Salud de ubre: impacto en la caseína de la leche Dra. Lucía Grille. Dpto. de Ciencia y Tecnología de la Leche, Facultad de Veterinaria Importancia de la composición de la leche en el rendimiento quesero Caseína de la leche: factores de variación Alimentación Salud de ubre y calidad higiénica de la leche • Influencia de las células somáticas (RCS) y de los microorganismos en la composición de la leche Bienestar animal, su relación la calidad higiénico-sanitaria de la leche Rendimiento quesero: expresión matemática de la cantidad de queso obtenida a partir de una determinada cantidad de leche. Se puede expresar como: Kg de queso x 100kg de leche (Gilles y Lawrence,1985; Emmons,1991; FIL-IDF, 1993 y Solorza y Bell, 1998). La composición de la leche es el factor principal que afecta el rendimiento, especialmente la proteína y la grasa (Emmons et al., 1990, Broome et al., 1998) * El aumento del rendimiento es proporcional al aumento de la caseína, no así de la grasa (Alais, 1985 y FIL-IDF, 1993). La caseína, es la fracción coagulable por el cuajo (Etchevers, 2011). Diferentes tipos de caseína en leche Importancia de la k caseína (8 y 13%) Los tipos de caseína (CN) son: αs1- CN , αs2-CN , β-CN y κ-CN (Scott, 1991) La κ- CN tiene un papel fundamental en la formación de la cuajada y por lo tanto, en el rendimiento del queso. Las caseínas influyen directamente en la aptitud que tiene la leche para ser coagulada por el cuajo, influenciada también por el calcio y el fosfato cálcico que presenta la leche (Walstra, 2001). La proporción de қ-CN varía inversamente con el tamaño de la micela y β-CN está en relación directa con él (Amiot, 1991). Composición deficiente tiene una influencia negativa sobre las propiedades de procesamiento, dando quesos de bajo rendimiento, pérdida de CN en suero de leche, y menor y más lenta formación de la cuajada (Barbano et al, 1991;. Auldist et al, 1996.; Leitner et al., 2008). La caseína juega un papel importante en todo el proceso de fabricación de queso, tanto en relación con el rendimiento de quesos, como también en los efectos de la calidad del producto (Malacarne et al, 2003). El estudio de las variables que influyen en las variaciones del rendimiento y el contenido (gr/100gr) de los componentes de la leche, es de vital importancia para las Industrias que apuntan a la producción de quesos que demanda el mercado internacional Importancia de la composición de la leche en el rendimiento quesero Caseína de la leche: factores de variación Alimentación Salud de ubre y calidad higiénica de la leche • Influencia de las células somáticas (RCS) y de los microorganismos en la composición de la leche Bienestar animal, su relación la calidad higiénico-sanitaria de la leche Los principales factores que afectan el contenido de proteína total y caseína son: Alimentación Estacionalidad Etapa de lactancia Edad de las vacas Recuento de células somáticas Variantes genéticas de las caseína (Kroeker et al,1985) Importancia de la composición de la leche en el rendimiento quesero Caseína de la leche: factores de variación Alimentación Salud de ubre y calidad higiénica de la leche • Influencia de las células somáticas (RCS) y de los microorganismos en la composición de la leche Bienestar animal, su relación la calidad higiénico-sanitaria de la leche La mastitis clínica se asocia con pérdidas marcadas en la producción de leche (Rajala-Schultz et al, 1999.; Gröhn et al., 2004), y la mastitis subclínica se define por elevaciones en RCS y se vincula con pérdidas en la producción, tanto durante la lactancia (Miller et al., 2004) como en la siguiente lactancia (Fetrow et al., 1991). Tienen un efecto negativo sobre la composición de la leche y el rendimiento. Las mastitis subclínicas representa un mayor riesgo de que estas vacas pasen desapercibidas, la leche entra al tanque sin el conocimiento de los agricultores y consecuentemente contribuyen al deterioro de la calidad de la leche (Akerstedst, 2012). Los efectos comunes de mastitis son aumento de RCS, mayor contenido de proteínas de suero, y disminución del contenido de lactosa y CN (Hortet y Seegers, 1998). Aumenta la permeabilidad de la barrera, mayor pasaje de componentes de la sangre hacia la leche, aumentando la actividad proteolítica en la misma (Le Roux et al., 2003; Santos et al., 2003; Marino et al., 2005). Enzimas endógenas Altos RCS elevan la actividad enzimática, resultando en aumento de proteólisis y lipólisis, tanto antes de ordeñar (en ubre) y luego durante el almacenamiento (Le Roux et al, 2003;. Deeth, 2006). Altos RCS casi siempre se asocia con un aumento de actividad proteolítica por parte del complejo caseína (Franceschi, 2003) Durante el almacenamiento de la leche la degradación de la CN es mayor en leche con altos RCS (Barbano et al. 2006) La inflamación disminuye la capacidad de síntesis del epitelio alveolar, de tal manera que los sólidos totales disminuyen entre un 5 – 10% proporcionalmente al RCS (Corbellini, 2002) La cantidad de proteínas totales no descienden por debajo de 1 000 000 cel/ml, pero si cambian sus proporciones relativas. La cantidad de caseína disminuye 10% (Corbellini, 2002)*** Leches con RCS mayor a 100 000 cel/ml presentaban niveles de caseína (incluido α y β caseína) menores que en cuartos sanos (menor a 100 000 cel/ml) (Försback et al., 2010) La mayor pérdida industrial debido al procesamiento de leches con altos recuento de células somáticas se produce en los quesos de pasta semiblandas (Corbellini , 2002). El efecto sobre la composición de la leche y la proteólisis depende del patógeno causante de la infección (Leitner et al., 2006). Todos los microorganismos estudiados por Barbosa et al., (2013), causaron una reducción principalmente del contenido de lactosa y caseína (Staphylococcus aureus, Streptococcus spp. y Corynebacterium spp.) Existe asociación entre la producción de leche y los niveles de Staphylococcus aureus (Reksen et al., 2006) El contenido de Staphylococcus aureus afectó negativamente el contenido de sólidos no grasos (SNG), materia grasa (MG) y proteína de la leche (Barbosa et al., 2013). Merín et al., (2008) observaron que leches provenientes de glándulas mamarias afectadas con Streptococcus dysgalactiae afectan las propiedades del queso (texturas y apariencias defectuosas). Larsen et al., (2004), observaron que leche de cuartos de glándulas mamarias infectados con Streptococcus uberis tenían una significante degradación de la caseína en comparación con cuartos no infectados. El contenido de Streptococcus spp. afectó negativamente el contenido de SNG (Barbosa et al., 2013). Proteasas y lipasas procedentes de bacterias psicrotróficas contribuyen al deterioro importante de la leche durante el almacenamiento (Sørhaug y Stepaniak, 1997). Las proteasas de la leche cruda son producidas por bacterias psicrótrofas, en especial del género Pseudomonas. Psicrótrofos crecen a temperatura de refrigeración y son eliminados con la pasteurización, pero muchas especies producen enzimas extracelulares termorresistentes (Gebre-Egziabher et al.,1980) Enzimas exógenas La proteólisis puede causar en la leche principalmente dos problemas: un decrecimiento en el rendimiento quesero y un deterioro en la composición y calidad del queso (Le Roux et al., 1995). Las enzimas proteolíticas (psicrótrofos), desestabilizan las micelas de caseínas, hidrolizando más rápidamente a la k-caseína (k-CN) en una acción similar a la quimosina (Guerrero et al., 2003). Allocati (1999) sugiere que el número de bacterias no es tan importante como el género de las mismas y las especies dentro del género. Guerrero y col (2003) afirman que para observarse efecto de los psicrótrofos sobre la caseína de la leche deben encontrarse en proporciones mayores a 106 ufc/mL, liberan enzimas al final de la fase exponencial y al inicio de la fase estacionaria y algunos psicrótrofos no producen enzimas caseinolíticas Dentro de los microorganismos termodúricos el B. cereus es el mas comúnmente encontrado en leche y productos lácteos (Janstová, 2006). Además algunas especies se pueden multiplicar a temperaturas de refrigeración por lo que también es considerado un microorganismo psicrótrofo (Zhou et al., 2010). ANTECEDENTES Johnston and Bruce (1982) demostraron que este microorganismo posee una alta actividad bioquímica en cuanto a la hidrólisis de caseína (қ caseína). Para influir en el contenido de caseinas se requiere valores de 104 - 108 ufc/ml (Marth y Steele 1998). O'Brien et al. (2001) encontraron un menor tiempo de coagulación de la leche almacenada para 144 h con menor firmeza de gel en comparación con la leche almacenada, ya sea para 72h o sin almacenamiento. Esta disminución en el tiempo de coagulación, puede ser a causa de la presencia de proteasas formadas de bacterias psicrótrofas con actividad coagulante de la leche y que degradan κ-CN, α-S1 CN, y β-CN (Sørhaug y Stepaniak, 1997). 1. Akerstedt M., Wredle E., Lam V., Johansson M. (2012).Protein degradation in bovine milk caused by Streptococcus agalactiae. Journal of Dairy Research. 3 (79): 297 303 2. Allen M. (2000). Effects of diet on short-term regulation of feed intake by lactating dairy cattle. J Dairy Sci 83:1598–1624. 3. 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