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PRODUCCION DE LECHE PROCESOS LACTEOS ING. IBETH CEPEDA JIMENEZ PARTE II: SINTESIS DE LA LECHE

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Page 1: Produccion de Leche Parte II

PRODUCCION DE LECHE

PROCESOS LACTEOSING. IBETH CEPEDA

JIMENEZ

PARTE II: SINTESIS DE LA

LECHE

Page 2: Produccion de Leche Parte II

SINTESIS DE LA LECHE

1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA

UBRE DE GANADO BOVINO

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SINTESIS DE LA LECHE: 1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA

El sistema mamario de la vaca se encuentra diseñado para utilizar los nutrientes enviados a través de la sangre desde el tracto digestivo, o para movilizar las reservas corporales, y para convertir esos nutrientes en leche.

La leche se produce continuamente y es almacenada en la glándula mamaria hasta que es removida por medio de la succión del ternero, a mano o por la máquina de ordeñar.

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SINTESIS DE LA LECHE: 1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA

La ubre de la vaca está diseñada para producir y ofrecer al ternero recién nacido un fácil acceso a la leche.

Se encuentra suspendida por fuera de la pared del abdomen posterior y no se encuentra fijada, soportada o protegida por ninguna estructura ósea.

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SINTESIS DE LA LECHE: 1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA

LA UBRE: La ubre representa un conjunto de cuatro glándulas de origen dérmico, considerada como una glándula sudorípara modificada y cubierta externamente por una piel suave al tacto, provista de vellos finos excepto en los pezones.

Su apariencia es sacular redondeada, se encuentra fuera de la cavidad del cuerpo, adosándose a la pared abdominal por medio del aparato suspensorio.

UBRE DE GANADO BOVINO

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SINTESIS DE LA LECHE: 1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA

LA UBRE: Está compuesta de cuatro glándulas mamarias las cuales están íntimamente unidas, pero separadas por membranas específicas que dividen las glándulas anteriores de las posteriores;

Sin embargo, cada glándula contiene su propio conjunto de ductos que conducen a la leche hasta el seno lactífero glandular.

UBRE DE GANADO BOVINO

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SINTESIS DE LA LECHE: 1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA

LA UBRE:

Cada cuarto es una unidad funcional en sí misma que opera independientemente y drena la leche por medio de su propio canal.

Generalmente, los cuartos posteriores son ligeramente más desarrollados y producen más leche (60%) que los cuartos anteriores (40%).

UBRE DE GANADO BOVINO

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SINTESIS DE LA LECHE: 1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA

LA UBRE:

Las cuatro glándulas drenan su contenido al exterior a través de un conducto que finaliza en un pezón por glándula, sin embargo, suele haber pezones supernumerarios (politetia) en casi el 40 % de las vacas.

Membrana Interglandular

Ligamento Suspensosio Medio

Membrana Externa

GLANDULA MAMARIA

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SINTESIS DE LA LECHE: 1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA

PEZON SUPERNUMERARIO:

Aparecen ya sea asociados con una pequeña glándula, con una glándula normal o un área no secretora (Dukes, 1977).

Es más frecuente que aparezcan uno o dos pezones supernumerarios que tres o cuatro; éstos se encuentran orientados en forma similar a los pezones normales, pudiendo encontrarse entre éstos, fusionados, o como en la mayoría de las veces, por detrás de las glándulas posteriores o entre glándulas anteriores y posteriores.

Pezón supernumerario

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SINTESIS DE LA LECHE: 1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA

LA UBRE:

• La forma de los pezones varía de cónica a cilíndrica

• El tamaño depende de su localización, así que los pezones anteriores o craneales pueden tener mayor tamaño que los posteriores o caudales.

• Se le ha dado gran importancia al tamaño en el ordeño mecánico, debido a que los pezones pequeños presentan una buena rapidez de flujo lácteo.

Pezones de una ubre de ganado bovino

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SINTESIS DE LA LECHE: 1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA

LA UBRE:

• El peso de la ubre puede cambiar con la edad de la vaca, con el período de lactación, con la cantidad de leche presente en la glándula y con las características genéticas.

• La ubre vacía pesa entre 11 y 25 kg, y llena de 45 a 118 kg, no existiendo correlación entre el peso de la glándula vacía y su capacidad.

Ubre de ganado bovino

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SINTESIS DE LA LECHE: 1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA

LA UBRE:

Es deseable una ubre:• alargada, • amplia y • de moderada profundidad, • con capacidad de extenderse hacia adelante, • que esté bien fija • a un nivel razonable del suelo, • con un ligamento posterior alto y amplio, • y con glándulas bien balanceadas y simétricas.

• Se pueden clasificar en tres tipos: a) glandular b) vascular y c) mixto

c. Ubre de tipo mixto

b. Ubre de tipo vascular

a. Ubre de tipo glandular

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SINTESIS DE LA LECHE: 1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA

MORFOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA:

Comprende las siguientes estructuras anatómicas: • Una estructura externa formada por un aparato suspensorio y

• Una estructura interna que consta de un estroma (armazón de tejido conectivo), parénquima (parte epitelial y secretora) que cuando está en reposo presenta un color gris amarillento o ámbar, en producción tiene un color rosado pálido, además contiene ductos, vasos y nervios.

En la parte dorsal de las glándulas entre éstas y la pared abdominal existen abundantes células adiposas formando el llamado cuerpo adiposo supramamario.

Ubre de ganado bovino

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SINTESIS DE LA LECHE: 1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA

MORFOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA:

Estructura externaAparato suspensorio de la ubre. Este se constituye por 7 elementos:

1.La piel que protege y colabora en la suspensión y estabilidad de la ubre.

2.El cordón areolar, que forma una banda entre la superficie dorsal de la ubre y la pared abdominal.

3.La fascia superficial o tejido areolar subcutáneo que sujeta la piel a los tejidos contiguos.

Ubre de ganado bovino

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SINTESIS DE LA LECHE: 1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA

MORFOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA:

Estructura externaAparato suspensorio de la ubre. Este se constituye por 7 elementos:

4.Ligamento suspensorio lateral, que está parcialmente constituido de tejido elástico, pero principalmente por tejido conjuntivo fibroso blanco;

Este ligamento tiene su origen en el tendón subpélvico y se extiende hacia abajo y adelante de la ubre, proyectándose también desde la pared de la cara interna de la región crural; se encuentra muy cerca de la línea media dirigiéndose hacia la porción posterior de la ubre.

La estructura suspensoria de la ubre (Adaptado deThe Bovine

Udder and Mastitis, ed Sandholm et al. 1995).

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SINTESIS DE LA LECHE: 1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA

MORFOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA:

Estructura externa

… Ligamento suspensorio lateral, consistente de hojas de tejido fibroso, alcanza hacia abajo los costados de la ubre desde los tendones que rodean al hueso pubis para formar un cabestrillo que sostiene a la ubre La estructura

suspensoria de la ubre (Adaptado deThe Bovine Udder and Mastitis, ed Sandholm et al. 1995).

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SINTESIS DE LA LECHE: 1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA

Sistema de soporte de la ubre de la vaca.

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SINTESIS DE LA LECHE: 1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA

MORFOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA:

Estructura externa

5.El par de niveles profundos del ligamento suspensorio lateral, se origina también del tendón subpélvico.

Estas capas laterales profundas prácticamente envuelven la ubre, se insertan en la superficie convexa de la misma y por medio de numerosas fibras emitidas penetran hacia el interior de la glándula, continuándose con la red intersticial propia de la glándula. Luego, estos dos últimos elementos forman una parte muy importante de la sujeción de la glándula mamaria.

La estructura suspensoria de la ubre

(Adaptado deThe Bovine Udder and Mastitis, ed Sandholm et al. 1995).

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SINTESIS DE LA LECHE: 1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA

MORFOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA:

Estructura externa

6.El tendón subpélvico, prácticamente no forma parte de las estructuras de suspensión, pero es el que origina los niveles de los ligamentos laterales superficiales y profundos.

7.Dos láminas elásticas amarillas, por el hecho de originarse de la túnica abdominal, constituyen el ligamento suspensorio medio.

Estructura Suspensoria

Tendon Subpúbico

Tendon prepúbico

Ligamento Suspensorio Medio

Ligamento Suspensorio

Lateral

Surco Intermamario

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SINTESIS DE LA LECHE: 1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA

MORFOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA:

Estructura externa

… El ligamento suspensorio medio, se origina de la pared abdominal y se inserta en la porción media, entre las dos mitades de la ubre, formando una separación entre estas mitades.

Este ligamento posee una gran capacidad elástica y le permite a la ubre conservar un adecuado equilibrio dentro de su estabilidad, además de tener una función importante en la suspensión de la glándula .

Ligamento Suspensorio

Medio

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SINTESIS DE LA LECHE: 1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA

MORFOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA:

Problemas en la estructura externa.

Una debilidad del cordón areolar y el alargamiento de los ligamentos laterales y el medio suspensorio, pueden originar que la ubre adquiera una posición baja o caída y en casos severos se vuelve pendulosa.

Debilidad en el sistema de suspensión de la

ubre

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SINTESIS DE LA LECHE: 1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA

MORFOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA:

Estructura interna.Tejido secretor de la glándula mamaria.

El parénquima de la glándula mamaria está dividido en pequeños lóbulos por septos ínterlobulares, septos que son derivados de las láminas suspensorias respectivas y que se constituyen de tejido conjuntivo infiltrado en grasa, tejido rico en colágeno y fibras elásticas.

Estos septos ínterlobulares son muy ricos en vasos sanguíneos, linfáticos y nervios, por los cuales llega al parénquima gran cantidad de sangre, drenaje linfático y sensorialidad especial.

Estructura Interna Glandular

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SINTESIS DE LA LECHE: 1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA

MORFOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA:

Estructura interna.

Cada lóbulo glandular está integrado por una serie de lobulillos divididos entre sí por séptos como los descritos con anterioridad.

El lobulillo está formado por un grupo aproximado de 150 a 220 alvéolos dispuestos en racimos sostenidos por un delicado estroma, alvéolos que se separan entre sí por las arterias, venas y lámina propia. Estructura Interna

Glandular

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SINTESIS DE LA LECHE: 1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA

MORFOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA:

Estructura interna.

Los alvéolos que forman el lobulillo se vacían en pequeños ductos dentro del mismo, llamados ductos intralobulillares, los que desembocan en un espacio colector central, del cual emergen los ductos interlobulillares.

Dentro del lóbulo los ductos interlobulillares se unen para formar un solo ducto intralobular, que al salir del lóbulo se llama ínterlobular.

Estructura Interna Glandular

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SINTESIS DE LA LECHE: 1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA

MORFOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA:

Estructura interna.

Estos conductos pueden unirse directamente al seno lactífero glandular (seno de la glándula) o unirse a otros ductos lactíferos colectores antes de entrar al seno. Muchos de los ductos presentan en su inicio y al final un estrechamiento de su luz mientras que en su parte media se ensanchan.

Esto permite, además de almacenar leche, que ésta no caiga al seno lactífero de la glándula y del pezón, por gravedad.

Estructura Interna Glandular

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SINTESIS DE LA LECHE: 1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA

MORFOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA:

Estructura interna.

El seno lactífero glandular es una cavidad situada encima de la base del pezón, de tamaño variable.

En algunos casos es de forma circular y en otros aparece como cavidades de diferentes tamaños formadas por las terminaciones de ductos mayores.

Su capacidad va de 100 a 400 g de leche. Se considera que no existe relación alguna entre la producción de cada glándula y el tamaño del seno lactífero.

Cisterna de la Glándula

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SINTESIS DE LA LECHE: 1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA

MORFOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA:

Estructura interna.

El alveolo en el lobulillo glandular se presenta en forma de tubo dilatado irregular, rodeado por un epitelio simple y cúbico que descansa sobre una membrana basal (membrana propia).

Entre el epitelio y la membrana basal está una red capilar arterial y venosa, así como una capa discontinua de mioepiteliocitos estrellados que encierra al alveolo y que se contraen durante el proceso de vaciado de esta unidad funcional.

Representación de un Alveolo

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SINTESIS DE LA LECHE: 1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA

MORFOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA:

Estructura interna.

Las células secretoras que forman al epitelio alveolar reciben el nombre de lactocitos o exocrinocitos lácteos.

La célula epitelial o lactocito es un sistema membranoso abierto de moléculas orgánicas e inorgánicas altamente organizado, que sé autorregula y autoduplica, promoviendo reacciones para la transformación de energía y la síntesis de compuestos.

Representación de un Alveolo

Page 29: Produccion de Leche Parte II

SINTESIS DE LA LECHE:

LA CELULA SECRETORA

… La membrana exterior establece una red en forma de canales creando el "Endoplasma reticular", que admite el paso de substancias de la membrana exterior al interior del núcleo. Los gránulos que aparecen en la membrana del endoplasma reticular, son ricos en ácido ribonucléico y son llamados "Ribosomas".

Una continuación de esta membrana, pero más delgada, da forma al "Aparato de Golgi", que entre sus funciones está la remoción de agua, síntesis de proteína y exportación de ésta desde los ribosomas, por vesículas rodeadas de una fina membrana llegando al ápice de la célula, las vesículas unen su pared a la membrana basal del lactocito y liberan su contenido, siendo un modo merócrino de secreción.

Esquema del Alveolo

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SINTESIS DE LA LECHE: 1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA GLANDULA MAMARIA

LA CELULA SECRETORA

… Por el contrario los constituyentes lipídicos son elaborados junto a las mitocondrias con forma de gotitas adiposas que aumentan rápido de volumen y migran hacia la superficie, siendo eliminadas a través de la membrana celular, arrastrando una pequeña película de citoplasma granular, este tipo de secreción es apócrino.

La lactosa se haya en las vacuolas secretoras, liberándose al alvéolo junto con la proteína.

Esquema del Alveolo

Page 31: Produccion de Leche Parte II

SINTESIS DE LA LECHE:

Precursores de la Leche

La secreción de leche por medio de las células secretoras es un proceso continuo que involucra muchas reacciones bioquímicas.

Page 32: Produccion de Leche Parte II

SINTESIS DE LA LECHE:

Comparación en la composición del plasma sanguíneoy la leche de vaca.

Page 33: Produccion de Leche Parte II

SINTESIS DE LA LECHE:

Precursores de algunos constituyentes en la leche

Son principalmente: glucosa, aminoácidos, acetato, ß hidroxibutirato y triglicéridos.

La energía empleada para el proceso de síntesis se forma por la oxidación de los compuestos absorbidos por las células y que son desdoblados esencialmente en las mitocondrias.

Page 34: Produccion de Leche Parte II

SINTESIS DE LA LECHE:

Síntesis de lactosa:

La lactosa es el principal carbohidrato de la leche y consiste en una molécula de glucosa y una de galactosa; este carbohidrato se sintetiza en la glándula mamaria de la vaca.

La síntesis de lactosa es controlada por una enzima de dos unidades llamada sintetasa de lactosa.

La subunidad -lactoalbúmina se encuentra en la leche como proteína sérica.

Page 35: Produccion de Leche Parte II

SINTESIS DE LA LECHE:

Síntesis de lactosa:

Regulación del volumen de leche. La cantidad de leche que se produce es controlada primariamente por la cantidad de lactosa sintetizada por la ubre.

Para la leche normal, se alcanza el balance cuando existe 4,5 a 5% de lactosa. Por lo tanto, la lactosa es "la válvula" que regula la cantidad de agua que se arrastra dentro del alvéolo y por lo tanto el volumen de leche producido.

Page 36: Produccion de Leche Parte II

SINTESIS DE LA LECHE:

Síntesis de lactosa:

La ubre emplea la glucosa para cuatro funciones principales:

1)como fuente de energía,

2)para sintetizar la lactosa,

3)en la síntesis del ácido ribonucléico,

4)para originar el glicerol, componente de los triglicéridos de la leche.

Por esto, la glucosa es de tanta importancia en la producción de leche y es un elemento que puede ser limitante para lograr la máxima capacidad de producción de la glándula mamaria.

Page 37: Produccion de Leche Parte II

SINTESIS DE LA LECHE:

Síntesis de lactosa:

La dieta tiene un efecto importante en la producción de leche:

1.La cantidad de energía (por ejemplo concentrados) en la dieta influye en la producción de propionato en el rumen;

2.El propionato disponible influye en la cantidad de glucosa que se sintetiza en el hígado;

3.La glucosa disponible influye en la cantidad de lactosa que se sintetiza en la glándula mamaria;

4.La lactosa disponible influye en la cantidad de leche producida por día.

Page 39: Produccion de Leche Parte II

SINTESIS DE LA LECHE:

Síntesis de proteína.

En la leche de vaca las fracciones aisladas de proteínas son:

alfa caseína, beta caseína, gama caseína, K caseína, lactoalbúmina, Beta lactoglobulina, seroalbúmina sanguínea, inmunoglobulinas y fracciones de proteasa y peptona.

También se encuentran otras proteínas en pequeñas cantidades, como son: las enzimas, nitrógeno no proteico en urea, creatina, creatinina, ácido úrico entre otros.

Page 40: Produccion de Leche Parte II

SINTESIS DE LA LECHE:

Síntesis de proteína.

Las caseínas son sintetizadas a partir de aminoácidos que son asimilados de la sangre bajo el control del material genético (DNA). Estas proteínas son envasadas en micelas antes de ser liberadas en el lumen de los alvéolos. 

El control genético de la leche sintetizada en el alvéolo proviene de la cantidad de la lactoalbúmina sintetizada por las células secretoras.

Las inmunoglobulinas son sintetizadas por el sistema inmune, y estas grandes proteínas generalmente son extraídas desde la sangre dentro de la leche. La permeabilidad de las células secretoras para las inmunoglobulinas es alta durante la síntesis de calostro, pero decrece rápidamente con el comienzo de la lactancia.

Page 41: Produccion de Leche Parte II

SINTESIS DE LA LECHE:

Síntesis de grasa.

El acetato y el butirato producido en el rumen son utilizados, en parte, como las unidades de construcción de los ácidos grasos de cadena corta que se encuentran en la leche.

El glicerol necesario para unir tres ácidos grasos en un triglicérido proviene de la glucosa.

Cerca del 17-45% de la grasa en la leche se forma del acetato y 8-25% del butirato. 

La falta de fibra deprime la formación de acetato en el rumen, lo que a su vez resulta en una reducción de la proporción de grasa en la leche (2-2,5%).

Page 42: Produccion de Leche Parte II

SINTESIS DE LA LECHE:

Síntesis de grasa.

Los ácidos grasos de cadena corta, que comprenden cerca del 50 % de la grasa de la leche, no provienen directamente de los ácidos grasos presentes en la ración, sino que son sintetizados en la glándula mamaria a partir de acetatos, cuerpos cetónicos y betahidroxibutirato.

Esto ha sido demostrado, marcando los acetatos con C14 y posteriormente, aislándolos de la leche.

La otra mitad proviene de los ácidos grasos de cadena larga que se encuentran en la dieta.

Por lo tanto, la composición de la grasa de la leche puede encontrarse alterada por la manipulación del tipo de grasa en la dieta de la vaca.

Page 43: Produccion de Leche Parte II

SINTESIS DE LA LECHE:

Resumen general de la secreción de leche en los Lactocitos (los círculos cruzados son pasos regulatorios clave)

Page 44: Produccion de Leche Parte II

Los factores que influyen en la variabilidad son de tipo:

• Ambiental,• Fisiológico y• Genético.

Ambientales:• Alimentación, • Época del año • Temperatura ambiente.

Fisiológicos:• Ciclo de lactancia, • Enfermedades, (mastitis)• Hábitos de ordeño.

Genéticos• Raza, • Características individuales

dentro de una misma raza • Selección genética.

SINTESIS DE LA LECHE:

Page 45: Produccion de Leche Parte II

VARIACION DE LA COMPOSICION SEGÚN LA ESPECIE

SINTESIS DE LA LECHE:

Page 46: Produccion de Leche Parte II

Ganado Vacuno:

VARIACION DE LA COMPOSICION SEGÚN LA RAZA

SINTESIS DE LA LECHE:

Page 47: Produccion de Leche Parte II

VARIACION DE LA COMPOSICION SEGÚN EL PERIODO DE LACTANCIA

SINTESIS DE LA LECHE: