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Universidad catalana desarrolla un sensor para la detección precoz de la mastitis bovina

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La investigación del Departamento de Ingeniería Electrónica, Eléctrica y Automática de la URV ha obtenido un instrumento barato y de uso muy práctico.

Investigadores del Departamento de Ingeniería Electrónica, Eléctrica y Automática de la URV han desarrollado un sensor que puede ayudar a detectar de manera precoz la mastitis vacuna, una enfermedad que supone la inflamación de las glándulas mamarias de las vacas y alrededor de un 15% de pérdidas en la producción de leche en las granjas. El instrumento, barato y muy práctico, mide la conductividad de la leche, la variable que los responsables de la investigación relacionan con la mastitis y que les permite predecir la probabilidad que la vaca tenga la enfermedad y en qué estado.

La génesis de la investigación se encuentra en un proyecto europeo, en que participaban otros investigadores del mismo departamento, para desarrollar sensores en este caso químicos, es decir, usando sustancias que reaccionen con la bacteria de la mastitis. Esta investigación, en cambio, se basa en estadística e inteligencia artificial, y colaborar les sirvió para obtener muchas muestras de leche para afinar el algoritmo.

“Nosotros lo hemos hecho de una manera mucho más básica, con la medida indirecta que es la conductividad de la leche, es decir, su capacidad de conducir la corriente eléctrica. Mesurándola se puede extraer si la leche y, por lo tanto, la vaca está infectada, puesto que la conductividad cambia si hay mastitis, que gracias a este sistema se puede detectar muy pronto”, explica David Girbau, uno de los responsables del estudio y miembro del grupo de investigación Nephos (Sistemas Nanoelectrónicos y Fotónicos).

El aparato que han desarrollado está formado por un pequeño vaso donde se vierte la muestra de leche, con dos electrodos y un sensor de temperatura, que va conectado con un aparato con un pequeño circuito que gestiona la información. Los datos resultantes se pueden leer en el teléfono móvil (descargando previamente una sencilla aplicación) cuando este se acerca al aparato mediante la tecnología NFC (Near Field Communication), la misma que se utiliza en tarjetas de crédito o en tarjetas para abrir puertas y que ya está incorporada en la mayoría de móviles.

Los datos se pueden subir a la nube y así el ganadero tiene un control periódico del estado de las vacas. “El aparato es de coste muy bajo, no llega ni a los 5 euros en conjunto. Además, no lleva batería, puesto que se alimenta de la misma energía del móvil cuando se lo acerca, haciéndolo por lo tanto más ecológico y con poco mantenimiento y consiguiendo que funcione siempre”, asegura otro de los responsables, Antonio Lázaro.

Dado que es de uso muy sencillo y práctico, el granjero puede ir repitiendo a menudo la operación, lo cual es clave para hacer un buen seguimiento de las vacas y, sobre todo, para hacer las detecciones de manera precoz, tal y como afirma Lázaro: “Si la mastitis se detecta pronto, con descanso y pequeñas curas se puede superar rápidamente. En cambio, si la mastitis es más grave, hay que tener la vaca mucho de tiempo sin producir y darle antibióticos, con posibles problemas de rechazo y de aguas contaminadas por sus residuos.” Según algunos estudios, las granjas pueden tener entre un 15% y un 20% de pérdidas en la producción de leche a causa de las vacas con mastitis.

Los resultados de la investigación, que ya han sido publicados y en que también han participado entre otros Mercè Pacios y Beatriz Prieto, actualmente en el Instituto Catalán de Investigación Química (ICIQ), se engloba en el proyecto del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación en que participa este equipo de investigación, centrado en desarrollar diferentes tipos de sensores alrededor de la inteligencia artificial y el internet de las cosas. De momento, el aparato está desarrollado y testado. Ahora faltaría que alguna empresa, por ejemplo un fabricante de máquinas de ordeñar que lo integrara a su sistema, apostara por él para darle una dimensión industrial y comercial.

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Con estrategias de mitigación, aumentan un 40 % la productividad ganadera, con estrategias de mitigación

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En el marco del proyecto internacional GANASUR, especialistas del INTA presentaron los resultados del estudio en la Cuenca del Salado, Buenos Aires. Con estrategias de mitigación en los establecimientos se evitó la emisión de 7.400 toneladas de CO₂ y aumentó la producción por vientre un 40 %. Mejoras en la sanidad preventiva y reproductiva, descarte de animales improductivos y manejo del pastoreo, entre las estrategias implementadas.

El proyecto GANASUR se desarrolla sobre la estructura cooperativa de PROCISUR, que reúne a los institutos nacionales de investigación agropecuaria de Argentina, Brasil, Chile, Paraguay y Uruguay, junto con el IICA. La iniciativa busca identificar sistemas ganaderos representativos de cada país, evaluar opciones de mitigación y modelar los impactos productivos, económicos y ambientales asociados a su implementación.

En el caso de la Argentina, se seleccionó como caso de estudio un sistema de ciclo completo de la Pampa Deprimida. Según explicó Mauricio Álvarez, coordinador del Programa Nacional de Carnes y Fibras Animales del INTA, “se trata de una de las principales regiones ganaderas del país y porque la cría concentra una proporción muy importante de las emisiones del sistema”. Al mismo tiempo, sus brechas de eficiencia reproductiva y productiva ofrecen una oportunidad concreta para reducir emisiones sin disminuir la producción de carne.

En esta línea, puntualizó: “Para los países del CAS aumentar la productividad es una meta irrenunciable y los resultados demuestran que es posible producir más, mejorando la rentabilidad, de manera ambientalmente sostenible”.

En este sentido, subrayó: “Los resultados muestran que la mitigación puede integrarse a una estrategia de mejora productiva y económica: no se trata de producir menos, sino de producir más eficientemente, con una menor cantidad de emisiones por unidad de producto y una reducción simultánea de las emisiones absolutas”.

Las medidas de mitigación no se definieron como un paquete teórico, sino a partir de tecnologías probadas y compatibles con el funcionamiento de los establecimientos, detalló Álvarez, al tiempo que aclaró que “fueron validadas mediante consultas con productores y referentes sectoriales, que permitieron identificar aquellas que estarían dispuestos a adoptar”.

En esta línea, destacó que “uno de los principales aportes de GANASUR es haber integrado las dimensiones productiva, ambiental y económica. No alcanza con saber cuánto puede reducirse una emisión: también necesitamos conocer qué efecto tiene la tecnología sobre la productividad, cuánto cuesta implementarla y cuáles son las condiciones para que un productor decida adoptarla”.

Entre las estrategias que se aplicaron, se destacan las mejoras en la sanidad preventiva y reproductiva, el descarte de animales improductivos, el manejo del pastoreo, la recuperación de pasturas, la incorporación de leguminosas, la suplementación estratégica, la inseminación artificial a tiempo fijo y la selección genética.

“La implementación completa de esta trayectoria permitiría evitar unas 7.400 toneladas de CO₂ equivalente entre 2027 y 2040, lo que representa una reducción del 15 % de las emisiones acumuladas respecto del escenario de referencia”, confirmó el investigador. Para 2040, las emisiones anuales disminuirían hasta aproximadamente 2.645 toneladas de CO₂ equivalente y la huella de carbono por kilogramo producido se reduciría cerca de un 27 %.

“Los beneficios no serían solamente ambientales, sino también productivos”, sentenció Álvarez. Es que, según detalló, la producción por vientre aumentaría un 40 %, al pasar de 197 a 275 kg de peso vivo, mientras que el mayor volumen de carne generado y la mejora de la eficiencia permitirían alcanzar importantes beneficios económicos.

Según detalló el especialista del INTA, “la transición tecnológica se diseñó de manera gradual y acumulativa”. En una primera etapa se propuso ordenar el manejo del rodeo y mejorar su desempeño reproductivo; posteriormente, fortalecer la base forrajera y nutricional; y, finalmente, incorporar herramientas de mayor intensificación.

“Esta secuencia responde a una lógica concreta: comenzar por tecnologías de menor complejidad y avanzar hacia otras que requieren mayores capacidades e inversiones, evitando asumir que todas pueden adoptarse simultáneamente”, aclaró Álvarez.

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