Investigadores del Departamento de Ingeniería Electrónica, Eléctrica y Automática de la URV han logrado un avance significativo en el sector agroganadero con el desarrollo de un sensor capaz de detectar precozmente la mastitis vacuna, una enfermedad que afecta las glándulas mamarias de las vacas, provocando una considerable pérdida en la producción de leche. Este nuevo dispositivo, de bajo coste y fácil uso, promete revolucionar la manera en que los ganaderos monitorean la salud de sus vacas y mejoran la productividad en sus explotaciones.
La mastitis y su impacto en la producción lechera
La mastitis vacuna es una de las principales preocupaciones para los ganaderos lecheros. Esta enfermedad, caracterizada por la inflamación de las glándulas mamarias, afecta la calidad y la cantidad de la leche producida. Según diversos estudios, la mastitis puede causar entre un 15% y un 20% de pérdidas en la producción de leche, lo que genera un impacto económico considerable en las granjas. Si no se detecta a tiempo, el tratamiento de la enfermedad puede implicar el uso prolongado de antibióticos, además de largos periodos en los que las vacas afectadas no producen.
Un sensor que mide la conductividad de la leche
El equipo de la URV ha diseñado un sensor que mide la conductividad de la leche, una variable que se relaciona directamente con la mastitis. La conductividad de la leche cambia cuando la vaca está infectada, lo que permite detectar la enfermedad de manera temprana. “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. Midiéndola se puede determinar si la leche y, por lo tanto, la vaca está infectada», explica David Girbau, miembro del grupo de investigación Nephos (Sistemas Nanoelectrónicos y Fotónicos) de la URV y uno de los responsables del estudio.
Este método resulta innovador por su bajo coste y simplicidad. La investigación se centra en la aplicación de estadísticas e inteligencia artificial para interpretar los datos obtenidos, lo que permite que el dispositivo sea utilizado fácilmente por los ganaderos sin necesidad de tener conocimientos técnicos avanzados.
Un dispositivo accesible y ecológico
El aparato desarrollado consiste en un pequeño vaso donde se vierte la muestra de leche, que incluye dos electrodos y un sensor de temperatura. Este se conecta a un pequeño circuito que gestiona la información y permite la lectura de los datos en un teléfono móvil a través de la tecnología NFC (Near Field Communication). Esta tecnología, similar a la utilizada en tarjetas de crédito o llaves electrónicas, está presente en la mayoría de los móviles actuales, lo que facilita la integración del sistema en las granjas.
Uno de los aspectos más destacados del dispositivo es su bajo coste, ya que el precio total del aparato no supera los 5 euros. Además, es un sistema sin batería, lo que lo hace más ecológico y reduce el mantenimiento necesario. «El aparato se alimenta de la energía del móvil cuando este se acerca, haciéndolo por lo tanto más ecológico y con poco mantenimiento», señala Antonio Lázaro, otro de los responsables de la investigación.
Facilidad de uso y detección precoz
Gracias a la simplicidad y accesibilidad del dispositivo, los ganaderos pueden repetir el procedimiento con frecuencia, lo que es crucial para detectar la mastitis en sus etapas más tempranas. «Si la mastitis se detecta pronto, con descanso y pequeñas curas se puede superar rápidamente», afirma Lázaro. Esta detección temprana permite a los ganaderos evitar tratamientos costosos y prolongados con antibióticos, así como los riesgos medioambientales asociados al uso de estos fármacos, como la contaminación de aguas.
La posibilidad de subir los datos a la nube también es un avance significativo, ya que permite a los ganaderos llevar un control exhaustivo y en tiempo real del estado de sus vacas. De esta manera, se optimiza la gestión de la salud de los animales y se mejora la productividad en las explotaciones lecheras.
Investigación y proyección industrial
Este desarrollo no ha sido fruto de la casualidad, sino que forma parte de un proyecto europeo en el que participaban investigadores del mismo departamento, quienes trabajaron previamente en sensores químicos que reaccionaban ante la presencia de bacterias relacionadas con la mastitis. Sin embargo, este proyecto más reciente ha optado por una solución más accesible y menos dependiente de reacciones químicas, enfocándose en inteligencia artificial y análisis estadístico.
La investigación forma parte del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación, lo que garantiza la continuidad del trabajo en otros tipos de sensores aplicados al sector ganadero. Además de los responsables mencionados, el proyecto ha contado con la participación de Mercè Pacios y Beatriz Prieto, actualmente investigadoras en el Instituto Catalán de Investigación Química (ICIQ).
El siguiente paso en este proceso sería encontrar una empresa interesada en comercializar el dispositivo, posiblemente un fabricante de máquinas de ordeño que lo integre en sus sistemas. De esta manera, se espera que el sensor pueda tener una aplicación industrial y comercial a gran escala, brindando una herramienta valiosa para el sector ganadero.
Beneficios para la industria lechera
El impacto potencial de este sensor en la industria lechera es considerable. Detectar la mastitis de manera precoz puede reducir las pérdidas de producción en las granjas, mejorar la calidad de la leche y, a largo plazo, disminuir el uso de antibióticos. Con un dispositivo accesible económicamente y fácil de usar, los ganaderos pueden tener un control más preciso sobre la salud de sus vacas, lo que se traduce en una mayor rentabilidad para las explotaciones y un menor impacto ambiental.
Además, al estar basado en tecnología NFC y algoritmos de inteligencia artificial, el dispositivo se puede actualizar fácilmente y adaptarse a las necesidades específicas de cada granja, lo que lo convierte en una herramienta versátil para la monitorización de la salud animal.
El desarrollo de este sensor para la detección precoz de la mastitis vacuna representa un avance significativo para la ganadería lechera. Su bajo coste, facilidad de uso y enfoque en la sostenibilidad lo convierten en una solución prometedora para mejorar la producción lechera y el bienestar animal. A medida que este tipo de tecnología siga evolucionando y ganando tracción en el mercado, es probable que su implementación a gran escala transforme la manera en que los ganaderos gestionan la salud de sus animales, beneficiando tanto a la industria como al medio ambiente.
Referencia: A. Lazaro; D. Girbau; R. Villarino; M. Pacios; B. Prieto, et alt., «Battery-Less NFC Conductivity Sensor for Bovine Mastitis Detection in Farming 4.0,» in IEEE Access, vol. 12, pp. 45824-45838, 2024, doi: 10.1109/ACCESS.2024.3381784.
