Efectos-del-gen-de-la-caseina-[alfa]S1-en-la-produccion-y-composicion-de-la-leche-de-caprinos-en-Mexico

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO 
 
 
 
 
MAESTRIA EN CIENCIAS DE LA PRODUCCION Y DE LA SALUD ANIMAL 
 
 
 
 
 
 
 
EFECTOS DEL GEN DE LA CASEINA αs1 EN LA PRODUCCION Y COMPOSICION 
DE LA LECHE DE CAPRINOS EN MEXICO. 
 
 
 
 
 T E S I S
PARA OBTENER EL GRADO DE 
MAESTRA EN CIENCIAS 
P R E S E N T A 
FELICITAS VAZQUEZ FLORES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 TUTOR: 
HUGO H. MONTALDO VALDENEGRO 
COMITÉ TUTORAL: 
ROGELIO A. ALONSO MORALES 
MAURICIO VALENCIA POSADAS 
 
 
MEXICO, D. F. 2006 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
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mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, 
reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el 
respectivo titular de los Derechos de Autor. 
 
 
 
AGRADECIMIENTOS 
 
 
Al Dr. Hugo Horacio Montaldo Valdenegro, por invitarme a participar en este 
interesante proyecto, por su ayuda y asesoría. 
 
A la Asociación Nacional de Criadores de Ganado Caprino de registro A. C., 
especialmente a su representante el Lic. José Oliveros Oliveros, por todas las 
facilidades otorgadas para llevar a cabo la toma de muestras, por su disposición e 
incomparable amabilidad. 
 
Al MVZ José Javier Morales Arzate, al MVZ José Manuel Oliveros, a Ricardo, 
Rigoberto y Prisciliano, por su ayuda para llevar a cabo la toma de muestras, sin 
ustedes no sería posible….. 
 
Al Dr. Rogelio Alejandro Alonso Morales, Jefe del Laboratorio de Genética Molecular 
del Dpto. de Genética y Bioestadística, de la Facultad de Medicina Veterinaria y 
Zootecnia, UNAM. Su apoyo, orientación, amistad y permiso (con toda la confianza del 
mundo) para el uso de instalaciones y equipo del Laboratorio para el desarrollo de éste 
trabajo, son cosas que jamás podré pagar. 
 
A la Biol. Amanda Gayosso Vázquez del Laboratorio de Genética Molecular, por su 
gran e incondicional apoyo, por su compañerismo y amistad. 
 
Al TLQ Pablo Pintor Ríos, por su amable colaboración en el proceso de extracción de 
ADN, por su amistad y lealtad. 
 
Al Dr. Mauricio Valencia Posadas, por formar parte de mi Comité Tutotal y tomarse la 
molestia de estar en cada examen de avance del proyecto, por la revisión del escrito y 
sus aportaciones. 
 
Al Dr. Héctor Castillo Juárez, por su disposición, sencillez y amabilidad para la 
revisión del trabajo, agradezco de todo corazón sus aportaciones y su tiempo. 
 
Al Dr. Raúl Ulloa Arvizu: Doctor, no tengo palabras para expresar el agradecimiento 
por su asesoría, aportaciones, palabras de aliento, su tiempo, pero sobre todo por su 
valiosa amistad. 
 
Al MVZ Néstor Méndez Palacios, por su incansable ayuda en la búsqueda de 
información, transcripción de textos, por permitirme el uso de su equipo de cómputo a 
toda hora y ocasión, por esa gran amistad… 
 
A la Universidad Nacional Autónoma de México, a quién debo la mayor parte de mi 
formación, por albergarme en su matrícula hasta la culminación de éste trabajo. 
 
A la Universidad de Guanajuato por su apoyo para la impresión de éste documento de 
tesis. 
 
La Empresa BIOGENICA, S. A. de C. V., por la donación de reactivos para la 
realización de los experimentos y por el apoyo económico a mi persona. 
 
Este trabajo fue parcialmente financiado por el Poyecto CONACyT-SAGARPA 2003 
CO1-152/A-1. 
 
A las cabritas que han sido sometidas a estudios, observaciones y producción, por 
todo lo que podemos aprender de ustedes. 
 
A todas las especies animales.. 
 
…… A los que me faltan 
 
 
RESUMEN 
 
Efectos del gen de la caseína αs1 en la producción y composición de la leche 
de caprinos en México. Se estudió la influencia del polimorfismo de la caseína 
αs1 sobre el rendimiento de la leche y sus características fisicoquímicas, en 415 
lactancias de 239 cabras productoras de leche, provenientes de tres rebaños del 
estado de Guanajuato, México, con registros productivos mensuales de leche, 
grasa, lactosa, proteína, sólidos totales e índice de células somáticas. Se 
estimaron los efectos fenotípicos del gen de la caseína αs1 utilizando un modelo 
lineal mixto que incluyó los efectos fijos de: rebaño, raza, número de lactancia, año 
de parto, época de parto, los efectos de los alelos A, B, D y E de la caseína αs1 
respecto al alelo F. Se incluyeron también las covariables: días a la tercera 
medición y días a la tercera medición elevados al cuadrado. Además se incluyó el 
efecto aleatorio de cabra. El alelo A afectó significativamente los contenidos de 
grasa y proteína en la leche de las cabras estudiadas. Este estudio, confirma los 
resultados previos hechos en otros Países, sobre todo Europeos, donde se 
establece que el alelo A, está asociado con niveles altos de producción de caseína 
y proteína en la leche, aportando grandes beneficios al mejoramiento del 
rendimiento y calidad de la leche otorgando características fisicoquímicas 
benéficas para la elaboración de quesos. De este modo, puede aprovecharse el 
beneficio de la tipificación de individuos candidatos a la selección, desde etapas 
tempranas de su vida. El uso de la información genotípica además de los datos 
productivos, pueden ser usados en esquemas de selección para establecer hatos 
con mejor capacidad productiva. 
 
Palabras clave: Cabra, proteína de la leche, polimorfismo de la caseína αs1, 
Selección Asistida por Marcadores. 
 I
SUMMARY 
 
Effects of the αs1 casein locus on dairy performances and milk composition 
on Mexican goats. The influence of the αs1 casein polymorphism on dairy 
performances was studied on 415 lactations data of 239 Alpine, Saanen and 
Toggenburg dairy goats from three herds of Guanajuato State, Mexico, with 
monthly controls of milk production, protein content, fat content, lactose content, 
total solids and somatic cells count. Phenotype effects on biochemical 
characteristics of milk, were estimated using a mixed linear model, which included 
the fixed effects of herd, breed, lactation number, kidding date, kidding season and 
A, B, D, E effect respect F of αs1 casein alleles. The model includes days until third 
control data and squared days until third control data too as co variables; 
moreover, goat as a random effect. The allele A affected significantly the protein 
content, true protein content and the fat content. This study confirms that the 
strong allele A is beneficial for improving goat milk quality. Moreover previous 
results, indicate that A is associated with higher casein/protein ratio and beneficial 
physico-chemical characteristics for cheese making. The use of molecular 
techniques in order to search major genes, with an important effect on quantitative 
traits, early in the life of candidates to selection and using this genotypic 
information, together with performance values, may enhance the selection 
response. However, methods for combining genotypic and performance 
information should be designed in order to improve the establishment of herds with 
better productive capability. 
 
Key words: Goat, milk protein, αs1-casein polymorphism, Marker Assisted 
Selection. 
 
 
 II
CONTENIDO 
 Pag.
RESUMEN 
 
I
SUMMARY 
 
II
CONTENIDO 
 
III
ÍNDICE DE CUADROS Y FIGURAS 
 
V
I INTRODUCCIÓN 
 
1
 Antecedentes 1
 1. 1 El uso de marcadores moleculares en selección animal 1
 1. 2 Polimorfismo genético de las proteínas de la leche 21. 3 Producción y consumo de leche de cabra en México 4
 1. 4 Composición química de la leche 5
 1. 4. 1 Lactosa 6
 1. 4. 2 Grasa 6
 1. 4. 3 Proteína 7
 1. 5 Polimorfismo de las caseínas 9
 1. 6 Estructura molecular del gen de la caseína αs1 11
 1. 6. 1 Efecto del polimorfismo del gen CSN1S1 13
 1. 7 Justificación 14
 1. 8 Objetivos 15
 1. 8. 1 General 15
 1. 8. 2 Específicos 15
 
II MATERIAL Y MÉTODOS 
 
16
 2. 1 Área de estudio 16
 2. 2 Datos 16
 2. 3 Tipificación de alelos 17
 2. 4 Análisis estadístico 18
 
III RESULTADOS 
 
19
 3. 1 Tipificación de la variante E mediante la amplificación de fragmentos 
que abarcan el exón 19 19
 3. 2 Tipificación de las variantes F, B y A mediante amplificación de 
fragmentos que abarcan desde el intrón 8 al intrón 9 20
 3. 3 Digestión enzimática de los productos amplificados 20
 3. 4 Frecuencias genotípicas y alélicas 21
 3. 5 Efectos de los alelos del gen CSN1S1 sobre los componentes de la 
leche 23
 III
IV DISCUSION 
 
25
 
V CONCLUSION 
 
29
 
VI LITERATURA CITADA 
 
30
Apéndice 1 
Extracción de ADN a partir de muestras de sangre 39
 
Apéndice 2 
Tipificación de la variante E del gen CSN1S1 mediante amplificación del 
fragmento del exón 19 que presenta una inserción del tipo LINE 
40
 
Apéndice 3 
Tipificación de alelos B, F y grupos A y D, por amplificación y restricción 
enzimática del fragmento que incluye al exón 9 
42
 
Apéndice 4 
Tinción con nitrato de plata para geles de poliacrilamida 45
 
Apéndice 5 
Media, desviación estándar, coeficiente de variación y sus máximos y 
mínimos respectivos para las diferentes variables estudiadas por genotipo 
46
 
 
 
 
 
 
 
 
 IV
ÍNDICE DE CUADROS Y FIGURAS 
 
 
 
CUADROS Pag.
 
Cuadro 1. 1 ……………………………………………………………………… 3
Cuadro 1. 2 ……………………………………………………………………… 8
Cuadro 1. 3 ……………………………………………………………………… 9
Cuadro 3. 1 ……………………………………………………………………… 22
Cuadro 3. 2 ……………………………………………………………………… 22
Cuadro 3. 3 ……………………………………………………………………… 23
Cuadro 3. 4 ……………………………………………………………………… 24
Cuadro 4. 1 ……………………………………………………………………… 27
Cuadro A-3 ……………………………………………………………………… 44
 
 
FIGURAS 
 
Fig 1. 1 ……………………………………………………………………… 10
Fig 1. 2 ……………………………………………………………………… 11
Fig 1. 3 ……………………………………………………………………… 13
Fig 3. 1 ……………………………………………………………………… 19
Fig 3. 2 ……………………………………………………………………… 20
Fig 3. 3 ……………………………………………………………………… 21
Fig A-2 ……………………………………………………………………… 41
Fig A-3.1 ……………………………………………………………………… 43
Fig A-3.2 ……………………………………………………………………… 44
 
 
 
 
 V
 
I INTRODUCCIÓN 
 
Antecedentes 
 
En poblaciones de cabras productoras de leche destinada a la elaboración de 
queso, el incremento en el porcentaje de proteína de la leche, es un objetivo 
fundamental en programas de mejoramiento genético (Haenlein y Caccese, 1992). 
La principal ventaja de emplear los genotipos en la selección animal, es que 
pueden ser determinados desde el nacimiento en hembras y machos, mientras 
que de forma tradicional, los rasgos seleccionados solo estarán disponibles en 
hembras después de la primera lactancia (Montaldo y Manfredi, 2002; Serradilla, 
2002). 
 
1. 1 El uso de marcadores moleculares en selección animal 
 
La mayoría de los rasgos económicamente importantes en los animales están 
determinados por la acción de múltiples factores genéticos y del medio ambiente. 
El desarrollo de técnicas moleculares ha generado métodos para la identificación 
de marcadores de ADN. Estos marcadores han sido empleados para localizar 
regiones del genoma ligadas con loci con efecto sobre rasgos productivos, los que 
son también llamados Loci de Rasgos Cuantitativos (QTL, del término en inglés 
Quantitative Trait Loci) (Serradilla, 2002). 
Las técnicas moleculares, pueden permitir ubicar genes mayores responsables de 
una parte importante de la variabilidad genética de algunos rasgos. En animales, 
los genotipos tanto de hembras como de machos para estos QTL, pueden ser 
fácilmente identificados desde edades tempranas (Serradilla, 2002). El uso de 
estas técnicas ha sido propuesto y utilizado para incrementar el valor genético 
anual en poblaciones animales y se ha denominado Selección Asistida por 
Marcadores (MAS, del término en inglés Marker assisted selection) (Fournet et al., 
1997; Larzul et al., 1997; Manfredi et al., 1998; Pong-Wong y Woolliams, 1998; 
Villanueva et al., 1999). 
 1
La MAS emplea simultáneamente la información del control de producción, la 
genealogía y los marcadores moleculares para detectar los genotipos de animales 
candidatos a la selección para alelos con efectos benéficos en la productividad en 
loci determinados. La información de los marcadores puede permitir en ciertas 
condiciones, incrementar las tasas de respuesta a la selección, permitiendo una 
selección más temprana e incrementando su precisión (Bovenhuis et al., 1997; 
Dekkers y Hospital, 2002). 
 
1. 2 Polimorfismo genético de las proteínas de la leche 
La leche, aporta cerca del 30% de las proteínas consumidas para la alimentación 
humana, por ello, la lactancia ha sido objeto de diversos estudios en genética, 
fisiología, nutrición y patología, que en su conjunto tienden a aumentar la 
producción y calidad de la leche, poniendo especial énfasis a los contenidos de 
grasa y proteína (Bovenhuis et al., 1992). 
El polimorfismo de las proteínas de la leche ha sido extensamente investigado por 
más de cuarenta años en humano y en las tres principales especies domésticas 
de rumiantes: bovinos, ovinos y caprinos, llegando a identificarse un gran número 
de variantes (Martin et al., 2002; Serradilla, 2002). 
En los últimos años, el polimorfismo genético de las caseínas ha atraído 
considerablemente la atención de los investigadores. En los caprinos este 
polimorfismo está relacionado con la calidad, composición y propiedades 
tecnológicas de la leche (Martin et al., 2002). Se ha comprobado la influencia de 
algunos polimorfismos estudiados sobre la cantidad y composición de leche, 
organización micelar, propiedades coagulables y rendimiento para la elaboración 
de queso (Martin y Addeo, 1996; Barillet et al., 1998; Martin et al., 1999; 
Grosclaude et al., 1994; Ng-Kway-Hang, 1988) y pueden por los tanto ser 
potencialmente empleados en programas de MAS como herramienta de apoyo a 
los métodos tradicionales de mejoramiento genético. 
 2
Las cantidades de caseínas totales y en particular, de las caseínas αs1, αs2 y β, 
afectan significativamente las cualidades químicas, físicas, tecnológicas y 
nutricionales de la leche de cabra. Las diferencias individuales en el contenido de 
éstas caseínas, depende tanto de factores ambientales como genéticos y son 
afectadas por alelos asociados con fuertes diferencias en el nivel de expresión. En 
los tres Loci CSN1S1 (gen de la caseína αS1), CSN1S2 (gen de la caseína αS2), y 
CSN2 (gen de la caseína β), los alelos ancestrales, considerados “normales”, 
están asociados con un contenido o fracción de caseína alto, mientras que las 
variantes o alelos “defectuosos” están asociados con contenidos intermedios, 
bajos y nulos de fracciones de caseína en la leche (Addeo et al., 1987; Grosclaude 
et al., 1987; Grosclaude et al., 1994). 
Las frecuencias génicas y los efectos del polimorfismo de la caseína αs1 han sido 
ampliamente estudiados, sobre todo en las razas Alpina y Saanen en Francia 
(Remeuf, 1993; Ricordeau et al., 2000; Schmidely, et al., 2002), en razas 
españolas como la Malagueña, Manchega, Payoya, Murciano-Granadina y 
Canaria (Jordana et al., 1996; Sánchez et al., 1998) y razas italianas como 
Vallesana, Roccaverano, Maltesa, Jónica, Garganica, etc. (Sacchi et al., 2005). En 
el cuadro 1.1 se muestran las frecuencias alélicas estimadas en varias razas en 
Francia, Italia y España. 
Cuadro 1. 1 Frecuencias alélicas encontradas en varias razas de caprinos 
Raza País n A B B+C C E F 0 
Alpina Francia 213 0.14 0.05 - 0.01 0.34 0.410.05
 Italia 80 - - - - 0.35 0.59 0.06
Saanen Francia 159 0.07 0.06 - - 0.41 0.43 0.03
 Italia 70 0.03 - 0.03 - 0.49 0.46 - 
Poitevine Francia 209 0.05 0.35 - - 0.45 0.14 - 
Corsa Francia 107 0.06 0.13 - - 0.14 0.59 0.08
Rove Francia 147 0.12 0.05 - - 0.62 0.10 0.11
Garganica Italia 54 0.61 - 0.37 - - 0.02 - 
Maltesa Italia 81 0.33 - 0.28 - 0.11 0.27 0.01
Murci-Gran España 77 0.08 0.25 - - 0.62 0.05 - 
Malagueña España 56 - 0.25 - - 0.70 0.05 - 
Payoya España 39 0.04 0.14 - - 0.82 - - 
Canaria España 74 0.28 0.32 - - 0.20 - 0.20
 Grosclaude et al., 1994 
 3
Numerosos estudios han puesto de manifiesto la relación entre el polimorfismo 
genético del locus CSN1S1 y el contenido de caseína αs1, caseína total y proteína 
en la leche de cabra, en las razas Alpina y Saanen de Francia (Remeuf, 1993; 
Ricordeau et al., 2000; Schmidely, et al., 2002). 
En trabajos realizados sobre las principales razas españolas (Murciano-
Granadina, Malagueña y Canaria), se ha descrito un efecto significativo del locus 
CSN1S1, sobre el contenido de proteína, caseína total en la leche y en el 
rendimiento para la elaboración de queso, obtenido en condiciones de laboratorio 
(Díaz, 1993; Díaz et al., 1994; Angulo et al., 1996; Sánchez et al., 1998); en lo 
referente a los contenidos de proteína y caseína en la leche, el orden relativo de 
los genotipos observados es el mismo que para otras razas, pero los efectos 
alélicos son diferentes que los descritos en Francia (Analla et al., 2000). 
 
1. 3 Producción y consumo de leche de cabra en México 
 
La principales razas caprinas utilizadas en México para la producción de leche 
son: la Saanen, Alpina, Toggenburg, Nubia, Murciano-Granadina y poblaciones 
locales que incluyen animales criollos y diversas cruzas entre las anteriores 
concentradas principalmente en la zona del bajío y en el Norte del País (región de 
la laguna). La contribución porcentual por estado en México a la producción de 
leche total del país en 2004 fue como sigue: Coahuila (32.4%), Durango (24.8%), 
Guanajuato (14.6%), Chihuahua (6.1%), Jalisco (3.9%), Zacatecas (3.0%), 
Veracruz (3.0%), Nuevo León (2.9%), Michoacán (2.2%), San Luís Potosí (2.1%) y 
el resto de los estados contribuyó con menos del 2% cada uno (SIAP-SAGARPA, 
2004). 
Las tendencias en el mundo sobre el consumo de leche de cabra y sus derivados 
difieren entre continentes y entre países. De acuerdo con Peraza (1986), es 
posible observar cuatro situaciones: 
 
• En la mayoría de los países de Asia y África la leche de cabra se consume 
en forma líquida en sistemas de autoconsumo familiar. 
 4
• En los países mediterráneos: Francia, España, Italia y Grecia, la mayor 
parte de la producción de leche caprina se destina a la elaboración de 
quesos. 
• En países de influencia anglosajona como Canadá, Estados Unidos, 
Inglaterra y Australia, la leche de cabra se consume pasteurizada. 
• En América Latina, se ubica un sistema mixto, en Brasil, la leche se 
consume casi en su totalidad en forma líquida y muy poco transformada en 
quesos. En México, de la producción total anual estimada, casi el 80% de la 
leche es destinada a la elaboración de quesos y el restante para la 
alimentación de crías o para la venta y elaboración de dulces y cajeta 
(Trujillo y Almudena, 2004; Valencia et al., 2004). 
La leche de cabra como sustituto de la tradicional leche de vaca, ha comenzado a 
merecer la atención de gobiernos y entidades privadas. El interés radica en la 
potencialidad que tiene, ya que sus productos pueden ser consumidos por 
personas que presentan intolerancia a los lácteos de origen bovino (Bourges, 
1995). Además, se ha estudiado el efecto de la manipulación de los ingredientes 
de los alimentos sobre las características físicas y químicas de la leche caprina, en 
particular sobre la composición de la grasa, asociada a ciertos beneficios 
nutrimentales en niños y a la cantidad de caseínas que figuran en la capacidad de 
coagulación de la leche, así como en el desarrollo de alimentos funcionales y 
productos derivados con características sensoriales demandadas por 
consumidores (Bourges, 1995). Este alimento y sus derivados, son también una 
opción para dinamizar las economías regionales (Bourges, 1995 y Gurría, 2004). 
 
1. 4 Composición química de la leche 
 
La leche es un líquido blanco opaco, de composición y estructura complejas, sabor 
suave y ligeramente dulce (dependiendo la especie), olor característico y pH 
cercano a la neutralidad. La materia grasa se encuentra en emulsión, las proteínas 
constituyen una suspensión, mientras que los componentes restantes (lactosa, 
otras sustancias nitrogenadas, minerales, etc) están disueltos (Alais, 1985). La 
 5
leche caprina, no es como se puede creer, un alimento de composición más o 
menos definida y constante ya que se ha observado una gran variabilidad en su 
composición, originada principalmente por factores genéticos y fisiológicos como 
raza, características individuales, estado de lactación, manejo, clima y 
composición de la dieta (Torres, 2004). 
 
1. 4. 1 Lactosa 
El carbohidrato característico de la leche es la lactosa, es un azúcar con poder 
edulcorante bajo. La lactosa debido a la acción enzimática bacteriana sufre 
fermentaciones diferentes, con productos como ácido láctico, anhídrido carbónico, 
alcohol, ácidos propiónico y butírico y otros compuestos, que ocasionan la 
coagulación de la leche, en el queso, le confieren parte de su olor y sabor. El 
contenido de lactosa de la leche de cabra es parecido al de leche bovina 
fluctuando entre 44 a 47 g/L, y depende del estado de lactación de los animales 
(Juárez et al., 1991). 
 
 
1. 4. 2 Grasa 
 
Los ácidos grasos y consecuentemente la grasa, son los componentes de la leche 
más influidos por la alimentación de los animales, pudiéndose modificar 
cambiando los ingredientes de la ración que se les ofrece. Dicha modificación 
ocasiona una composición de ácidos grasos diferente y por lo tanto un efecto 
sobre las propiedades tecnológicas de la leche caprina. Si por ejemplo, se 
aumenta la ingesta de harinas de oleaginosas, la grasa láctea será más blanda, en 
tanto que si se alimenta al ganado en pastoreo, la grasa será mas dura 
(Oliszewski et al., 2002). La leche de cabra, a diferencia de la de vaca, no contiene 
aglutinina, que es una proteína cuya función es agrupar los glóbulos grasos para 
formar estructuras de mayor tamaño. El tamaño promedio de los glóbulos grasos 
de la leche de cabra es de casi 2 micrómetros, comparados con los 2.5 a 3.5 
micrómetros para la leche de vaca; contiene más ácidos grasos esenciales 
(linoleico y araquidónico) y una proporción mayor de cadenas cortas y cadenas 
 6
medianas de ácidos grasos que la leche de vaca, esto se traduce en mejor 
digestibilidad (Bourges, 1995; Haenlein y Caccese, 1992). 
El tiempo de descremado de la leche se ve afectado por el tamaño del diámetro de 
los glóbulos de grasa, por lo que a diferencia de la leche de vaca, en la de cabra, 
la grasa tarda más tiempo en separarse (Bourges, 1995; Haenlein y Caccese, 
1992). La leche caprina, posee características únicas para elaborar quesos, ya 
que su grasa contiene mayor número de ácidos grasos que intervienen en el sabor 
del queso, con niveles mas elevados de ácido butírico (C4), caproico (C6), 
caprílico (C8) y cáprico (C10) que la leche de vaca. El color de la leche de cabra 
es blanco mate, debido a la carencia de beta-caroteno que en el caso de leche de 
vaca se encuentra alojado en la fracción grasa, por lo que el tono de los quesos de 
cabra es más blanco (Oliszewski et al., 2002). Por otro lado, los ácidos grasos 
libres han sido ligados con el sabor propio (“sabor a cabra”) de la leche de cabra, 
observándose correlación positiva entre su contenido y el sabor del queso. La 
degradación de los ácidos grasos origina cetoácidos y cetonas que son 
componentes importantes para el aroma y sabordel queso (Juárez et al., 1991). 
 
1. 4. 3 Proteína 
El componente proteico es la parte más importante en la fabricación de los 
quesos, y este factor está ligado tanto a la raza y al valor genético individual, como 
a la alimentación del animal (Haenlein y Caccese, 1992). Los diferentes tipos de 
proteína que se pueden encontrar en la leche son generalmente de dos tipos: 
1) Proteínas hidrosolubles, éstas son termo sensibles (se desnaturalizan por los 
tratamientos térmicos) y no coagulan, se encuentran en el suero y se pierden en 
la elaboración del queso. Están representadas por la alfa-lactoalbúmina y la 
beta-lactoglobulina. 
2) Proteínas coagulables. Tienen características termo resistentes y son las 
caseínas: alfa s1 (αs1), alfa s2 (αs2), beta (β) y kappa (κ). Las cuatro caseínas 
son el componente mayoritario, constituyendo entre el 76 y 80 por ciento de la 
proteína total de la leche (Ricordeau, 2000; Swaisgood, 1992). En el cuadro 1.2, 
 7
se muestra un aproximado de las proporciones de las cuatro caseínas en 
relación al porcentaje de la caseína total en la leche de cabra. 
El tamaño de los conjuntos de micelas inducidos por las caseínas es más pequeño 
en la cabra (50 nm) respecto a la vaca (75 nm) proporcionando coágulos de menor 
tamaño en el estómago (Haenlein y Caccese, 1992; Martin y Leroux, 2000). La 
capacidad de la leche de cabra para la coagulación está ligada directamente con 
la estructura y composición de las caseínas. La leche de cabra contiene más 
proteína soluble que la leche de vaca. Por ello el contenido de proteína coagulable 
de la leche de cabra es bajo, lo que implica que durante la elaboración de queso y 
de yogurt, el rendimiento sea inferior al de leche de vaca. Además se sabe que la 
variabilidad en la composición de las caseínas influye en la producción de queso, 
ya que afectan la firmeza de la cuajada, el tiempo de coagulación y el contenido 
final de caseína en el queso (Juárez et al., 1991). 
 
Cuadro 1. 2 Fracciones de caseína en la leche de cabra 
 
Caseína Remeuf et al., 1993 (%) 
Martin, 1996 
(%) 
Alfa s1 13 10* 
Alfa s2 14 20 
Beta 55 48 
Kappa 18 22 
*10% en promedio, dependiendo el genotipo: hasta 25% en alelos fuertes y 0% en alelos nulos para el gen de la caseína 
αs1. 
 
Se puede considerar que las proteínas son el componente de la leche más 
estable, aunque pueden alterarse debido a la desnaturalización por efecto del 
calor a partir de 60 a 70º C; afecta también la coagulación por efecto del aumento 
en la concentración de ácido láctico producido por las bacterias, llegando el pH 
hasta 4.6 con precipitación de la fracción caseínica; putrefacción por degradación 
de proteínas ocasionada por ciertos grupos microbianos y posterior coagulación y 
sabor putrefacto (Juárez et al., 1991) 
La relación entre caseínas y proteínas del suero puede verse alterada cuando la 
leche proviene de animales enfermos de mastitis o leche con contenido elevado 
de calostro, en ambos casos aumenta la proteína del suero, con posible 
 8
disminución del rendimiento de la leche para la producción de queso (Landau y 
Molle, 2004). En el cuadro 1.3 se muestran los contenidos promedio de proteína 
en cabras, así como otros componentes de la leche, representados en porcentaje 
y estimados en muestras obtenidas en diferentes países.
 
Cuadro 1. 3 Composición promedio de leche de cabra en diferentes países (%) 
País Sólidos totales Grasa Proteína Caseína pH Referencia 
Argentina 1 15.70 4.91 5.10 - - Oliszewski et al., 2002
Brasil 11.65 3.35 3.15 - - Borges et al., 2004 
Holanda 11.85 4.00 3.35 - - Hart, 2004 
México 2 12.20 3.60 3.00 - - Valencia et al., 2004 
México 12.35 3.85 3.10 2.25 6.45 Vega et al., 2004 
Venezuela3 14.50 4.80 4.50 2.60 6.40 Faria et al., 1999 
 Razas caprinas estudiadas en el experimento: 1Criolla serrana, 2Saanen, 3Mestiza Nubia, el 
 resto no especifican. 
 
1. 5 Polimorfismo de las caseínas 
 
En diversas razas estudiadas por el mundo, principalmente en Europa, se ha 
encontrado polimorfismo en todas las caseínas caprinas. Las investigaciones 
comenzaron con la caseína αs1 en leche de cabra. En la mayor parte de las 
poblaciones de cabras estudiadas, destaca el amplio polimorfismo encontrado 
para este gen, del cual se conocen dieciséis alelos relacionados con diferentes 
niveles de síntesis de proteína. 
Para la década de los 80, se conocían 7 variantes alélicas (A, B, C, D, E, F y 0) 
(Boulanger et al., 1984; Grosclaude et al., 1987; Brignon et al., 1989; Mahé y 
Grosclaude, 1989). Más tarde fueron identificadas más variantes a nivel de ADN y 
proteínas y fueron denominadas 02, G, BB2, B3B y BB4 (Leroux et al., 1990; Martin y 
Leroux, 1994; Groscalude y Martin, 1997); H, I, L (Chianese et al., 1997); M 
(Bevilacqua et al., 2002) y N (Ramunno et al., 2002). El alelo B, denominado 
actualmente como B1B , es considerado como el alelo ancestral de todas las 
variantes de esta caseína (Martin et al., 1999). La Figura 1.1 esquematiza el 
 9
origen propuesto para las diferentes variantes alélicas del locus CSN1S1 a partir 
de su ancestro común. 
El alelo 0 fue renombrado como 01 para diferenciarlo del segundo alelo nulo 02 
(Martin et al., 1999; Cosenza et al., 2003). La variante D, fue coniderada dentro de 
la variante G (Martin y Leroux, 1994). También se han encontrado variantes en las 
otras caseínas caprinas: siete variantes para el gen CSN1S2 (A, B, C, D, E, F y 0) 
(Marletta et al., 2004), tres variantes del gen CSN3 (A, B y G) (Angiolillo et al., 
2002), y tres para el gen CSN2 (A, B y 0) siendo 0 un alelo nulo. Las variantes 0 
del gen CSN1S1 están asociadas con ausencia de caseína αs1 en la leche de 
cabra, pero la variante nula que da la ausencia de CSN2, afecta la coagulación de 
la leche, que da como resultado un queso de consistencia muy suave (Grosclaude 
et al., 1987). 
 
B1 G
O2
O1
A
F
B2
B3 B4 C
E
77 Glu → Gln
16 Leu → Pro
Del. 14 - 26
Del. 59 - 95
100 Arg → Lys 195 Thr → Ala
8 His → Ile
N
L
M
H
I 
 
 
 
 
 
 
Fig 1. 1 Filogenia propuesta para el locus CSN1S1 caprino. En algunos casos se muestra la 
mutación encontrada a nivel molecular, lo que origina la nueva variante. Por ejemplo, el 
cambio de un ácido glutámico por una glicina en el aminoácido número 77 ocasiona la 
mutación que da origen a la variante A partiendo del alelo ancestral B1. 
 
Por el contrario, no se han descrito variantes para las proteínas del lactosuero, 
aunque se han descrito varias formas que difieren en su movilidad electroforética 
(Moioli et al., 1998). Se han descrito 12 polimorfismos en la región 3’ no traducida 
y en la región promotora del gen de la beta-lactoglobulina; en bovinos, las más 
frecuentes: A y B se asocian con diferencias en la cantidad y composición proteica 
de la leche (Martin et al., 2002; Pena et al., 2000; Strzalkowska et al., 2002; 
Yahyaoui et al., 2000) y 2 marcadores genéticos denominados A y B para la alfa-
 10
lactoalbúmina, relacionados con los diferentes niveles de grasa y proteína en la 
leche de vaca (Martin et al., 2002). 
Para la tipificación de las variantes alélicas de las caseínas se utilizan algunas 
técnicas electroforéticas y moleculares, tales como SDS-PAGE; electroforesis 
bidimensional con espectrofotometría de masas (MALDI-ToF); PCR/Restricción 
enzimática (CAPS); RFLPs y secuenciación con el fin de detectar polimorfismos 
(Angulo et al., 1994; Ausubel et al., 1987; Martín y Leroux, 2000; Roncada et al., 
2002; Ramunno et al., 2000; Ramunno et al., 2001; Ramunno et al., 2002). 
 
1. 6 Estructura molecular del gen de la caseína αs1
 
Los genes para las cuatro caseínas, han sido mapeados en el cromosoma 6 de 
caprinos y bovinos (Ferretti y Sgaramella, 1990; Martin et al., 2002). Mas del 95% 
de proteínas contenidas en la leche de los rumiantes (principalmente caprinos, 
ovinos y bovinos) son sintetizados por 4 genes estructurales que están ubicados 
en un fragmentode 250 kb de ADN genómico. En cabras, vacas y borregas los 
genes de las caseínas forman un grupo, en particular el gen CSN1S1 es muy 
cercano al CSN2, seguido por el CSN1S2 (Grosclaude et al., 1987; Sacchi et al., 
2005). La figura 1.2 muestra esquemáticamente la localización de las diferentes 
caseínas. 
 
19 9 18 5
17.5 9 18 13
αs1 β αs2 κ
199 207 208 171 
250 Kb
 
 
 
 
 
 
Fig 1. 2 Or
valores corresponden de superior a inferior, al número de exones, tamaño en kilobases y 
aminoácidos que los conforman respectivamente. 
ganización de ubicación de los genes de las caseínas en cabras a nivel molecular. Los 
 
De los 16 haplotipos posibles con base en estos tres Loci (CSN1S1, CSN2 y 
CSN1S2) se observan 6 debido a la baja frecuencia de los alelos y al desequilibrio 
 11
de ligamiento. La información de los haplotipos de una raza puede ser útil para la 
selección genética (Barbieri et al., 1995; Martin et al., 2002; Sacchi et al., 2005). 
Se menciona que la eliminación de 3 exones (9 a 11) en la variante F (Figura 1.3) 
de la caseína αs1, se debe a una anomalía del empalme o traducción del ARN 
mensajero, inducida por la eliminación de un solo nucleótido en la posición 23º del 
9º exón. Esta eliminación provoca múltiples y complejas anomalías de traducción 
que se transcriben en una estructura del ARN mensajero heterogénea y la 
eliminación de los exones mencionados. La eliminación del exón 4 en la variante 
G se interpreta como resultado de una anomalía de empalme debida a una 
sustitución nucleotídica (transición G → A) en el intrón 4 (Grosclaude et al., 1994; 
Martin y Leroux, 2000). La variante E se caracteriza por la inserción de una 
secuencia de 457 pb (ver Figura 1.3), vestigio de un retroposón del tipo LINE, en 
el exón 19 del gen, lo que induce una reducción de la estabilidad de los ARN 
mensajeros (Jansà et al., 1994). 
Ramunno et al., 2000, desarrollaron una técnica para diferenciar la variante F a 
partir de PCR-RFLP que permite la localización de la deleción del 9° exón además 
de una inserción de 11 pb hacia la región 5’ del mismo exón. Con esta misma 
técnica, pueden distinguirse otras variantes: la B por la presencia de la inserción 
de 11 pb y la ausencia de deleción de 1 base (también presentes en la variante E) 
y la A y 01 por la ausencia tanto de deleción como de inserción de 11 pb. Se sabe 
que una deleción puntual en el aminoácido 181 del 12avo intrón, genera un codón 
de paro prematuro en las variante 01 (Cosenza et al., 2003), las diversas 
mutaciones, provocan modificaciones en la tasa de síntesis de proteína (Persuy et 
al., 1999; 2000; Martin y Leroux, 2000; Ramunno et al., 2000; Ramunno et al., 
2001). 
Se sabe también que las mutaciones responsables para la aparición prematura de 
codones de paro en el ARNm para los genes CSN1S1 y CSN2 conducen a una 
disminución en el nivel de transcritos relevantes y a la existencia de múltiples 
formas de mensajeros debido a splicing alternativo (corte y empalme de exones). 
Tal situación está bien ejemplificada por los genes que codifican para la caseína 
αs1 en cabras, que pueden tener consecuencias biológicas graves como la no 
 12
producción de caseína αs1 en individuos portadores de genotipos homocigotos 0 
(Martin et al., 2002). 
 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 14 15 16 17 18 
19
48/53 63 33 39 24 24 24 24 33 24 54 42 24 42 27 24 154 45 382/388
Alelo E
Alelo G Alelo F Alelo O
17.5 kb
457
 
 
 
 
 
 
Fig 1. 3 Esquematización de la estructura del gen que determina el polimorfismo de la caseína 
αs1, el cual, se compone de 19 exones (Numerados de 1 a 19 en la parte superior) de los 
cuales, solo 16 codifican para la proteína propiamente dicha (del 3 al 18), los tres 
restantes corresponden a regiones promotoras y no traducidas (Martin et al., 2002), en la 
parte inferior de la misma figura, se muestra el tamaño de cada exón en aminoácidos; 
también se indican los exones (por encima del nivel de los demás) en los que se han 
encontrado mutaciones que conducen a las distintas variantes alélicas. 
 
 
1. 6. 1 Efecto del polimorfismo del gen CSN1S1 
 
En caprinos, las variantes del gen CSN1S1, determinan un contenido diferente de 
esta proteína en la leche y han sido asociadas con diferencias en el contenido 
proteico de la leche, en la relación entre caseína y proteína total y en el 
rendimiento en la producción de queso. En base al contenido de caseína αs1 de la 
leche, las variantes pueden ser clasificadas en cuatro grupos con cuatro niveles de 
expresión: alelos fuertes (A, BB1, B2B , BB3, B4B , C, H, L y M), con una contribución 
aproximada de 3.5 g/L de caseína αs1 cada uno; alelos intermedios (E e I) con una 
contribución de 1.1g/L, alelos débiles (F y G) con una contribución de 0.45 g/L y 
alelos nulos (01, 02 y N) sin producción de caseína αs1 (Grosclaude y Martin, 1997; 
Rando, et al., 2000; Ramunno et al., 2002; Roncada et al., 2002). 
Ensayos de fabricación de queso tradicional del tipo “Pélardon des Cévennes”, 
evidenciaron las diferencias corregidas netas de rendimiento de leche para la 
elaboración queso de cabras con genotipos AA y EE encontrando que las 
primeras, fueron superiores en un 7.4% a las segundas y 14.8% superiores que 
las FF. También fueron evaluadas las diferencias en la fermentación del queso 
 13
(AA>EE>FF), mediante estudios de laboratorio y confirmadas por un jurado de 
degustación; de acuerdo al mismo jurado, el sabor “a cabra” tiende ser menor en 
los quesos elaborados con leche de individuos con genotipo AA (Grosclaude et al., 
1994). 
Se ha demostrado también que la variante 0 está asociada con la ausencia de 
caseína αs1 en homocigotos (Grosclaude y Martin, 1997). 
 
 14
1. 7 Justificación 
 
Los efectos del locus de la caseína alfa s1 caprina en la producción de proteína han 
sido confirmados en diversas poblaciones de caprinos de Europa (Barbieri et al., 
1995; Martin et al., 2002; Serradilla, 2002; Sacchi et al., 2005); sin embargo, no hay 
estudios realizados en México en este sentido, donde estos efectos pueden ser 
distintos debido a interacciones genotipo medio ambiente y genotipo fondo genético, 
de las poblaciones locales, dado el origen diverso de las poblaciones de cabras 
lecheras mexicanas. 
Estimaciones basadas en un estudio de modelación determinística de selección en 
poblaciones de animales productores de leche indican que la respuesta genética 
para un carácter cuantitativo con un fuerte efecto de un gen mayor podría 
incrementarse hasta un 26% en ciertas condiciones óptimas (Manfredi et al., 1998). 
Otro estudio, más reciente basado en simulación estocástica de programas de 
selección en caprinos, indica que son posibles incrementos del 18% en la respuesta 
genética para el porcentaje de proteína, pero no hay evidencia de incrementos en la 
respuesta genética sobre la cantidad total de proteína por lactancia, al comparar tres 
estrategias de MAS con un programa convencional basado en registros de 
producción y genealogía, con pruebas de progenie de machos para inseminación 
artificial (Sánchez et al., 2005). 
Debido al potencial de este polimorfismo, la genotipificación para el locus CSN1S1 
se ha incluido en la evaluación de machos utilizados para inseminación artificial en 
Francia para incrementar la precisión en la selección de los sementales jóvenes y 
contribuir al incremento del progreso genético para un objetivo de selección. 
Este estudio, permitirá establecer las frecuencias de los alelos en cada población 
estudiada y evaluar las diferencias genéticas entre las cabras Alpinas, Saanen y 
Toggenburg, para evaluar las posibilidades de realizar MAS, con vistas a hacermas 
eficiente y competitivo el programa de Mejoramiento en caprinos que se lleva a cabo 
en la actualidad en el estado de Guanajuato para la selección del contenido y la 
producción de proteína total por lactancia. 
 
 
 14
1. 8 Objetivos 
 
1. 8. 1 General 
Establecer la asociación existente entre las variantes del gen CSN1S1 caprino y la 
producción de leche, grasa, proteína, lactosa, células somáticas y sólidos totales por 
lactancia en caprinos de las razas Alpina, Saanen y Toggenburg del Estado de 
Guanajuato. 
 
1. 8. 2 Específicos 
 
1. Desarrollar un método de genotipificación en caprinos para la identificación de 
variantes alélicas del gen CSN1S1. 
 
2. Establecer asociaciones entre las variantes del gen CSN1S1 y la producción 
de leche, grasa, proteína, lactosa, células somáticas y sólidos totales. 
 
 15
 
II MATERIAL Y MÉTODOS 
 
2. 1 Área de estudio 
 
Se estudiaron un total de 415 lactancias (al menos 90 días) de 239 cabras de las 
razas Alpina (n=60), Saanen (n=105) y Toggenburg (n=74) explotadas en tres 
rebaños que pertenecen a la Asociación Nacional de Criadores de Ganado 
Caprino de Registro AC, ubicados en el Municipio de Apaseo el Grande, 
Guanajuato. La zona de muestreo, tiene un clima templado semiseco con lluvias 
en verano (aproximadamente con el 70% de las precipitaciones entre mayo y 
septiembre), una altura sobre el nivel del mar de cerca de 1,780 metros y una 
temperatura anual promedio de 19° C. Las cabras se encuentran en estabulación 
permanente, recibiendo como alimentos base en la dieta alfalfa achicalada, 
concentrados comerciales y suplementos de vitaminas y minerales. El ordeño se 
realiza 2 veces al día utilizando equipos automatizados. 
 
2. 2 Datos 
 
Se consideraron cabras que de octubre de 2003 a agosto de 2005, tuvieron un 
mínimo de tres mediciones de producción de leche, porcentaje y contenido de 
grasa y proteína, porcentaje de lactosa, índice de células somáticas y porcentaje 
de sólidos totales. Los análisis para los componentes de la leche, se llevaron a 
cabo en un laboratorio especializado para tal efecto, perteneciente a la Unión 
Ganadera regional del Estado de Guanajuato y la Asociación de Productores 
Caprinos, ubicado en Celaya Guanajuato, empleando el equipo Milko Scan 133 A 
(Foss Electric, Hillerod, Denmark). El control de producción lechero lo realizó la 
Asociación Holstein México (AHM) utilizando los estándares del Comité 
Internacional para el Registro de producción Animal (ICAR). El muestreo se realizó 
mensualmente de forma individual para cada cabra en lactación; para la 
estimación de la producción de leche, grasa y proteína acumuladas al tercer 
muestreo se utilizó el método de Fleischmann (Craplet y Thibier, 1973; Moioli, 
1996). Para los porcentajes y el índide de células somáticas, se utilizó en el 
 16
 
análisis, el promedio de los tres muestreos ponderado por el número de días entre 
muestreos. El índice de células somáticas (ICS), fue obtenido por el veterinario de 
la Asociación de Caprinocultores Unidos, especializado en el control de mastitis, 
realizando una prueba de Wisconsin modificada. Los registros de los componentes 
de leche fueron enviados a la AHM, quien integró las producciones de leche y de 
sus componentes en un archivo maestro. 
Para la tipificación de las variantes del gen de la caseína αs1, se recolectaron entre 
3 y 5 ml de sangre periférica de las cabras, en tubos vacutainer que contenían 
EDTA potásico como anticoagulante, empleando las técnicas de PCR y PCR-
RFLP. 
 
2. 3 Tipificación de alelos 
 
La genotipificación de los individuos para el locus CSN1S1, se llevó a cabo en el 
laboratorio de Genética Molecular del Departamento de Genética y Bioestadística 
de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la UNAM, empleando ADN 
obtenido a partir de las muestras de sangre utilizando el método de Miller et al. 
(1988) y modificado en el laboratorio (ver apéndice 1 para detalles del protocolo de 
extracción de ADN). Posteriormente fue elaborado un banco de ADN para llevar a 
cabo dos diferentes ensayos de PCR. 
Se llevó a cabo un primer ensayo de PCR, con el fin de identificar la inserción de 
457 pb en el exón 19, característica de la variante E. Para éste, se utilizaron 
iniciadores diseñados a partir de la secuencia del gen CSN1S1 encontrada en el 
GenBank (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Nucleotide; accession X72221, Jansá et al., 
1994), las condiciones para la amplificación de fragmentos fueron estandarizadas 
mediante gradientes de temperatura utilizando el termociclador PCRexpress 
(Hybaid Limited). El protocolo empleado para la amplificación se detalla en el 
apéndice 2. 
Una vez amplificados los fragmentos del exón 19 y de este modo, tipificados los 
individuos portadores de la variante alélica E, se llevó a cabo una segunda 
amplificación mediante PCR, seguida de digestión enzimática, que permite la 
identificación de los alelos F y B, así como los alelos A y 01 y la separación, en un 
 17
 
grupo (D), del resto de variantes. Esto es descrito en el apéndice 3 y para ello, se 
excluyeron los individuos ya tipificados como homocigotos para E. 
 
2. 4 Análisis estadístico 
 
Para evaluar el efecto de los alelos del gen CSN1S1 sobre las producciones de 
leche, porcentaje y contenido de grasa y proteína, porcentaje de lactosa, índice de 
células somáticas y sólidos totales, se empleó un modelo lineal mixto que incluyó 
los efectos fijos de: rebaño, raza, número de lactancia (clasificando los números 
de lactancia en tres grupos: ≤2, 3-4 y ≥5), año de parto, época de parto (época de 
parto 1 de enero a junio y época de parto 2 de julio a diciembre), los efectos de los 
alelos A, B, D y E de la caseína αs1, fueron codificados como el número de alelos 
presentes en el genotipo (2 para los homocigotos y 1 para heterocigotos). De este 
modo, los efectos de cada gen se evaluaron por alelo como coeficientes de 
regresión múltiple, en comparación con el alelo F. Se incluyeron también las 
covariables: días a la tercera medición en su efecto lineal y cuadrático. Además se 
incluyó el efecto aleatorio de cabra para considerar la estructura repetida de 
lactancias por cabra. Los análisis se realizaron utilizando el procedimiento Mixed 
del programa SAS (SAS Institute, 1997). 
 18
 
III RESULTADOS 
 
3. 1 Tipificación de la variante E mediante la amplificación de fragmentos que 
abarcan el exón 19 
 
Con esta amplificación se detectaron los individuos portadores de la variante 
alélica E, fueron distinguibles fácilmente, ya que amplifican un fragmento de 622 
pb, contra los no portadores de esta variante con amplificaciones de 205 pb. En la 
Figura 3.1, se muestra una fotografía del gel de agarosa que contiene las tres 
diferentes combinaciones de bandeo en la amplificación de fragmentos: 
homocigotos E (una sola banda de 662 pb), heterocigotos de E y otra variante 
(una banda de 662 pb y otra de 205 pb) y los que no presentan alelos E (una sola 
banda de 205 pb). Los carriles 1 a 3 contienen amplificados de tres individuos 
previamente tipificados en la Universidad de Córdoba, España y cuyos genotipos 
eran ya conocidos, por ello se emplearon como controles. En los carriles 4 a 8 se 
presentan amplificados de individuos muestreados para este trabajo; el carril M1 
contiene un marcador de peso molecular en escalera de 200 pb; el carril M2 
muestra otro marcador de peso molecular de rango bajo (pBR322/MspI). 
 
 M1 1 2 3 4 5 6 7 8 M2 
 
662 pb 
622 pb 
800 pb 
400 pb 
205 pb 200 pb 
 M BB EE FF E? E? ?? N/A EE M 
Fig 3. 1 Electroforesis en gel de agarosa al 2%. La numeración superior a la figura corresponde al 
número de carril. Al pie de figura aparece la nomenclatura de genotipos: los individuos 
homocigotos para E (EE),los heterocigotos de E con otra variante (E?) y los individuos 
que portan alelos diferentes al alelo E (??). BB y FF son individuos con genotipo conocido 
previamente. N/A es una muestra no amplificada en este ensayo, M corresponde al 
marcador de peso molecular. Las flechas indican el tamaño de la banda y están dados en 
pares de bases. 
 19
 
 
3. 2 Tipificación de las variantes F, B y A mediante amplificación de 
fragmentos que abarcan desde el intrón 8 al intrón 9 
 
El tamaño de bandas esperado para ésta otra amplificación fue de 212-223 pares 
de bases. En la figura 3.2 se observa la imagen de un gel de agarosa al 3% donde 
pueden distinguirse en los amplificados, bandas a dos diferentes niveles; la 
diferencia entre las que presentan la inserción (B, E y F) y no la presentan (A y el 
resto de variantes) es de 11 pares de bases. 
 
 
 M 1 2 3 4 5 6 7 8 
 
 
 
 
 242+238 pb 223 pb 
 217 pb 
 212 pb 201 pb 
 
 
 
 
Fig 3. 2 Electroforesis en agarosa al 3% de los amplificados del intrón 8 al 9. La numeración 
superior a la figura corresponde al número de carril. M corresponde al marcador de peso 
molecular (pBR322/MspI); los carriles 2, 5 y 7 son individuos que presentan la inserción 
de 11 pb; los carriles 1, 4 y 6 son individuos que no la presentan. En el carril 8 el individuo 
presenta un alelo con inserción y otro sin inserción. En el carril 3 hay una muestra sin 
amplificar. Las flechas indican el tamaño de la banda y están dados en pares de bases. 
 
 
3. 3 Digestión enzimática de los productos amplificados 
 
La digestión enzimática, dio los patrones de corte representados en la figura 3.3. 
Debe señalarse, que B presenta el mismo patrón de corte que E, sin embargo, los 
individuos portadores de E habían sido identificados previamente. 
 20
 
 
M AA BB DD FF AB AD AF BD BF DF 
 
223 pb 
212 pb 
150 pb 
161 pb 
 
 
 
 217 pb 
 
 
 
 
 
 
67 pb 63 pb 
 
Fig 3. 3 Productos de digestión con la endonucleasa PdmI, separados por electroforesis en un gel 
de poliacrilamida al 6%, teñido con nitrato de plata. En la parte superior de la figura se 
marcan los genotipos asignados para cada patrón de corte, M corresponde al marcador de 
peso molecular (pBR322/MspI). Las flechas indican el tamaño de las bandas en pares de 
bases. 
 
 
3. 4 Frecuencias genotípicas y alélicas 
 
El estudio del polimorfismo del gen de la caseína αs1 sin considerar la raza 
(Cuadro 3.1), mostró que el genotipo más frecuente fue EE (0.243) seguido de EF 
(0.155) y de BE y BF (0.105). El resto de los genotipos se presentaron en 
frecuencia menor a 0.100. El genotipo EE fue mas comúnmente encontrado en la 
raza Saanen (0.172), después en la Alpina (0.167) y finalmente en la Toggenburg 
(0.095); los genotipos EF y BE también fueron encontrados con mayor frecuencia 
en la raza Saanen (0.113 y 0.711 respectivamente) el genotipo BF se encontró 
principalmente en la raza Toggenburg (0.795). El genotipo homocigoto de A, no 
fue encontrado en las razas Saanen ni Toggenburg; además, en la raza Saanen 
tampoco se encontraron genotipos AB y AD, encontrando solo unos cuantos 
individuos portadores de la variante A en esta raza. 
 
 
 
 
 
 
 21
 
Cuadro 3. 1 Frecuencias genotípicas para el locus CSN1S1 por raza 
 
RAZA 
Alpina Saanen Toggen Total 
Genotipo N F N F N F N F 
AA 2 0.0333 0 0.0000 0 0.0000 2 0.0084
AB 2 0.0333 0 0.0000 3 0.0405 5 0.0209
AD 4 0.0667 0 0.0000 6 0.0811 10 0.0418
AE 3 0.0500 1 0.0095 1 0.0135 5 0.0209
AF 5 0.0833 2 0.0190 4 0.0541 11 0.0460
BB 2 0.0333 1 0.0095 1 0.0135 4 0.0167
BD 3 0.0500 1 0.0095 6 0.0811 10 0.0418
BE 6 0.1000 17 0.1619 2 0.0270 25 0.1050
BF 4 0.0667 2 0.0190 19 0.2568 25 0.1050
DD 5 0.0833 1 0.0095 2 0.0270 8 0.0335
DE 3 0.0500 5 0.0476 5 0.0676 13 0.0544
DF 1 0.0167 1 0.0095 4 0.0541 6 0.0251
EE 10 0.1667 41 0.3905 7 0.0946 58 0.2430
EF 5 0.0833 27 0.2571 5 0.0676 37 0.1550
FF 5 0.0833 6 0.0571 9 0.1216 20 0.0837
 
 N 60 105 74 239 
 N= número de individuos observados; F= frecuencias observadas 
 
Las frecuencias alélicas encontradas en la población estudiada, nuevamente sin 
considerar raza (Cuadro 3.2) fueron para el alelo E 0.410; para el F 0.249; B 
0.153; D 0.115 y A 0.073. En la raza Alpina se encontró con mayor frecuencia el 
alelo E (0.308), seguido del F (0.208). En la Saanen el E (0.629) y F (0.210). La 
raza Toggenburg presentó la mayor frecuencia para el alelo F (0.338) y también 
una alta frecuencia del alelo fuerte B (0.216). 
 
Cuadro 3. 2 Frecuencias de los alelos de la caseína αs1 por raza y total. 
 
RAZA Alelo 
Alpina Saanen Toggen 
Total 
A* 0.150 0.014 0.095 0.0732 
B 0.158 0.105 0.216 0.1527 
D** 0.175 0.043 0.169 0.1151 
E 0.308 0.629 0.182 0.4100 
F 0.208 0.210 0.338 0.2490 
 
 N 60 105 74 
 * incluye A y 01; ** incluye el resto de alelos 
 
 22
 
 23
3. 5 Efectos de los alelos del gen CSN1S1 sobre los componentes de la leche 
 
En el cuadro 3.3 se presentan los promedios generales para los diferentes 
componentes de la leche en la muestra de estudio. 
 
Cuadro 3. 3 Media general, desviación estándar y coeficiente de variación para las diferentes 
características estudiadas 
 
Variable N Media DS CV (%) Mínimo Máximo 
Leche (kg) 415 369.80 113.49 30.69 122.40 840.90 
Grasa (%) 415 3.25 0.48 14.80 2.32 5.02 
Grasa (kg) 415 11.84 3.52 29.73 3.85 25.87 
Proteína (%) 415 2.74 0.23 8.27 2.04 3.49 
Proteína (kg) 415 10.05 3.00 29.85 3.66 24.66 
Lactosa (%) 415 4.56 0.19 4.15 4.03 5.11 
Sólidos Totales (%) 414 11.60 0.77 6.60 9.74 14.22 
ICS (miles/mL) 415 36915.12 232.83 0.63 36219.85 37354.02 
 
En el cuadro 3.4 se muestran los efectos de los alelos del gen de la caseína αs1 
sobre la producción de leche, grasa, proteína, lactosa, índice de células somáticas 
y sólidos totales. Estos presentan efectos positivos de la variante A sobre el 
contenido de grasa (0.983 kg, P<0.05), porcentaje de proteína (0.097 %, P<0.01) y 
contenido de proteína (1.0196 kg, P<0.01), comparados con la variante F. Para 
porcentaje y cantidad de proteína se encontró asimismo un efecto significativo 
(P<0.01) de la variante B comparada con la F. De la misma forma, se nota un 
efecto negativo (deseable) (P<0.01) sobre el conteo de células somáticas de la 
variante A comparada con la F. El efecto del alelo E sobre el contenido de lactosa 
fue negativo (-0.0502 %, P<0.01). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 24
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cuadro 3. 4 Efectos del gen CSN1S1 sobre los rasgos estudiados, expresados como coeficientes de regresión ± ee de las variantes alélicas 
respecto al alelo F. 
Alelo Leche (kg) 
Grasa 
(%) 
Grasa 
(kg) 
Proteína 
(%) 
Proteína 
(kg) 
Lactosa 
(%) 
Sólidos totales 
(%) 
ICS 
(miles/mL) 
A 25.15±14.24 0.068±0.074 0.983±0.459
a 0.097±0.034b 1.020 ±0.380b -0.055±0.031 0.106±0.116 -325.1±157.0a
B 11.79±10.93 0.003±0.056 0.379±0.352 0.092±0.026
b 0.618±0.292a -0.012±0.023 0.095±0.088 -1.6±120.1
D 15.99±10.00 -0.007±0.049 0.369±0.319 0.031±0.023 0.516±0.268 0.023±0.020 0.050±0.076 -115.7±107.7
E 1.18±8.39 -0.027±0.044 -0.023±0.271 0.033±0.020 0.165±0.224 -0.050±0.019
b -0.058±0.069 93.4±92.8
 a P <0.05; b P<0.01; ICS: Índice de Células Somáticas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IV DISCUSION 
 
Los métodos de tipificación a nivel de ADN para la identificación de las todas las 
variantes del gen CSN1S1, no se encuentran aún disponibles en trabajos 
publicados, dado que el INRA en Francia utiliza un método basado en PCR que 
permite distinguir la mayoría de los grupos para realizar MAS, sin embargo, el 
método publicado por Ramunno et al., (2000), las secuencias disponibles en el 
GeneBank de Jansá et al., (1994) y ciertas modificaciones y adaptaciones hechas en 
el laboratorio, permitieron desarrollar dos técnicas para identificar con certeza, tres 
de las variantes alélicasmás frecuentes del gen de la caseína αs1 (B, E y F). 
Adicionalmente se identificaron las variantes A y D, aunque estas incluyen a otros 
posibles alelos. La variante A es confundida con la 01, sin embargo, tomando en 
cuenta investigaciones previas, que muestran que la frecuencia con que se 
presentan individuos portadores de variantes 01 es realmente muy baja (Grosclaude 
et al., 1987; 1994; Mahé y Grosclaude, 1989; Ramunno et al., 1991), por lo que se 
consideró que la probabilidad de tener heterocigotos para el alelo 01 en este estudio 
en el grupo A es baja. El alelo D incluye al resto de variantes (C, G, H, I, L, M, N y 
02) que no pudieron ser distinguidas con el método utilizado en éste estudio, 
encontrándose en frecuencia cercana al 11% en conjunto (Alpina (n=60) 0.175, 
Saanen (n=105) 0.043 y Toggenburg (n=74) 0.169). 
En éste estudio, los alelos más frecuentes fueron E y F. En trabajos realizados por 
Grosclaude et al. (1987) y Ramunno et al. (1991), también se observan altas 
frecuencias para los alelos E y F en las razas Saanen (E 0.41 y F 0.43) y 
“Camosciata delle Alpi” (E 0.35 y F 0.59), con las mayores frecuencias para la 
variante F. Por el contrario, en el mismo trabajo de Grosclaude y otro realizado por 
Martin y Leroux en 2000 se observaron altas frecuencias de alelos A y F en razas 
Garganica y Maltesa (0.61 y 0.33; 0.61 y 0.34, respectivamente). Hasta principios de 
los años 90, los alelos E y F eran predominantes en las razas Alpina y Saanen 
francesas, lo que explica en parte, el bajo contenido de proteína en la leche de estas 
razas, limitando el rendimiento en la producción de queso. En las razas lecheras 
europeas en general, se observa una preponderancia de los alelos A, B, E y F (estos 
dos últimos, predominantes en las razas Alpina y Saanen francesas e italianas así 
como en la población Corsa). En la raza Alpina, la frecuencia del alelo A se 
incrementó en sementales de 1996 a 1998 aproximadamente en un 0.6%; en la raza 
 25
 
Saanen el alelo E es predominante, pero la selección hacia el alelo A está 
incrementando la frecuencia de A desde 1992 (Grosclaude et al., 1994; Manfredi et 
al., 2000). 
Como se muestra en los resultados de éste trabajo, la composición de la leche, así 
como el índice de células somáticas, el contenido de proteína, el porcentaje de 
proteína y la cantidad de grasa por lactación, fueron influenciados significativa y 
favorablemente por las variantes consideradas fuertes, en particular en las cabras 
portadoras de alelos A y B. Este hallazgo coincide con información previa, en la cual 
los llamados alelos fuertes, están asociados con un alto contenido de caseína αs1 
(Grosclaude et al., 1987; Mahé y Grosclaude, 1989). El estudio hecho por Barbieri 
(1995) de los rendimientos en granja, de la descendencia de 5 sementales 
heterocigotos para el locus CSN1S1 ponen en evidencia las diferencias del 
contenido de proteína, lo cual coincide con los estimados dados por Grosclaude et 
al. (1994) donde se observan alrededor de 2.5 g/kg de diferencia entre los alelos A y 
F y 2 g/kg entre los alelos A y E. En el presente trabajo y en los realizado por 
Grosclaude (1994) y Barbieri (1995), este polimorfismo no afectó la cantidad de 
leche producida, sin embargo fueron encontradas diferencias significativas para el 
contenido de grasa entre los alelos A y E y A y F (Cuadro 4.1); sin embargo, la 
magnitud de los efectos es menor en este trabajo (aproximadamente 1 gramo de 
proteína por kilogramo de leche de diferencia entre el alelo A y F) comparados con 
valores entre 2.3 y 2.6 en Francia. Sin embargo, los trabajos realizados en España e 
Italia (cuadro 4.1), muestran valores entre 0.9 y 1.3, los que son muy parecidos a 
los obtenidos en este estudio. Zullo et al. (2005) observaron un mayor efecto en el 
alelo B que para el A, con una superioridad de 1.7 gramos de proteína por kilogramo 
de leche. 
Cuadro 4. 1 Comparación entre los efectos de la variante A contra E y F, respecto a sus contenidos 
de grasa y proteína. 
A respecto a F A respecto a E 
Autor Raza Proteína 
(g/kg) 
Grasa 
(g/kg) 
Proteína 
(g/kg) 
Grasa 
(g/kg) 
Grosclaude et al., 1994 Alpina y Saanen 2.5 2.0 2.0 2.6 
Mahé et al., 1994 Alpina francesa 2.3 2.6 - - 
Barbieri et al., 1995 Alpina francesa 2.4 3.6 - - 
Ricordeau et al., 2000 Poitevine 2.6 3.0 1.1 1.4 
Analla et al., 2000 Malagueña 0.9 - - - 
Agüera et al., 2002 Malagueña 1.4* - - - 
Agüera et al., 2002 Murciano-Granadina - - 1.7* - 
Zullo et al., 2004 Cilentana 1.3 2.0 - - 
Representa la superioridad del alelo A respecto a F y E; *comparación entre alelos B y F. 
 26
 
En los trabajos realizados por Grosclaude (1994) analizando las propiedades 
fisicoquímicas de la leche cabras homocigotas para los tres alelos principales (A, E y 
F) se confirman los efectos de los genotipos sobre los porcentajes de la caseína y 
grasa y muestran efectos significativos sobre el diámetro de las micelas y sobre su 
contenido de calcio, el cual es más bajo en leche de cabras con genotipo AA. Estas 
características explican las diferencias observadas en la capacidad de coagulación 
de la leche, que es mayor en las que portan alelos AA. Las diferencias más 
importantes se deben a la firmeza máxima de la cuajada (AA>EE>FF). La leche de 
los individuos homocigotos AA tienen en promedio, un tiempo intermedio para la 
coagulación, mientras que los homocigotos EE tienen el tiempo más largo y los FF el 
tiempo más corto (Grosclaude et al., 1994). 
Con base en las asociaciones genéticas entre las propiedades de coagulación de la 
leche en trabajos anteriores y los diferentes rasgos estudiados en éste trabajo, una 
manera de mejorar genéticamente la coagulación de la leche, podría ser también, la 
selección para baja cantidad de células somáticas, que afectan significativamente la 
coagulación (Ikonen et al., 2004). 
La preselección de machos jóvenes antes de la prueba de progenie no emplea la 
información molecular y es un método económico de lograr progreso genético para 
las características económicamente importantes, sin embargo, las ventajas que 
puede aportar la genotipificación (que puede implementarse en progenitores desde 
etapas tempranas de la vida del animal), no requiere de una organización especial 
debido a que puede ser incluido en las pruebas de rutina basadas en sus registros 
productivos y los beneficios obtenidos de la genotipificación pueden ser relevantes al 
considerar las posibles pérdidas de oportunidad de progreso genético adicional. 
Manfredi et al., (2000) reportaron que cuando la frecuencia de los alelos favorables 
es baja, se supone una alta frecuencia de machos jóvenes en prueba de progenie 
con genotipo AF. Además, si la información genotípica de la caseína no es utilizada, 
los hijos FF pueden ser puestos a prueba de progenie hasta años después, esto 
implica una pérdida de oportunidad de progreso genético. 
Dependiendo del destino de la leche (elaboración de queso o consumo de leche 
fresca), la frecuencia de alelos débiles podría ser reducida en algunas poblaciones, 
ser incrementada en otras, o dirigida hacia otro tipo especializado de producción, 
como leche con poca o sin caseína αs1 para sujetos alérgicos. 
 27
 
En el trabajo de Sánchez et al. (2005), mencionan las ventajas en la selección 
asistida para el locus de la caseína y métodos de evaluación tradicional basada en el 
fenotipo y la genealogía (BLUP), sobre la selección con BLUP para el porcentaje de 
proteína es de 18%, sin embargo, estos autores no encontraron diferencias entre 
programas que utilizaban MAS en comparación con programas tradicionales de 
mejora cuando el objetivo de selección fue la cantidad total de proteína por lactancia. 
Manfredi et al., (1998) encontraron que el máximo incremento posible en una 
característica con herencia mixta (poligénica y un gen mayor con genotipo conocido) 
era de 26%. 
 
 28
 
VCONCLUSION 
 
Los resultados del presente estudio, confirman el efecto favorable de los alelos 
fuertes del locus CSN1S1 caprino sobre el porcentaje y cantidad de proteína, así 
como en la cantidad de grasa por lactancia, específicamente el de la variante A 
aunque la magnitud parece menor que la de algunos trabajos previos en Francia en 
las razas de origen Alpino, pero similares a trabajos realizados en España e Italia en 
otras razas. Además, se encontró un efecto favorable (negativo) del alelo A sobre el 
contenido de células somáticas. Ésta ultima observación deberá ser confirmada en 
estudios subsecuentes. 
Las mayores frecuencias encontradas para los alelos débiles, comparados a los 
fuertes en las tres razas estudiadas, permiten suponer que existe en principio una 
oportunidad de lograr beneficios derivados de la implementación de programas de 
MAS con el locus CSN1S1 caprino para mejorar genéticamente la eficiencia 
económica de estas poblaciones, en forma adicional a los métodos actuales 
basados en evaluaciones genéticas en base al fenotipo y la genealogía (BLUP). 
Es necesario hacer análisis de costo-beneficio para evaluar las posibilidades de 
implementación de los métodos de genotipificación del gen del locus CSN1S1 
caprino en los programas de selección en poblaciones de cabras cuya leche se 
destina a la producción de queso. 
 
 29
 
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