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INTRODUCCIÓN
Las proyecciones de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE) indican que las demandas de agua dulce a nivel mundial se incrementarán un 55% para el año 2050, de allí que la innovación y la tecnología en las actividades agropecuarias deben estar asociadas con la evolución de prácticas que reduzcan el consumo y cuidado de las fuentes de agua (OECD, 2016). El agua utilizada en la producción agrícola y pecuaria en países como Ecuador, Bolivia y Colombia es usualmente agua de riego (Gallegos y Medina, 2019; Henao-Herreño et al., 2017; Perez-Mercado et al., 2018).
En Ecuador, el 58.8% de la producción total de leche bovina provine de pequeños productores con menos de 5 ha (Vinueza, 2015), en los cuales predomina el sistema de ordeño manual (>60%) sobre el ordeño mecánico (Guamán et al., 2017; Hidalgo, 2010). Por otra parte, la disponibilidad de agua es vital para la producción de leche (Guerra et al., 2011; Ramírez-Rivera et al., 2019); sin embargo, las principales fuentes de agua para la producción agropecuaria provienen de canales abiertos susceptibles a la contaminación que pueden comprometer la calidad de los productos agrícolas, así como la salud de animales y consumidores (Henao-Herreño et al., 2017; Jansen et al., 2019; Poats et al., 2001).
La leche secretada por la glándula mamaria de vacas sanas y bien alimentadas es libre de contaminación bacteriana, pero su condición puede cambiar durante el ordeño, almacenamiento y transporte (Cortezi, 2014; Carloni et al., 2016). Diversos estudios han demostrado que la calidad del agua puede comprometer la salud de la glándula mamaria por la transmisión de microrganismos patógenos durante el ordeño (Amaral et al., 2004; Belage et al., 2017). La calidad del agua en la cadena alimenticia es evaluada a través de indicadores microbiológicos (Silva et al., 2010). La legislación ecuatoriana limita los valores microbiológicos para coliformes totales a <50 NMP/100 ml y ausencia de coliformes fecales (INEN, 2014).
El conteo de bacterias totales (CBT) es el método más utilizado por las industrias procesadoras (Cassoli et al., 2007). Conteos altos de bacterias pueden ser alertas de deficiencias en la higiene en áreas de producción y de procesamiento, así como fallas en el control de temperatura de transporte y almacenamiento (Carloni et al., 2016; Cortinhas et al., 2018). Los alimentos que provocan con más frecuencia brotes e infecciones en las personas son aquellos de origen animal (Jansen et al., 2019). Los estándares para CBT indican valores máximos de 100x103 UFC/ml de acuerdo con el reglamento de la Comunidad Europea (CE) N° 1662/2006 y de 300x103 UFC/ml para Brasil (Botaro et al., 2013; Bruzaroski et al., 2017). En Ecuador, a partir de 2013 se limitó un máximo permisible de 300x103 UFC/ml según el Acuerdo Ministerial 394 para el pago por litro de leche en finca al productor (MAGAP, 2013).
El conteo de mesófilos aerobios es útil para obtener información de la higiene en la manipulación de alimentos. Se ha valorado la calidad de la limpieza en superficies inertes como utensilios de cocina, dispensadores y tablas de cortar, entre otras, así como en superficies vivas (Caro-Hernández y Tobar, 2019). En las etapas de producción y obtención de la leche hay trabajos realizados en pezoneras de ordeño, tanques de enfriamiento y manos de ordeñadores (Cortezi, 2014; Contero, 2018); sin embargo, es escasa la información en el Ecuador sobre la limpieza en la superficie de tarros colectores de leche usados en el ordeño. Ante esto, el objetivo del presente trabajo fue determinar la calidad del agua utilizada por parte de pequeños productores de leche y su incidencia en la calidad microbiológica de la leche y limpieza de los tarros colectores utilizados durante el ordeño manual.
MATERIALES Y MÉTODOS
Características del Área y Productores
El estudio se realizó en los Cantones de Cayambe y Pedro Moncayo (0°032 N78°103 O), ubicados al noreste de la provincia de Pichincha, Ecuador (Figura 1). La zona produce el 15% de la producción nacional de leche (Guamán et al., 2017; INEC, 2019). El agua disponible en el sector proviene de los páramos y deshielos del nevado Cayambe que forman canales de riego que pertenece a la subcuenca del río Pisque. La administración y distribución de concesiones de caudales se encuentra a cargo de las mismas comunidades locales a través de las Juntas de Agua Potable y de Riego (Poats et al., 2001). Los suelos son de origen volcánico caracterizados por su alto contenido de materia orgánica que favorece la estabilidad, estructura y fertilidad del suelo (Urresta et al., 2017).
Se trabajó con 63 productores de leche organizados que colectaban el producto para comercializarlo a una empresa procesadora que paga $ 0.40 USD por litro. Los controles de calidad eran realizados por la empresa (previa la entrega) y en caso de no cumplirlos, la leche era rechazada y comercializada a un precio más bajo en el mercado informal. Los productores mantienen sus viviendas en los centros poblados con superficies no mayores a 1 ha y con cultivos destinados a la subsistencia diaria (hortalizas, papas, maíz) y en las zonas más altas (>2800 msnm) disponen de la Unidad Productiva Agropecuaria (UPA) con mayor superficie (>2 ha), dedicada al pastoreo del ganado en la cual disponen de agua de riego pero no de agua potable.
Muestras y Análisis Microbiológico
En la etapa de socialización del proyecto fueron identificados dos grupos de productores: aquellos que utilizaban agua potable (G1) durante el ordeño y los que utilizaban agua de otras fuentes como de lluvia o de riego almacenada (G2). Para la toma de muestras se seleccionaron productores (G1: n=19, G2: n=21) en función de la facilidad de acceso hasta la UPA y en cada visita se realizó un proceso de capacitación en buenas prácticas de ordeño (BPO).
La colecta de muestras se realizó en dos periodos, entre noviembre y diciembre de 2018 y entre enero y febrero de 2019. En cada período, por cada grupo (G1 y G2) y productor se tomaron tres muestras, una de agua, una de la superficie del tarro de leche y una de la leche. Las muestras de agua fueron colectadas de los dispositivos de abastecimiento disponibles (tanques o recipientes de almacenamiento) utilizando frascos de plástico estériles (500 ml) previa homogenización. En caso de encontrar más de un recipiente, una muestra proporcional fue colectada de cada fuente de abastecimiento. Las muestras de superficie y de leche fueron colectadas del tarro donde se almacenaba la leche del ordeño completo. Para la muestra de superficie se utilizaron hisopos estériles sumergidos en 10 ml de agua peptonada al 0.1% enmarcando un área (10x10 cm2) interna de la parte media del recipiente. Una vez terminado el ordeño, la leche fue colectada usando un agitador por 30 segundos y un cucharón de acero inoxidable (previamente esterilizado), y las muestras fueron colectadas en frascos de 40 ml conteniendo azidiol como conservante, de acuerdo con el procedimiento estandarizado para CBT (Agrocalidad, 2017; MAGAP, 2013).
Todas las muestras fueron colectadas durante el segundo ordeño del día, transportadas al laboratorio de la Universidad Politécnica Salesiana en contenedores con hielo (4-7 °C) y analizadas dentro de las 12 horas siguientes.
Los análisis microbiológicos de coliformes totales y fecales en las muestras de agua fueron realizados por filtración por membrana conforme a los requerimientos indicados en normativa APHA (2012). FAOdiluciones fueron preparadas y sembradas por duplicado en agar cromogénico EcoliBlue e incubadas a 45 ± 2 ºC por 48 h, y para determinar el resultado e identificación de bacterias fecales fue utilizado un contador de colonias. El análisis de CBT para leche cruda fue determinado por citometría de flujo con uso del equipo BactoScan FC (Foss Analytical), según los procedimientos recomendados (MAGAP, 2013; Numthuam et al., 2017).
Para el análisis de las superficies de los tarros de leche, se evaluaron los mesófilos aerobios utilizando el método del conteo en placa con Agar Estándar (PCA) con diluciones seriadas de 10-1 a 10-5 de agua peptonada al 0.1%. Las placas fueron sembradas por duplicado e incubadas a 30 ± 2ºC por 48 h. Para los resultados fueron seleccionadas placas con 25 a 250 colonias respetado el área muestreada y expresando los resultados en UFC/100 cm2 (Vázquez, 2007).
Análisis de Datos
Se realizó una estadística descriptiva de los datos. Para el análisis de correlación se transformó a logaritmo de base 10 los datos de las variables coliformes del agua y CBT de la leche de los grupos G1 y G2. Se utilizó la prueba de T de Student para los datos de la variable CBT. Los resultados de mesófilos aerobios de los tarros de leche fueron analizados mediante la prueba de Chi cuadrado comparando el cumplimiento del límite para «limpieza aceptable» (<400 UFC/cm2) según la norma NOM-093- SSA1-1994 para superficies inertes.
RESULTADOS
La población en estudio estuvo integrada principalmente por productores entre 24 y 59 años (71%) y entre 60 y 85 años (29%). El nivel educativo del 79.4% era menor de seis años de escolaridad. que corresponde a un nivel básico elemental. Para el sustento económico de la familia, los productores combinaban otras actividades agrícolas con la ganadería, donde la producción de leche representaba en promedio el 31% de los ingresos de familiares, mientras que para el 6.3% de los productores era la única fuente de ingresos.
El 93.7% de los productores utiliza ordeño manual y el terreno para el ordeño es compartido por un núcleo familiar o rentado para mantener el ganado. En estos casos, el 98% de los productores no disponía de agua potable. Para las actividades del ordeño, 48.6% de los productores transportaban agua potable en recipientes (G1) y 51.4% utilizaban el agua colectada de otras fuentes almacenadas en el mismo sitio (G2).
La calidad del agua del G1 indica el cumplimiento de los límites permisibles para coliformes totales y fecales, y el valor promedio de CBT correspondió a aquellos de leche de buena calidad (<200x103 UFC/ml). Para el G2, el 29% de las muestras de agua presentaron coliformes fecales y el valor promedio de CBT en la leche superó el límite permisible. En el G1 10.5% (n=2) de las muestras presentaron CBT con 800x103 UFC/ ml en tanto que en el G2 19% (n=4) de las muestras presentaron CBT superiores a este valor y el análisis estadístico evidenció diferencia significativa entre los grupos (p<0.05) (Cuadro 1). La correlación de Pearson entre las variables de coliformes totales y CBT no presentó correlación significativa en ninguno de los grupos.
El análisis microbiológico de la superficie de los tarros de leche mostró superficies limpias (<400x103 UFC/cm2) y contaminadas (>400x103 UFC/cm2) en ambos grupos, sin mostrar diferencia significativa entre estos (Figura 1).
DISCUSIÓN
Entre los factores sociales, ambientales y económicos que influyen en la disponibilidad de agua de calidad en los sitios de ordeño en el Ecuador se encuentra la Ley de Reforma Agraria y Colonización de 1964, que al parcelar y distribuir los terrenos entre las comunidades en 2-3 sectores, se distanció el lugar de la vivienda ubicada en los centros poblados y con acceso a agua potable, de las unidades productivas ubicadas en zonas altas montañosas que tienen únicamente acceso a agua de riego (Martínez, 2016). Otros factores son el avance de la frontera agrícola por la destrucción de los ecosistemas generadores de agua como páramos y bosques andinos (Hidalgo, 2010), el uso excesivo de fertilizantes inorgánicos, biosidas y vehículos de tracción mecánica que, aunque incrementan la productividad de los suelos también afectan negativamente a los ecosistemas (Vinueza, 2015).
Figura 2 Ni ve l e s de contaminación (mesófilos aerobios, UFC/100 cm2) en las superficies de tarros de leche en ganaderías que utilizan agua potable (G1) y agua de lluvia o de riego (G2) durante el ordeño (Pichincha, Ecuador)
El déficit del recurso obliga a utilizar agua de riego para suplir las necesidades cotidianas en la producción de leche. Varios estudios han demostrado una correlación significativa entre la calidad microbiana del agua de riego y la contaminación por indicadores fecales (Perkins et al., 2009; Henao-Herreño et al., 2017). La mala calidad bacteriológica del agua también puede causar problemas digestivos en los animales, en tanto que la presencia de productos químicos y patógenos en el agua puede originar la ocurrencia de diversas enfermedades en el ganado (Perez-Mercado et al., 2018; Gallegos y Medina, 2019).
Para Perkins et al. (2009), la prevalencia de E. coli en el agua utilizada para el lavado de equipo s de ordeño se asocia significativamente con recuentos elevados de bacterias en la leche en tanques de expansión, en el cual el contenido bacteriano puede provenir de fuentes como de la ubre incluyendo pezones, así como de los materiales utilizados, sugiriendo que la limpieza debe realizarse con un suministro de agua potable. Otros trabajos también señalan preocupación por la calidad del agua utilizada en el ordeño, como los estudios de Rangel et al. (2015) en Rio Grande del Norte, Brasil, que informaron valores para coliformes totales y fecales de 5520 UFC/100 ml y 3483 UFC/100ml, respectivamente; y Amenu et al. (2016) en explotaciones del sur de Etiopía quienes advirtieron la presencia de E. coli en 39.2% de las muestras de agua.
Las BPO recomiendan el lavado de manos y brazos del personal (utilizando agua y jabón) previo el ordeño (FAO, 2011; Belage et al., 2017), pero los productores en este estudio no disponían de agua potable y transportaban agua en 1-2 recipientes plásticos (4.0 L); sin embargo, el volumen no era suficiente para el cumplimiento adecuado de las actividades de ordeño. Además, el 63.5% de las personas que realizaban el ordeño era mujeres y 14% de ellas eran mayores de 60 años, por tanto, transportar mayor cantidad de agua no sería una opción viable. Resultados similares en cuanto a la población dedicada a actividades pecuarias fueron reportados por Vinueza (2015), donde 51.4% eran mujeres.
El resultado promedio de CBT fue de 717x103 UFC/ml, mayor al reportado en propiedades con ordeño manual en el sudoeste de Goiania con 290x103 UFC/ml (Silva et al., 2010), pero similar a los reportados por Bruzaroski et al. (2017) en el estado de Paraná, ambos en Brasil. Según Martin et al. (2019), los factores ambientales inciden sobre los niveles de esporas bacterianas en- contradas en la leche. En el presente estudio se detectó que 75% de los tarros colectores presentaron superficies con una limpieza inapropiada (>400 UFC/cm2); además, las dificultades climáticas (polvo o lluvia) durante el ordeño realizado a «campo abierto» en áreas sin cubierta como techo son factores que podrían generar ambientes propicios para el crecimiento de bacterias.
Se espera que los tarros deben ser lavados con agua y jabón inmediatamente después de entregar la leche, y que sean revisados antes del ordeño para confirmar la eliminación de residuos y malos olores (FAO, 2011; Cortezi, 2014; Cortinhas et al., 2018). El centro de acopio de leche conoce del déficit de agua de buena calidad en el sitio de ordeño, por lo que dispone de espacios y agua caliente para lavar los tarros en sus instalaciones después de la entrega de la leche, siendo posibles factores de contaminación, un lavado incorrecto y el tiempo que transcurre hasta el próximo ordeño.
CONCLUSIONES
En las unidades productivas agropecuarias (UPA) de la provincia de Pichincha, Ecuador, el ordeño manual se realiza bajo condiciones que no permiten disponer de agua libre de contaminantes bacterianos y fecales.
La limpieza de los materiales, lavado de manos y ubres de las vacas se lleva a cabo con agua que no cumple con los límites de calidad microbiológica.
Los tarros colectores de leche presentan contaminación mostrando fallas en los procedimientos de limpieza y desinfección. En general, la calidad del agua incide en la calidad microbiológica de la leche.
