Proyectos

Chile es uno de los líderes mundiales en exportación de fruta de palta, con aumentos de exportaciones cada vez mayores para mercados internacionales durante los últimos años. A pesar de los crecientes aumentos en las exportaciones de frutos, uno de los problemas en palta es conocido como mancha negra “Black spot”. La mancha negra se evidencia solo después del almacenamiento postcosecha prolongado, con la aparición de manchas oscuras circulares sobre el exocarpo del fruto y es detectado sólo tardíamente en los mercados de exportación provocando así el rechazo de la fruta. El presente proyecto tiene como objetivo entender las causas que originan la aparición de Black spot en frutos de palta var. Hass usando un enfoque integral de metabolómica y evaluaciones de calidad poscosecha. Hasta el momento, fueron cosechados frutos de 8 huertos (Ensenada, Pililén, Los Angeles, Resguardo, Inversiones, El Rancho, Quilhuica y Los Lilenes) correspondiente a cosecha temprana y 4 huertos (Resguardo, Pililén, Quilhuica y Los angeles) para cosecha tardía. Los frutos fueron evaluados a cosecha, a la salida de cámara de frio y en madurez de consumo. Los atributos evaluados correspondieron a: peso, color, presencia de daño lenticular, daño de pulpa, daño vascular, firmeza y materia seca. También se hicieron muestreos de epidermis de 5 frutos a la cosecha y cada 10 días de almacenamiento (0, 10, 20, 30 y 40 d) para analizar el sistema enzimático y no-enzimático de defensa y un análisis metabólico integral. Los resultados obtenidos hasta la fecha muestran que hay una disminución de firmeza y peso de frutos almacenados, con disminución más rápida a la salida de cámara hasta madurez de consumo. De todos huertos estudiados hasta la fecha no fue observado presencia de Black spot en los diferentes huertos. Muchos frutos estudiados presentaron presencia de lenticelosis, russet en la piel, picoteo y algunos con antracnosis. Frutos de Ensenada, Resguardo y Quilhuica almacenados por 25 días en aire regular presentaron alto porcentaje de lenticelosis. Frutos almacenados por 40 días presentaron un patrón similar, con alto porcentaje de lenticelosis para frutos provenientes del Resguardo, Ensenada y Los Angeles, y presencia de frutos con russet para Resguardo y Pililén. Frutos almacenados por 25 días de Ensenada maduraron en promedio en 8 días, Los Angeles entre 8 y 10 días, Pililén en 10 días, Quilhuica y Resguardo en 6 días. Cuando los frutos fueron almacenados por 40 días, frutos de Ensenada y Pililén maduraron en 5 días y aquellos de Los Angeles, Quilhuica y Resguardo maduraron en 3 días. La materia seca de los frutos de Ensenada (cosecha temprana) y Quilhuica (cosecha tardía) estuvo por debajo del mínimo de 23% y 27% respectivamente.

Avocado is a very nutritious and tasty fruit, characteristics that have caused a high global demand for this fruit. Increasing evidence of health benefits of the avocado is both driving increased consumption and stimulating research. Over the next few decades, a number of climate-related factors are expected to undergo significant change, leading to increases in CO2 and, depending on the region, temperature, humidity, salinity, flooding, and drought. Chile is expected to experience more frequent and severe flooding in the future due to climate change and sea level rise. By 2050, flooding in Chile could increase by an order of magnitude compared to the previous decade, while by the end of the century, Chile could experience more than 100 days of flooding each year. The frequency and severity of flooding will increase as sea levels rise. Under such predicted conditions, avocado orchards will suffer significant harm from waterlogging, which significantly will affect the growth, physiological performance and a general avocado production. The majority of avocado orchards are currently vulnerable to sporadic waterlogging as a result of climate change, either because of poor soil qualities or occasionally rising water tables. Waterlogging detrimentally affects avocado orchards at various levels. Reduced root and shoot growth due to soil oxygen depletion (plant-soil system), decreased transpiration rate, changes in the soil's oxidation-reduction status, decreased redox potential and ultimately decreased avocado production are the main effects of waterlogging on avocado. Climate change is increasing the frequency and severity of extreme weather events with flooding being the largest concern for Chile. Investigating how climate change factors combine with waterlogging stress, novel genes, and signaling components can provide useful insights into plant responses to waterlogging stress and future agricultural difficulties The species and occasionally the cultivar determine how long a plant may survive in a waterlogged condition. The rootstock (clonal or seedling rootstocks) used in the orchard may have an impact on the sensitivity to waterlogging. In this Project, it was hypothesized that: (1) Hass avocado grafted to different rootstocks (clonal or from seedling) may have a differential performance under waterlogging conditions and that the tolerance is driven by rootstock cultivar, stress severity, balance of oxidative stress and defense system at morpho-physiological, biochemical and molecular level and (2): Clonal o seedling rootstock influence Hass avocado responses to waterlogging by affecting root microbial community, carbon, nitrogen cycling and reduced soil components. Thus, the main objective of this proposal is to evaluate the effects of waterlogging on grafted Hass avocado to 04 different rootstocks (Dusa, Duke 7, Mexicola and Zutano) mainly used in the Central and South-Central region of Chile. A systematic fingerprinting analysis will be used in this project by integrating different tools for deep analysis (Chemo-Metabolomics, transcriptomics and metagenomics) and for monitoring changes in morpho-physiological and gas-exchange parameters, changes in plant-soil system by evaluating the composition and function of microbial communities within the pot soil in each treatment, the antioxidant defense system and reactive oxygen species, for better understanding the regulatory mechanisms of tolerance to waterlogging, identification of the potential genes regulating tolerance to waterlogging in Hass avocado and finally the selection of the rootstock with better agronomic performance. Four (4) different rootstocks will be used in this research (two hybrids from Mexican and Guatemalan races - Zutano and Dusa, two Mexican races - Mexicola and Duke 7) which will be grafted with the scion material collected from Hass avocado cultivar. Mexicola and Zutano Will be propagated by seeds; Duke 7 clonally propagated and clonal Dusa plantlets acquired in the national plant propagation nurseries due to protection of intellectual property. One year grafted Hass avocado on different rootstocks will be subjected to a waterlogging greenhouse experiment by submerging them in a plastic water tank with water level 5 cm above the soil Surface (140% field capacity) for 3, 6, 9, and 15 days against the control treatment (no waterlogging stress). Morphological, physio-biochemical and gas-exchange parameters, soil nutrient dinamics, function and composition of microbial community within the pot soil and sampling for transcriptomic analysis will then be performed. The results of this study are expected not only to provide more foundation into the agronomic, biochemical and molecular aspects associated to waterlogging of ‘Hass’ avocados grafted on different rootstocks but also provide potential biomarkers and genes involved in stress tolerance and select the best suited rootstocks for the current and the upcoming extreme climate change events, which may help to implement new Hass avocado production protocols that will reduce this predicted climate change problem in practice. This project will generate scientific and academic publications, extension and training of young researchers and will strengthen the network with national and international key partners. The findings will be also valuable for agronomists, plant physiologists, microbiologists and plant breeders to develop new avocado production protocols useful for waterlogging conditions that are predicted in Chile.

Avocado is a very nutritious and tasty fruit, characteristics that have caused a high global demand for this fruit. Increasing evidence of health benefits of the avocado is both driving increased consumption and stimulating research. The results of this study are expected not only to provide more foundation into the agronomic, biochemical and molecular aspects associated to waterlogging of ‘Hass’ avocados grafted on different rootstocks but also provide potential biomarkers and genes involved in stress tolerance and select the best suited rootstocks for the current and the upcoming extreme climate change events, which may help to implement new Hass avocado production protocols that will reduce this predicted climate change problem in practice.

En el actual contexto de crisis planetaria y ante el notorio aumento de conflictos socioambientales, se reconoce la imperante necesidad de fomentar una participación activa por parte de las comunidades locales. El fundamento de nuestro modelo formativo no solo propicia la participación de líderes ambientales, sino que también aspira a que estos líderes se conviertan en formadores de futuros líderes ambientales. El perfil y habilidades de las y los líderes ambientales, serán esenciales para ejercer un liderazgo positivo que pueda tener efectos favorables para nuestro medio ambiente. La literatura indica que líderes ambientales efectivos e influyentes no sólo consideran la preservación del medioambiente en sus decisiones, sino que van más allá del cumplimiento de normativas ambientales, asumiendo un papel activo y transformador. Líderes ambientales efectivos movilizan a otros a través de la comunicación, de sus motivaciones y conocimientos que las personas comúnmente buscan en líderes. Si bien, lo que hace influyente a un líder dependerá, en parte, de los problemas a resolver, cuando se trata de problemas ambientales, las personas buscan líderes justos, con la experiencia y conocimientos necesarios, y efectivos a la hora de gestionar y accionar estrategias de cuidado del medioambiente. Los proyectos ambientales liderados por líderes en que las personas confían tienden a ser mejor recibidos por las comunidades. De manera similar, la investigación sugiere que líderes ambientales capaces de comunicar desafíos y urgencias ambientales, al tiempo que transmiten estrategias de abordaje para estos problemas, son más efectivos toda vez que proporcionan un sentido de urgencia, pero también la esperanza necesaria para evitar que personas y comunidades se sientan impotentes. Finalmente, líderes ambientales competentes o por prestigio generalmente son vistos como expertos, ya sea por conocimiento y/o experiencia, y gozan de una buena reputación buena reputación debido a su compromiso de larga data con temas sociales. Para lograr lo anterior, el enfoque teórico de nuestra propuesta apunta a la integración del Modelo de Aprendizaje Experiencial de Kolb (2009). Este modelo, fundamentado en la teoría del aprendizaje experiencial, aporta una perspectiva valiosa para la formación de líderes ambientales comunitarios que busca ofrecer una experiencia formativa dinámica que no solo transfiera conocimientos teóricos, sino que también cultive habilidades prácticas para la acción en contextos locales. Para esto, se emplearán estrategias didácticas de situaciones reales de conflictos para favorecer el interés de los líderes en el desarrollo de las actividades. Estas estrategias principalmente serán análisis de casos, juegos de rol, aprendizaje basado en problemas, e indagación científica. Con el fin de favorecer el aprendizaje de los líderes ambientales, se considerará la teoría de aprendizaje de adultos que aborda tres grandes principios: la necesidad de aprender, para la cual se ha realizado una encuesta previa a líderes ambientales de la región; el principio aplicable en la práctica, que se desarrollará en cada módulo de aprendizaje del programa; y, finalmente, el principio de reflexionar desde la experiencia y conocimientos, facilitado en cada sesión con reflexiones metacognitivas mientras se comparten experiencias para buscar soluciones conjuntas. Finalmente, el objetivo es influir en las políticas públicas, vinculando la participación de las comunidades a temas medioambientales. Un manual formativo permitirá la aplicación del programa en Chile, fortaleciendo la participación ciudadana en liderazgos ambientales. La participación ciudadana, junto con líderes, puede extenderse a través de una red colaborativa a niveles regionales y nacionales, contribuyendo a la evaluación de políticas y decisiones para futuros sostenibles.

Este proyecto aborda los desafíos actuales relacionados con la inocuidad alimentaria en la Región de O'Higgins, particularmente en el contexto de cambio climático. Esta región, crucial para la producción agrícola en Chile, enfrenta riesgos emergentes como sequías prolongadas, aumento de plagas y enfermedades, e inundaciones. Estos fenómenos no solo afectan la producción, sino que también aumentan la vulnerabilidad de los pequeños agricultores y apicultores, quienes desempeñan un papel clave en la cadena alimentaria. Sin embargo, no se ha explorado lo suficiente cómo estos productores enfrentan la situación actual ni cómo adoptan prácticas de inocuidad alimentaria en este contexto. El objetivo general del proyecto es analizar, por primera vez en Chile, cómo diversos factores, como el conocimiento, la actitud, el control conductual percibido, y las normas sociales y morales, influyen en la intención de los agricultores y apicultores de adoptar prácticas de inocuidad alimentaria. Además, se incorpora un enfoque de género para evaluar cómo hombres y mujeres difieren en sus percepciones y adopción de estas prácticas. Los objetivos específicos incluyen: (1) evaluar el impacto conjunto de los mencionados factores en la intención de adoptar prácticas de inocuidad alimentaria; (2) analizar el efecto moderador del género en estas relaciones; y (3) realizar talleres participativos para difundir los resultados y fomentar la adopción de estas prácticas. Para lograr estos objetivos, el proyecto se basa en la Teoría del Comportamiento Planificado (TPB), la cual ha sido ampliamente utilizada para predecir comportamientos intencionales. Esta teoría sugiere que la intención de adoptar un comportamiento está determinada por tres factores principales: actitudes hacia el comportamiento, normas subjetivas y control conductual percibido. En el contexto de este estudio, se explorarán también las normas morales y el conocimiento como factores adicionales. Además, se utilizará la metodología de Modelos de Ecuaciones Estructurales (SEM) para analizar la relación entre estos factores y la intención de adoptar prácticas seguras en el ámbito de la agricultura y la apicultura. El estudio se desarrollará en la Región de O'Higgins con pequeños y medianos agricultores y apicultores. Se espera encuestar al menos a 200 participantes, asegurando que un 50% sean mujeres, lo que permitirá analizar las diferencias de género en la adopción de prácticas de inocuidad alimentaria. Los datos obtenidos a través de encuestas se someterán a un análisis factorial exploratorio para validar los constructos medidos y, posteriormente, se aplicarán los SEM para identificar relaciones entre variables y evaluar el impacto del género en la intención de adopción. El proyecto también contempla la realización de talleres participativos, donde agricultores y apicultores podrán discutir los resultados de la investigación y explorar soluciones conjuntas para mejorar la adopción de prácticas de inocuidad alimentaria. Estos talleres servirán no solo como una vía para la comunicación de resultados, sino también como un espacio para fomentar la co-creación de estrategias que puedan ser implementadas de manera efectiva por los productores. Los impactos esperados del proyecto son significativos tanto a nivel regional como nacional e internacional. En primer lugar, el estudio proporcionará un modelo teórico validado sobre la adopción de prácticas de inocuidad alimentaria en el contexto del cambio climático, lo cual contribuirá a la generación de políticas públicas y programas de capacitación para mejorar la resiliencia de los pequeños productores ante riesgos alimentarios emergentes. Además, el enfoque de género permitirá identificar y abordar las diferencias entre hombres y mujeres en la adopción de estas prácticas, lo que ayudará a diseñar intervenciones más inclusivas y equitativas. A nivel internacional, este proyecto se alinea con los esfuerzos globales para mitigar los impactos del cambio climático en la inocuidad alimentaria, y los hallazgos contribuirán al desarrollo de políticas y programas que integren la sostenibilidad en los sistemas agroalimentarios. Finalmente, este proyecto fortalecerá la colaboración interdisciplinaria entre las investigadoras, permitiendo la apertura de nuevas líneas de investigación en inocuidad alimentaria, cambio climático y equidad de género, y posicionando a la Universidad de O'Higgins como un referente en estudios sobre la adaptación al cambio climático en la agricultura y apicultura.

El crecimiento poblacional, la urbanización y el aumento de residuos orgánicos agroindustriales generan presión sobre los ecosistemas y problemas de contaminación. Para enfrentar esto, se propone valorizar estos residuos mediante la producción de bioinsumos como biofertilizantes, bioestimulantes y enmiendas ricas en carbono, entre ellas el biochar. El biochar es un material carbonoso obtenido por pirólisis (300–700 °C) con alta superficie específica, porosidad y grupos funcionales que lo hacen atractivo para usos agrícolas e industriales. Su activación química con KOH, NaOH y FeSO₄ mejora aún más su estructura porosa, capacidad de adsorción y agrega sitios de óxidos de hierro que favorecen la quimisorción de CO₂ y otros compuestos, lo que abre posibilidades para el tratamiento de aguas residuales y subproductos de distintas industrias, incluyendo la porcina. En paralelo, el cambio climático y la escasez de recursos impulsan el desarrollo de sistemas de agricultura urbana más eficientes, como la hidroponía y, específicamente, la bioponía, donde los nutrientes provienen de la mineralización de materia orgánica en lugar de fertilizantes sintéticos. Estudios previos han mostrado que el uso de digestatos y purines animales en sistemas biofiltros, combinados con biochar, puede aumentar el rendimiento de cultivos de lechuga, mejorar la solubilización de fósforo, reducir pérdidas de nitrógeno y disminuir la acumulación de metales pesados en el agua y en los tejidos vegetales. Sin embargo, la integración de biochar activado químicamente como biofiltro en sistemas biopónicos que usan residuos porcinos aún está poco explorada. Bajo este contexto, el proyecto plantea la hipótesis de que un sistema biopónico que utilice biochar activado con KOH, NaOH y FeSO₄ podrá depurar eficientemente subproductos líquidos de la industria porcina, generando soluciones nutritivas aptas para el cultivo hidropónico de Lactuca sativa en torres verticales, con rendimientos comparables a soluciones minerales convencionales. El objetivo general es diseñar, implementar y evaluar este sistema de bioponía con biofiltros de biochar activado para aclarar subproductos porcinos y usarlos en hidroponía de lechuga en sistemas verticales

Antimicrobial resistance (AMR) is a phenomenon that happens when bacteria become tolerant to antibiotics used to treat the infections they cause. Antibiotics are key therapeutic tools to treat many human and animal infectious diseases; consequently, keeping their activity on bacteria is fundamental for public and animal health. Aquaculture farming is known for using large amounts of antibiotics, making this activity particularly relevant in development and spread of AMR in aquatic environments. There is evidence in Chile that aquaculture activity increases the presence of resistant bacteria and their corresponding genes in marine sediments directly impacted by salmon farms; however, these evaluations are limited to few locations which hampers a generalization of these conclusions to other salmon farming sites in Chilean waters. There is also evidence suggesting that aquaculture-associated resistance genes present in marine sediments might be transferred to bacteria with pathogenic potential in humans such as Escherichia coli, but no studies have reported the presence of resistance traits in such bacteria in the marine environment from areas impacted by salmon farming in Chile. In countries like Norway, bivalve mollusks are used to monitor antibiotic resistance in Enterobacteria in the marine environment; therefore, they could also be useful for monitoring AMR associated with salmon farming and other anthropogenic sources in Chile. Sampling of bivalve mollusks represents an important logistical advantage to complex and expensive seabed sediment sampling. Los Lagos is the region with the highest historical production of farmed salmon in Chile; then, it is a suitable area to investigate the impact of aquaculture-sourced AMR in the marine environment. The general objective of this proposal is to investigate aquaculture-associated AMR in the marine environment of Los Lagos region from an epidemiologic approach, using bivalve mollusks as sentinel organisms and E. coli as the indicator bacterium. Specific objectives include: 1) to detect, characterize and estimate the prevalence of AMR in E. coli isolated from bivalve mollusks in the Los Lagos region, through a region-level sampling; 2) to study the spatial variability of AMR in E. coli isolated from bivalve mollusks from Los Lagos region; 3) to evaluate the effect of salmon farming activity on the richness and intensity of AMR in E. coli isolated from bivalves from Los Lagos region, controlling for potential confounding factors; and 4) to determine whether significant differences exist in the accumulation of E. coli and resistant E. coli in bivalve mollusks between the sampled bivalve species, accounting for environmental and biological factors. Bivalve mollusks samples will be obtained the 130 sampling stations set along the coast of Los Lagos by the National Program for Surveillance and Control of Harmful Algal Blooms Intoxications (red tides) coordinated by the Ministry of Health. Thirty-three additional sampling stations will be set in the same study area in order to achieve the calculated total sample size of 163 sampling stations. At each sampling station bivalve mollusks will be sampled to quantify E. coli and to detect and characterize both phenotypic and genotypic AMR in this bacterium. The study will be focused in 29 antimicrobial resistance genes (ARGs) and 20 antibiotics commonly used in salmon farming or for which resistance has been detected in previous studies. The antimicrobial susceptibility will be performed by estimating the minimal inhibitory concentrations (MICs) for each antibiotic using the VITEK2 technology. The genotypic analysis will be carried out by means of the detection target ARGs, through PCR. Spatial clustering will be examined for each antibiotic tested using MIC values and the ARG richness index; global clustering will be evaluated through the Moran’s I statistic, while local clustering will be examined by means of the spatial scan statistic. ARG richness will be modeled as a function of the local salmon farming intensity expressed as the number of active salmon farms within 10 km seaway distance from the bivalve sampling location, using a Poisson mixed-effects model in order to control for other AMR sources and important environmental variables. Similar models will be constructed using MICs as the outcome for antimicrobials that show substantial variability in this parameter. Finally, the abundance of both total and resistant E. coli (MPN/100g) found in bivalve mollusks will be modeled as a function of the bivalve species sampled, accounting for bivalve size, water temperature, local salmon farming intensity and distance to other AMR sources, using a mixed-effect linear regression model. This study will contribute to characterize and to identify the main drivers of the environmental AMR in an area with intense salmon farming activity, and it will help to understand how this AMR can impact public health through potential pathogenic bacteria. In practice, this proposal will be the first extensive epidemiological study in this matter in Chile. Moreover, this proposal will help to determine which bivalve mollusks species are suitable to monitor AMR in environments impacted by salmon farming. All this information will be crucial to set the foundations for a future AMR monitoring program in areas of intense aquaculture.

El objetivo es diseñar e implementar una estrategia transdisciplinaria de vinculación entre los apicultores de la región y la Universidad de O´Higgins, que permita construir una “Hoja de Ruta” para resolver las brechas existentes en el sector y definir las líneas de investigación aplicada a desarrollarse. Esto permitirá mejorar la asociatividad de los apicultores, mejorar la salud de las colmenas, los servicios de polinización y por ende la productividad apícola regional.

Aún lejos de tener una vacuna efectiva y segura, los gobiernos nacionales han tenido que establecer medidas sanitarias (e.g. cuarentena) para reducir el impacto de la pandemia de COVID-19. Sin embargo, no existe claridad respecto a cuáles medidas son las más eficaces y cómo la efectividad de éstas es afectada por diferentes contextos sociales, demográficos y epidemiológicos. El objetivo de esta propuesta es desarrollar un estudio observacional para evaluar el impacto de las diferentes medidas de control aplicadas por la autoridad sanitaria sobre la dinámica de COVID-19, a nivel comunal y de áreas metropolitanas, utilizando la información generada por el Ministerio de Salud. Los datos serán analizados utilizando modelos de regresión para datos de conteo, lo que permitirá evaluar potenciales desfases en el tiempo de los efectos de las medidas de control, junto con considerar el efecto de variables potencialmente confundentes. Al finalizar este estudio, la autoridad sanitaria dispondrá de evidencia científica para sustentar el establecimiento de diferentes medidas de control para COVID-19, dependiendo de contextos sociales, demográficos y epidemiológicos, permitiendo enfatizar aquellas medidas más adecuadas para cada caso. Los modelos quedarán disponibles en una aplicación web donde podrán ser interrogados por las autoridades sanitarias.