuantificación por cromatografía gaseosa (Rico et al., 1990). Las mediciones se llevaron a cabo en el laboratorio de calidad de alimentos de INIA Remehue (Figura 1.1).

El análisis estadístico utilizado fue un ANOVA de medidas repetidas, con sistema de alimentación, tiempo e interacción entre ambas variables, considerándose la prueba de Tukey para comparaciones múltiples, utilizando el programa SAS.

Tabla 1.1. Criterio de selección de predios que participaron en el estudio y características del sistema productivo.

Criterios de selección de predios:

Figura 1.1. Algunas fases del proceso desde obtención de las muestras de leche (arriba) hasta su extracción e inyección en el cromatógrafo de gases (abajo).

En el sistema Pastoril se entregó mayor cantidad de forraje fresco, mientras que en el sistema TMR se entregó la mayor cantidad de concentrado y forraje conservado y la menor cantidad de forraje fresco (Tabla 2.2). El sistema Pastoril además incluyó nabo forrajero en la dieta en los meses de verano (mes 10: 5 kg DM-1 y mes 11: 2.8 kg DM-1(Tabla 1.2).

Tabla 1.2 Componentes de la dieta por sistema productivo.

abLetras iguales dentro de la fila no indican diferencias significativas entre sistemas de producción (P> 0.05).

Forraje fresco: pastoreo o/y soiling de Lolium multiflorum (Sistema ración totalmente mezclada). Forraje conservado: pradera y ensilaje de maíz, pradera y alfalfa.

Tabla 1.3. Composición de la dieta y perfil de ácidos grasos por sistema productivo.

abLetras iguales dentro de la fila no indican diferencias significativas entre sistemas de producción (P> 0.05).

De acuerdo a la tabla 1.3 el sistema TMR presentó la mayor cantidad de materia seca y menor fibra detergente neutra (FDN) en su dieta. El sistema Pastoril presentó el valor más bajo de C18:2 n-6, mientras que los sistemas SP y SM tuvieron valores más elevados de C18:3 n-3 (α-linoleico) que TMR en su dieta. Esto puede relacionarse con la composición de la pradera, ya que esta contiene una alta proporción de ácido α-linoleico (50%-75%), en relación al total de ácidos grasos (Elgersma et al., 2006).

El sistema TMR presentó la mayor producción de leche por vaca, seguido del SM y en menor cantidad el SP (Tabla 1.4). El porcentaje de grasa fue más alto para el SP y más bajo para SM, resultados similares fueron obtenidos por Calvache, 2009. El contenido de lactosa fue más alto en el sistema TMR y más bajo en SP, con lo cual se podría explicar la positiva relación entre la lactosa y la energía proporcionada por la dieta (Kendall et al., 2009). El contenido de urea fue más alto en SP que en TMR, situando al sistema SM en el medio. De todos modos los valores se encontraron en el rango normal (0.150 – 0.420g ml-1) de acuerdo a Noro y Wittwer (2003). Las células somáticas fueron más altas en TMR por sobre los otros dos sistemas, este tipo de sistemas aumentan el riesgo de contaminación ambiental, asociada con la mastitis subclínica, y por lo tanto esto puede resultar en valores altos de recuento de células somáticas (Golberg et al 1992; Olivo et al 2005).

Tabla 1.4. Cantidad y composición de leche por sistema productivo.

abLetras iguales dentro de la fila no indican diferencias significativas entre sistemas de producción (P> 0.05).

De acuerdo a la tabla 1.5, la leche proveniente del sistema SP presentó valores más bajos de C18:2 n-6 cis y α-linolenico en leche, que el sistema TMR, resultados similares obtuvieron Jenkins y McGuire (2006). Lo anterior puede asociarse a la composición de ácidos grasos de la dieta. De la misma forma Dhiman et al. (1999), White et al. (2001) y Gómez-Cortés et al. (2009) determinaron que altas concentraciones de alimento concentrado en la dieta, derivaban en altos contenidos de ácidos grasos n-6 en la leche por sobre los encontrados en sistemas pastoriles. Visto de otra manera, incrementos del ácido α-linolenico en leche, se pueden obtener por dietas en base a pradera (Gómez-Cortés et al., 2009).

Leche proveniente de SP y SM presentaron valores más altos de CLA y C18:3 n-6 que leche proveniente de TMR. Además, leche proveniente del Sistema Pastoril tuvo valores más altos de C18:3 n-3. Es importante recalcar que la leche proveniente de los sistemas SP y SM tuvieron aproximadamente un 50% más de CLA que la leche TMR. Cabe señalar que el ácido ruménico (CLA) es producido como resultado de los procesos de biohidrogenación que ocurren en el rumen, donde la dieta compuesta por ácidos grasos insaturados (principalmente C18:2 n-6 y C18:3 n-3) experimentan sucesivas etapas de isomerización y reducción (Lock y Bauman, 2004; Kalac y Samková, 2010). Es importante recalcar que la mayoría del CLA presente en la grasa de la leche es sintetizado en la glándula mamaria por la enzima Δ-9-desaturasa a partir de metabolitos interndiarios formados en el rumen mediante conversión endógena (Bauman and Griinari, 2003).

El positivo efecto del consumo de pradera sobre el contenido de CLA en la leche de vacas lecheras, ha sido previamente estudiado (Kelly et al., 1998; Ferlay et al., 2006; Gómez-Cortés et al., 2009). En el presente estudio los contenidos de CLA en la grasa de la leche para los sistemas SP y SM, superaron los reportados por Aviléz et al. (2012, 2013), incluso los reportados en los sistemas pastoriles del sur de Chile.

Tabla 1.5. Perfil de ácidos grasos (g/100g de ácidos grasos totales) por sistema de producción.

abletras iguales dentro de la fila no indican diferencias significativas entre sistemas de producción (P> 0.05). AGS: ácidos grasos saturados. AGI: ácidos grasos insaturados.

El departamento Británico de Salud, 1994 y Hibbeln et al., 2006, consideran que proporciones de ácidos grasos n-6:n-3, no deben superar un nivel de 4.0. Proporciones por sobre este valor son considerados como factores de riesgo para ciertos tipos de cánceres y enfermedades coronarias. En ese sentido sólo el sistema pastoril obtuvo relaciones n-6:n-3 menores a 4.0.

La interacción entre tiempo y sistema productivo fue significativa para el ácido ruménico y los ácidos grasos n-6. Terminando el invierno y comenzando la primavera el CLA incrementó en los sistemas SP y SM (figura 1.2). Este incremento coincidió con el incremento de pradera en el mismo período (figura 1.3). De acuerdo a Balocchi (1986) la producción de pradera en el Sur de Chile varía durante todo el año, con bajos niveles de crecimiento en invierno y en veranos secos.

Jahreis et al. (1997) compararon la agricultura convencional utilizando altos insumos externos de fertilizantes y concentrado, con o sin pastoreo durante el verano, contra bajos insumos externos, producción orgánica a pastoreo en verano. La leche producida orgánicamente obtuvo los valores más altos de ácido ruménico en la grasa de la leche, especialmente entre Mayo y Septiembre, donde se establece el período de la pradera. En otro estudio la leche proveniente de sistemas pastoriles y sistemas orgánicos con bajos insumos externos, obtuvieron altas concentraciones de ácido ruménico y α-linolénico, comparado con leche proveniente de sistemas con altos insumos (Butler et al., 2008).

En ese sentido Dhiman et al. (1999) indicaron que el incremento de la proporción de pradera en la dieta está directamente relacionado con el incremento de ácido ruménico en la leche.

Figura 1.2 Concentración de CLA por sistema productivo en el tiempo.

En el verano durante los meses Febrero y Marzo, el ácido ruménico presentó valores más altos en el SM que en TMR, mientras que SP se mantuvo con valores intermedios. Estas diferencias se pueden deber a: alto consumo de praderas y a praderas de mejor calidad en las dietas del SM producto del riego. Este riego aumentó el crecimiento de pradera, tal como lo reportaron (Nissen and Robert, 2009) y en consecuencia el consumo de ésta en el sistema SM (figura 1.3). Por otro lado la calidad de la pradera en estos meses es más baja en comparación a la primavera, esto se debe a la alta madurez de la pradera en condiciones no nitrogenadas (Balocchi, 1986). Además el contenido de C18:3 n-3 se ve afectado por la temporada y por la fecha de corte, alcanzando los valores más altos en primavera (Dewhurst et al., 2001). Las concentraciones de los isómeros de CLA disminuyen en pradera maduras (Aviléz , 2012).

Adicionalmente en el verano en el sistema SP se suplementó con altas proporciones de nabo forrajero en la dieta y dicha inclusión disminuye la concentración del ácido ruménico en la leche (Thomson et al., 2000).

Figura 1.3. Consumo de forraje fresco por sistema productivo en el tiempo.

Durante los dos meses de otoño (Abril –junio ) se observó una diferencia significativa en la concentración de ácidos grasos n-6 (figura 1.4), donde SP presentó niveles más bajos que TMR en el primer año, mientras que en el segundo año se repitió la misma diferencia.

Este resultado era predecible por la alimentación de SP en otoño, ya que esta época pasa a ser de transición en el sistema y aumenta progresivamente hacia el invierno el consumo de forraje conservado y concentrado.

Figura 1.4. Concentración de ácidos grasos n-6 por sistema productivo en el tiempo

Aunque los predios fueron seleccionados lo más homogeneamente posible de acuerdo a su producción y alimentación, éstos presentaban diferencias. De acuerdo a lo mismo la estimación de consumo de algunos componentes de la dieta como el forraje conservado y suplementos, fueron determinados por cada agricultor, no fueron estandarizados, por lo que no son estrictamente comparables.

La grasa de la leche proveniente de SP y SM presentaron concentraciones más altas de n-3 y ácido ruménico, principalmente a fines del invierno y durante la primavera.

Este incremento está asociado al alto consumo de pradera en estos dos sistemas. Estos resultados corroboran la información previa que señala que el consumo de pradera produce una leche de mejor calidad.

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