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El valor nutricional de la leche es un aspecto importante en los sistemas de producción, y está determinado por múltiples factores como la alimentación, el clima, la fase de lactancia y la genética. La alimentación cambia la composición de la leche en corto tiempo, y dietas altas en fibra incrementan la concentración de grasa, pero pueden afectar el consumo voluntario; mientras que las dietas bajas en fibra y altas en carbohidratos fermentables reducen la concentración de grasa e incrementan el volumen y la proteína en leche, pero en exceso pueden producir acidosis ruminal y reducir la concentración de proteína. Variaciones leves en las concentraciones normales de proteína en la dieta no afectan la composición de la leche, pero niveles bajos de proteína degradable en el rumen disminuyen la concentración de grasa, debido a la reducción de los microrganismos que degradan la fibra. Los cambios de las condiciones climáticas a lo largo del año afectan el volumen y la composición nutricional de la leche; además, los cambios en la temperatura y la humedad ambiental afectan el consumo voluntario de los animales. También se presentan cambios en la composición nutricional de la leche durante la lactancia, y en la fase inicial hay menor concentración de grasa y proteína, debido a un mayor volumen. El mejoramiento genético tiene un efecto positivo en la concentración de sólidos en la leche; pero, en el largo plazo, las concentraciones de grasa y proteína están relacionadas con la raza.