Instituto de Ciencias Agroalimentarias, Animales y Ambientales

El Instituto de Ciencias Agroalimentarias, Animales y Ambientales (ICA3) tiene por misión promover y desarrollar investigación e innovación de excelencia, que contribuya a la generación y transferencia del conocimiento para el desarrollo sostenible y la protección de los ecosistemas de la Región de O’Higgins y el país. Para el logro de lo anterior, aspiramos a un trabajo conjunto con la institucionalidad pública y privada regional en un marco de compromiso social, responsabilidad pública, asociatividad, interdisciplinariedad y transparencia.

Junto a lo anterior ICA3 apoya la docencia de las carreras de Ingeniería Agronómica, Medicina Veterinaria e Ingeniería Ambiental, que se imparten en la Escuela de Agronomía y Veterinaria en el Campus Colchagua, San Fernando.

La investigación realizada en el ICA3 aborda los desafíos y problemáticas que se presentan principalmente en la Región de O’Higgins. Tenemos una estrecha colaboración con instituciones público-privadas, lo que nos permite realizar investigación conectada con el entorno, con fuerte proyección hacia la transferencia tecnológica y permanente vinculación con el medio. Esto nos posiciona como un actor relevante en la discusión de políticas públicas tanto a nivel regional como nacional. Visionamos ser un referente en la investigación básica-aplicada de las ciencias agroalimentarias, animales y ambientales tanto nacional como internacionalmente.
Dr. Rodrigo Contreras
Director del Instituto de Ciencias Agroalimentarias, Animales y Ambientales

Proyectos

  • PNTE2505
  • Agosto 2025 - Agosto 2026
AdjudicadoUniversidad de O'Higgins

[vc_section el_class="container mx-auto align-items-center circle--pattern" css=".vc_custom_1648956589196{padding-top: 3rem !important;}"][vc_row el_class="pb-5"][vc_column][vc_wp_custommenu nav_menu="6"][uoh_breadcrumb_component automatic_breadcrumb="true"][uoh_title_component title_dropdown="big" title_decorator="true"]{{title}}[/uoh_title_component][vc_column_text css=""]La creciente demanda mundial de alimentos, impulsada por el aumento sostenido de la población humana, exige una producción agrícola eficiente y sostenible. En este contexto, los fertilizantes químicos han sido ampliamente utilizados para aumentar la productividad, aunque muchas veces en dosis excesivas. Este uso intensivo ha generado impactos negativos, como la emisión de gases de efecto invernadero (particularmente óxido nitroso, N₂O), la lixiviación de nutrientes y la contaminación de acuíferos. Además, los fertilizantes representan un costo considerable, afectando la sostenibilidad económica a mediano y largo plazo. El sector agrícola enfrenta presiones adicionales derivadas del cambio climático, como el aumento de temperaturas, la sequía, la toxicidad por metales pesados y desequilibrios nutricionales, los cuales afectan la calidad y el rendimiento de los cultivos. En particular, la región de O’Higgins es una de las principales zonas productoras de maíz en Chile y enfrenta desafíos derivados del uso excesivo de fertilizantes nitrogenados, lo que no solo eleva los costos productivos, sino que también compromete la salud medioambiental. Este proyecto tiene como objetivo principal evaluar el impacto de la aplicación de silicio (Si) sobre el equilibrio nutricional y los parámetros productivos de plantas de maíz cultivadas bajo condiciones de exceso de nitrógeno. La hipótesis central es que el silicio puede mejorar la homeostasis estequiométrica elemental C:N:P, reducir los efectos negativos del exceso de nitrógeno y promover una mayor eficiencia en el uso de fertilizantes. Se propone además evaluar el potencial de reducción en el uso de fertilizantes nitrogenados mediante la optimización de su aplicación, sin comprometer la productividad. Se espera que los resultados de esta investigación contribuyan al desarrollo de estrategias más sostenibles, resilientes y eficientes para la producción de maíz en la región O’Higgins y más allá.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][/vc_section][vc_section css=".vc_custom_1649209804184{background-color: #f6faff !important;}" el_class="p-md-0 pt-md-5"][vc_row el_class="container mx-auto align-items-center p-md-0 pt-5"][vc_column el_class="p-0"][/vc_column][/vc_row][/vc_section][vc_section css=".vc_custom_1649210787516{background-color: #f6faff !important;}" el_class="p-md-0 pt-md-5 pb-md-5"][vc_row el_class="container mx-auto align-items-center"][vc_column][/vc_column][/vc_row][/vc_section]
Investigador/a Responsable
  • Julio 2025 - Marzo 2026
En EjecuciónUniversidad de O'Higgins

Transferencia y validación de portainjertos de cucurbitáceas resilientes al cambio climático para el fortalecimiento de la Agricultura Familiar Campesina de la provincia de Cardenal Caro de la región de O´Higgins

[vc_section el_class="container mx-auto align-items-center circle--pattern" css=".vc_custom_1648956589196{padding-top: 3rem !important;}"][vc_row el_class="pb-5"][vc_column][vc_wp_custommenu nav_menu="6"][uoh_breadcrumb_component automatic_breadcrumb="true"][uoh_title_component title_dropdown="big" title_decorator="true"]{{title}}[/uoh_title_component][vc_column_text css=""]La Agricultura Familiar Campesina (AFC) de la Provincia de Cardenal Caro presenta desafíos vinculados a la gestión hídrica y la modernización de sus cadenas productivas; que conlleva a una disminución de rendimientos, aumento de costos productivos y una creciente vulnerabilidad climática que limitan su potencial de desarrollo. Lo anterior se ha visto acentuado, además, por el anuncio de al menos 4 decretos de escasez hídrica (entre 2019 y 2023) por parte del Gobierno de Chile, que abarcan total o parcialmente la región de O’Higgins, siendo la Provincia de Cardenal Caro una de las más afectadas. Por otro lado, la región de O'Higgins destaca por su alto Producto Interno Bruto silvoagropecuario, representando el 16,1%; destacando las actividades de producción de cultivos y frutales, siendo la sandía la tercera hortaliza más producida en la región con 1.369 ha cultivadas, lo que representa el 46,6% de la producción nacional. En O’Higgins, el cultivo de sandía se produce principalmente en la provincia de Cachapoal, específicamente en las localidades de Quinta de Tilcoco, Pichidegua, Rengo, Las Cabras y Malloa, sin embargo, mediante el desarrollo de nuevas variedades vegetales y a través del uso de portainjertos, es posible cultivar sandía en las condiciones edafoclimáticas de la provincia de Cardenal Caro, transformando su cultivo en una oportunidad para diversificar la matriz productiva de esta provincia. En este sentido, el cultivo de cucurbitáceas, se ha demostrado que presenta buenos márgenes de comercialización en las localidades de Navidad, Litueche y La Estrella, identificándose una oportunidad para aumentar los rendimientos y número de hectáreas cultivables. En esta propuesta se presenta como solución científica-tecnológica el desarrollo de un paquete tecnológico, que mediante la validación y uso de portainjertos de cucurbitáceas resilientes al cambio climático, fortalezca a la AFC de la provincia de Cardenal Caro de la región de O´Higgins.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][/vc_section][vc_section css=".vc_custom_1649209804184{background-color: #f6faff !important;}" el_class="p-md-0 pt-md-5"][vc_row el_class="container mx-auto align-items-center p-md-0 pt-5"][vc_column el_class="p-0"][/vc_column][/vc_row][/vc_section][vc_section css=".vc_custom_1649210787516{background-color: #f6faff !important;}" el_class="p-md-0 pt-md-5 pb-md-5"][vc_row el_class="container mx-auto align-items-center"][vc_column][/vc_column][/vc_row][/vc_section]
Investigador/a Responsable
  • Julio 2025 - Febrero 2026
AdjudicadoUniversidad de O'Higgins

Agregación de valor a productos de la AFC del seco costero de la región de O’Higgins, mediante tecnología de liofilización en la elaboración de producto y del packaging para comercialización

[vc_section el_class="container mx-auto align-items-center circle--pattern" css=".vc_custom_1648956589196{padding-top: 3rem !important;}"][vc_row el_class="pb-5"][vc_column][vc_wp_custommenu nav_menu="6"][uoh_breadcrumb_component automatic_breadcrumb="true"][uoh_title_component title_dropdown="big" title_decorator="true"]{{title}}[/uoh_title_component][vc_column_text css=""]La Agricultura Familiar Campesina (AFC) y la microempresa agroalimentaria de la región de O’Higgins enfrentan múltiples desafíos a lo largo de su cadena de valor, particularmente en lo que respecta a la agregación de valor, comercialización y acceso a tecnologías. La falta de infraestructura, conocimientos y capacidades técnicas limita la transformación de materias primas en productos diferenciados y rentables, afectando directamente la sustentabilidad económica de estos actores. En este contexto, la provincia de Cardenal Caro presenta una situación aún más compleja. Cinco de sus seis comunas —La Estrella, Litueche, Navidad, Paredones y Pichilemu— han sido catalogadas como territorios de rezago por el Gobierno Regional de O’Higgins, debido a su aislamiento geográfico, limitadas redes de conectividad vial y digital, y una baja densidad empresarial (7% de las empresas regionales según SII, 2018). Estas condiciones afectan negativamente el desarrollo productivo, la inclusión tecnológica y la calidad de vida de su población. Si bien se han logrado avances a través de iniciativas colaborativas entre academia e instituciones públicas, persisten importantes brechas tecnológicas. Una de ellas es el uso de métodos tradicionales de deshidratación de productos como algas, hierbas medicinales o productos apícolas. El secado por convección (natural o forzada) suele provocar pérdidas significativas en atributos sensoriales y funcionales (sabor, aroma, polifenoles, capacidad antioxidante), limitando su competitividad. El presente proyecto propone incorporar la liofilización como tecnología de deshidratación innovadora, que mediante la sublimación del agua permite preservar las cualidades nutricionales y sensoriales de los productos. Junto a ello, se considera esencial el diseño del packaging, abordando tanto la materialidad como la estrategia gráfica, con el fin de asegurar la conservación post-liofilización y mejorar el posicionamiento comercial del producto final. A través de una metodología basada en talleres, validaciones de proceso y actividades de transferencia, se busca mejorar las capacidades técnicas de pequeños productores de la provincia, generar productos con mayor valor agregado y fortalecer la inserción de la AFC del secano costero en circuitos de comercialización diferenciada.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][/vc_section][vc_section css=".vc_custom_1649209804184{background-color: #f6faff !important;}" el_class="p-md-0 pt-md-5"][vc_row el_class="container mx-auto align-items-center p-md-0 pt-5"][vc_column el_class="p-0"][/vc_column][/vc_row][/vc_section][vc_section css=".vc_custom_1649210787516{background-color: #f6faff !important;}" el_class="p-md-0 pt-md-5 pb-md-5"][vc_row el_class="container mx-auto align-items-center"][vc_column][/vc_column][/vc_row][/vc_section]
Investigador/a Responsable
  • Julio 2025
AdjudicadoUniversidad de O'Higgins

Efecto del perfil proteico (β-caseína A1/A2) y aminoacídico de la leche sobre la supervivencia de patógenos durante el almacenamiento y su relación con la percepción de inocuidad y calidad alimentaria de la leche en consumidores

[vc_section el_class="container mx-auto align-items-center circle--pattern" css=".vc_custom_1648956589196{padding-top: 3rem !important;}"][vc_row el_class="pb-5"][vc_column][vc_wp_custommenu nav_menu="6"][uoh_breadcrumb_component automatic_breadcrumb="true"][uoh_title_component title_dropdown="big" title_decorator="true"]{{title}}[/uoh_title_component][vc_column_text css=""]La leche bovina es un alimento fundamental en la nutrición humana, no solo por su aporte de nutrientes esenciales sino también por sus propiedades funcionales. En este contexto, la composición proteica, en especial la presencia de las variantes de β-caseína A1 y A2, ha generado creciente interés debido a su influencia en la liberación de péptidos bioactivos con potencial impacto en la salud gastrointestinal, neurológica y metabólica. Entre estos péptidos bioactivos destaca la β-casomorfina-7 (BCM-7) liberada en presencia β-caseína A1. Si bien en estudios internacionales se ha caracterizado la distribución de las variantes de la β-caseína A1 y A2 en leche comercial, en Chile se requiere profundizar en esta temática. Sumado a esto, la composición aminoacídica de la leche influye tanto en su valor nutricional como en sus propiedades antimicrobianas naturales, afectando la supervivencia de bacterias patógenas durante el almacenamiento. A nivel de consumidores, aunque el conocimiento sobre las diferencias entre las variantes A1 y A2 de la β-caseína es limitado, existe un creciente interés por productos percibidos como más saludables. Esto evidencia el problema a abordar, que corresponde a la falta de información sobre cómo el perfil proteico (particularmente las variantes de β-caseína A1 y A2) y la composición aminoacídica de la leche influyen en la supervivencia de patógenos durante su almacenamiento, y cómo esto se relaciona con la percepción de calidad e inocuidad por parte de los consumidores chilenos. La hipótesis del proyecto es que el perfil proteico y aminoacídico de la leche afecta su calidad e inocuidad, incidiendo en la supervivencia de patógenos y en la percepción del consumidor. Para alcanzar los objetivos, se propone la: Caracterización proteica y aminoacídica de la leche, a través del análisis de muestras de leche de distintas marcas y tipos disponibles en el mercado nacional. Realización de una encuesta a consumidores para evaluar el conocimiento y percepción sobre la calidad e inocuidad de la leche y las variables que las determinan. Ensayos microbiológicos de evaluación de la supervivencia bacteriana en leche mediante recuento de unidades formadoras de colonias (UFC/mL) de aerobios mesófilos y los patógenos E.coli y Listeria monocytogenes. El proyecto se desarrollará en un período de 15 meses, permitiendo en desarrollo de tres tesis e idealmente dos publicaciones científicas, lo que fortalecerá la trayectoria académica de la directora y directora alterna.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][/vc_section][vc_section css=".vc_custom_1649209804184{background-color: #f6faff !important;}" el_class="p-md-0 pt-md-5"][vc_row el_class="container mx-auto align-items-center p-md-0 pt-5"][vc_column el_class="p-0"][/vc_column][/vc_row][/vc_section][vc_section css=".vc_custom_1649210787516{background-color: #f6faff !important;}" el_class="p-md-0 pt-md-5 pb-md-5"][vc_row el_class="container mx-auto align-items-center"][vc_column][/vc_column][/vc_row][/vc_section]
Investigador/a Responsable
  • Julio 2025
AdjudicadoUniversidad de O'Higgins

Efecto del perfil proteico (β-caseína A1/A2) y aminoacídico de la leche sobre la supervivencia de patógenos durante el almacenamiento y su relación con la percepción de inocuidad y calidad alimentaria de la leche en consumidores

[vc_section el_class="container mx-auto align-items-center circle--pattern" css=".vc_custom_1648956589196{padding-top: 3rem !important;}"][vc_row el_class="pb-5"][vc_column][vc_wp_custommenu nav_menu="6"][uoh_breadcrumb_component automatic_breadcrumb="true"][uoh_title_component title_dropdown="big" title_decorator="true"]{{title}}[/uoh_title_component][vc_column_text css=""]La leche bovina es un alimento fundamental en la nutrición humana, no solo por su aporte de nutrientes esenciales sino también por sus propiedades funcionales. En este contexto, la composición proteica, en especial la presencia de las variantes de β-caseína A1 y A2, ha generado creciente interés debido a su influencia en la liberación de péptidos bioactivos con potencial impacto en la salud gastrointestinal, neurológica y metabólica. Entre estos péptidos bioactivos destaca la β-casomorfina-7 (BCM-7) liberada en presencia β-caseína A1. Si bien en estudios internacionales se ha caracterizado la distribución de las variantes de la β-caseína A1 y A2 en leche comercial, en Chile se requiere profundizar en esta temática. Sumado a esto, la composición aminoacídica de la leche influye tanto en su valor nutricional como en sus propiedades antimicrobianas naturales, afectando la supervivencia de bacterias patógenas durante el almacenamiento. A nivel de consumidores, aunque el conocimiento sobre las diferencias entre las variantes A1 y A2 de la β-caseína es limitado, existe un creciente interés por productos percibidos como más saludables. Esto evidencia el problema a abordar, que corresponde a la falta de información sobre cómo el perfil proteico (particularmente las variantes de β-caseína A1 y A2) y la composición aminoacídica de la leche influyen en la supervivencia de patógenos durante su almacenamiento, y cómo esto se relaciona con la percepción de calidad e inocuidad por parte de los consumidores chilenos. La hipótesis del proyecto es que el perfil proteico y aminoacídico de la leche afecta su calidad e inocuidad, incidiendo en la supervivencia de patógenos y en la percepción del consumidor. Para alcanzar los objetivos, se propone la: Caracterización proteica y aminoacídica de la leche, a través del análisis de muestras de leche de distintas marcas y tipos disponibles en el mercado nacional. Realización de una encuesta a consumidores para evaluar el conocimiento y percepción sobre la calidad e inocuidad de la leche y las variables que las determinan. Ensayos microbiológicos de evaluación de la supervivencia bacteriana en leche mediante recuento de unidades formadoras de colonias (UFC/mL) de aerobios mesófilos y los patógenos E.coli y Listeria monocytogenes. El proyecto se desarrollará en un período de 15 meses, permitiendo en desarrollo de tres tesis e idealmente dos publicaciones científicas, lo que fortalecerá la trayectoria académica de la directora y directora alterna.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][/vc_section][vc_section css=".vc_custom_1649209804184{background-color: #f6faff !important;}" el_class="p-md-0 pt-md-5"][vc_row el_class="container mx-auto align-items-center p-md-0 pt-5"][vc_column el_class="p-0"][/vc_column][/vc_row][/vc_section][vc_section css=".vc_custom_1649210787516{background-color: #f6faff !important;}" el_class="p-md-0 pt-md-5 pb-md-5"][vc_row el_class="container mx-auto align-items-center"][vc_column][/vc_column][/vc_row][/vc_section]
Responsable Alterno
  • FOVI240178
  • Abril 2025 - Marzo 2029
AdjudicadoAgencia Nacional de Investigación y Desarrollo - ANID

Plants, with their two-layered immune system, are equipped to combat pathogen invasion. The first layer, Pattern Triggered Immunity (PTI), is a powerful defense mechanism. It relies on Pattern Recognition Receptors (PRRs) to detect Microbe-Associated Molecular Patterns (MAMPs) from microbes, triggering a robust defense response. This response, including signaling cascades, gene expression changes, and production of antimicrobials and defense hormones, contributes to restricting pathogen colonization. PTI activation can trigger a systemic response known as Induced Systemic Resistance (IRS), enhancing plant defenses throughout the organism and leading to Non-Host-Resistance. The potential of PTI activation to enhance a plant's overall defensive capacity is a promising strategy to improve crop health. PTI activation at infection sites triggers the production of mobile signals within the plant, which then spread IRS throughout the plant, enhancing its overall defensive capacity. Flg22 and xyn11, two well-known MAMPs, trigger PTI in tomato, activating various defense responses and, interestingly, including IRS in tomatoes and other plants. Plant roots, often overlooked in discussions of plant immune systems, possess their own immune system, though less potent than leaves. They respond to MAMPs like Flg22 and chitin, but with weaker production of defense chemicals. Despite this difference, roots activate various defenses like PR proteins and callose deposition. Uniquely, roots secrete antifungal secondary metabolites like flavonoids. These root exudates play a crucial role in shaping the surrounding microbiome, attracting beneficial microbes, and possess antimicrobial activity itself. Studies have shown that root exudate composition can be manipulated to influence the soil microbiome and potentially enhance plant growth. This underlines the importance of considering roots in our understanding of plant immune systems, particularly how defense responses are displayed in the root after immune activation in leaves in terms of a systemic immune response. This often overlooked aspect is crucial for a comprehensive understanding of plant immunity. Plants and microbes communicate two-way, establishing an interaction, by instance, plant root exudates influence the composition of the rhizosphere microbiome, which in turn regulates plant growth and immunity. Research suggests that specific bacteria within the rhizosphere microbiome can enhance plant immunity. In fact, transplanting the microbiome from a resistant tomato variety to a susceptible one improved disease resistance. Understanding this plant-microbiome-soil interaction is crucial for developing sustainable agriculture. Our ongoing research investigates how soil type influences tomato immunity and its connection to the soil microbiome. Preliminary results show that different soil types affect the strength of plant immunity responses, even though the overall bacterial types (phyla) are similar. Interestingly, specific bacterial isolates from a soil type with higher immunity were able to directly trigger plant defense mechanisms. Unraveling the intricate interplay between soil type, the rhizosphere microbiome, and tomato immunity holds the key to unlocking sustainable and resilient agricultural practices. This proposal aims to investigate the potential of targeted Pattern-Triggered Immunity (PTI) activation in tomato leaves to enhance plant defense against diverse pathogens. We hypothesize that leaf application of microbial elicitors (flg22 and Xyn11) will trigger PTI, leading to changes in root gene expression and root exudate composition. These alterations are expected to enrich beneficial bacteria in the rhizosphere microbiome, ultimately enhancing resistance against both the foliar pathogen Pseudomonas syringae pv. tomato and the soil-borne pathogen Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici. To achieve this, we have defined three specific objectives: 1) Evaluate the impact of leaf-applied elicitors on pathogen susceptibility, root gene expression, root exudate composition, and soil microbiome composition. 2) Develop synthetic exudates mimicking PTI-activated plants and construct synthetic microbial communities potentially containing beneficial bacteria. 3) Assess the effectiveness of leaf-applied elicitors and synthetic microbial communities on the root microbiome and plant health under field conditions. With this, we aim to elucidate the mechanisms by which leaf-based PTI activation influences root-level processes and shapes the rhizosphere microbiome to enhance tomato plant defense against various pathogens. The findings hold promise for developing novel and sustainable strategies for disease management in tomato production.
Investigador/a Responsable

Publicaciones

  • REVISTA Front. Chem. Biol
  • 1970

A Mini Review of mycotoxin’s occurrence in food in South America in the last five years: research gaps and challenges in a climate change era


• Claudia Foerster Guzmán • Andrea Julieta Müller Sepúlveda

http://dx.doi.org/10.3389/fchbi.2024.1400481/full

  • REVISTA Front. Chem. Biol
  • 1970

A Mini Review of mycotoxin’s occurrence in food in South America in the last five years: research gaps and challenges in a climate change era


• Claudia Foerster Guzmán • Andrea Julieta Müller Sepúlveda

http://dx.doi.org/10.3389/fchbi.2024.1400481/full

  • REVISTA Pesticide Biochemistry and Physiology
  • 2025

Effect of various physical and chemical stress conditions on the infectivity and survival of Heterorhabditis indica and Steinernema feltiae: Relationship with lipid oxidative stress


• Lenin A. Gonzalez-Paz • Carla A. Lossada • Dayrana Mora • Edgar Portillo • Ernesto San Blas

http://dx.doi.org/10.1016/j.pestbp.2024.106217

  • REVISTA Journal of Soil Science and Plant Nutrition
  • 2025

Biochar and Metallic Nanoparticle Additives in Agricultural Residues Composting Modulate the Mineralization Patterns of End-Products When Added to Tropical Soils


• Jorge Felipe Medina Otárola

http://dx.doi.org/10.1007/s42729-025-02266-6

  • REVISTA New Zealand Journal of Agricultural Research
  • 2025

Parkia platycephala in multiple supplements for sheep grazing on Tamani grass pastures: effects on pasture productive, structural characteristics and ingestive behaviour


• Giovanne Oliveira Costa Sousa • Rosane Cláudia Rodrigues • Juliana Rodrigues Lacerda Lima • Ana Paula Ribeiro de Jesus • Ana Claudia da Costa

http://dx.doi.org/10.1080/00288233.2025.2467044

  • REVISTA Bulletin of Engineering Geology and the Environment
  • 2025

A revised comprehensive inventory of landslides induced by the 2007 Aysén earthquake, Patagonia


• Alejandra Serey

http://dx.doi.org/10.1007/s10064-024-04057-2

    Contacto

    Instituto de Ciencias Agroalimentarias, Animales y Ambientales