Proyectos

Las micotoxinas son metabolitos producidos por algunos hongos del tipo Aspergillus, Penicillum o Fusarium, contaminantes habituales de alimentos que necesitan secado como granos, frutos secos y condimentos. Las micotoxinas son extremadamente tóxicas y afectan tanto a animales como humanos; las de mayor significancia son la ocratoxina A, aflatoxina, fumonisina, tricotecenos y zearalenona. En términos generales, las micotoxinas al ser ingeridas son absorbidas en el tracto gastrointestinal, metabolizadas en el hígado a través de reacciones de Fase I (oxidación) y Fase II (conjugación), y finalmente excretadas por orina y heces. El principal órgano afectado por la exposición a micotoxinas es el hígado, órgano central del metabolismo, incrementando el tamaño hepático, el estrés oxidativo y modificando los niveles de lisofosfatidilcolina, que puede aumentar la apoptosis a través de la producción de especies reactivas de oxígeno. Además, se ha descrito que algunas de las micotoxinas pueden tener efectos endocrinos, principalmente de tipo estrogénico. La zearalenona (ZEN) es una de las micotoxinas más importantes producidas por Fusarium spp. Los hongos del tipo Fusarium son uno de los más frecuentes encontrados en Chile, y se ve aumentada en condiciones de estrés hídrico. La ZEN es termoestable y no se degrada por el procesamiento. La ZEN es una fusariotoxina estrogénica, es decir se clasifica como un fitoestrógeno o como un micoestrógeno, ya que su estructura química es análoga a la de los estrógenos naturales. Esto permite su unión con los sitios receptores estrogénicos, lo que conduce a una estrogenicidad amplificada. Como resultado, la intoxicación por ZEN conduce con mayor frecuencia a disrupción endocrina y trastornos del sistema reproductivo. Los metabolitos hepáticos pueden tener aun mayor afinidad con los receptores estrogénicos; por ejemplo, el alfa-zearalenol (α-ZEL) es 60 veces más estrogénico que ZEN. Si bien en Chile se han realizado estudios de biomonitoreo de micotoxinas, no existe en la actualidad información sobre la exposición a ZEN y sus metabolitos especialmente en mujeres y sus posibles efectos como disruptores hormonales. En este contexto, existe una condición endocrinometabólica muy prevalente en la población chilena denominada “Síndrome de ovario poliquístico” (SOP), la cual se caracteriza por la presencia de un exceso de hormonas andrógenicas, irregularidad menstrual y morfología de ovarios poliquísticos. Además, las mujeres con SOP poseen un mayor riesgo de desarrollar alteraciones metabólicas como resistencia a la insulina, diabetes tipo 2, síndrome metabólico y enfermedad cardiovascular, impactando su calidad de vida. El estudio de la fisiopatología del SOP es desafiante ya que es una condición muy heterogénea, sin embargo, se ha descrito que el hiperandrogenismo, la disfunción ovulatoria, alteraciones en la pulsatilidad de la hormona liberadora de gonadotrofinas (GnRH) y la resistencia a la insulina, tienen un rol clave en el desarrollo de esta condición. Por otra parte, el exceso de andrógenos incrementa los niveles de insulina y reduce la producción de la globulina transportadora de hormonas sexuales (SHBG) en el hígado, lo que aumenta la circulación de testosterona bioactiva libre. Además, la hiperinsulinemia estimula la síntesis de andrógenos activando la vía de la esteroidogénesis e incrementa estados de inflamación y estrés oxidativo, debido a la disfunción mitocondrial, promoviendo el desarrollo de un círculo vicioso. Sin embargo, la contribución individual de estos factores puede variar entre las pacientes, dando cuenta de la heterogeneidad clínica que se observa en la clínica. Aunque en su etiología se han implicado factores genéticos y de estilo de vida, cada vez hay más pruebas de que la exposición a contaminantes ambientales, incluyendo los disruptores endocrinos, también pueden contribuir significativamente al desarrollo y la fisiopatología del SOP. En este contexto, el rol de las micotoxinas como disruptores endocrinos no ha sido estudiado extensamente en el contexto del SOP, y debido a posibles efectos acumulativos e interacciones sinérgicas entre estos contaminantes, se requiere evaluar su potencial impacto en la fisiopatología del SOP. En particular, se ha considerado que las micotoxinas con actividad estrogénica, como la zearalenona, podrían influir en el equilibrio hormonal de las mujeres y potencialmente contribuir al desarrollo o exacerbación del SOP. De esta manera, el objetivo general de esta propuesta es evaluar los niveles circulantes de ZEN y sus metabolitos como posibles factores de riesgo dietarios, y determinar su posible asociación con alteraciones endocrinometabólicas en mujeres chilenas con SOP. Este objetivo será abordado mediante un estudio clínico en mujeres chilenas y un estudio in vitro. La investigación propuesta aportará información valiosa y novedosa sobre cómo factores dietarios contribuyen al desarrollo y severidad del SOP, abriendo nuevas vías para la comprensión y manejo de esta condición. Finalmente, esta propuesta se enmarca dentro del objetivo de vincular el ICA3 y el Instituto de Ciencias de la Salud, contribuyendo al objetivo estratégico de la Universidad de consolidar los Institutos de Investigación mediante la colaboración estrecha e interdisciplinaria. Más aún, el estudio aportará con formación de estudiantes de ambos institutos, la divulgación y difusión de los resultados del proyecto.

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.

Se han identificado más de 400 micotoxinas, químicamente estables y habituales en alimentos, con efectos comprobados de carcinogenicidad, inmunosupresión, disrupción endocrina, genotoxicidad, neurotoxicidad y alteraciones en el crecimiento, desarrollo y reproducción. En este contexto, la baja natalidad en Chile acentúa la necesidad de proteger la infancia temprana(0-24 meses), etapa en que fórmulas, preparados y cereales constituyen una fuente de exposición. La evidencia internacional confirma su alta presencia en alimentos infantiles. En Chile, aunque los estudios son limitados, se ha detectado aflatoxinaM1, ocratoxinaA, deoxinivalenol y zearalenona. Sin embargo, el Reglamento Sanitario de los Alimentos(RSA) considera menos micotoxinas, con límites mucho menos estrictos que la UE y sin enfoque en la infancia, generando una brecha regulatoria. Este estudio, en línea con la Estrategia Nacional de Salud 2021-2030 (alimentación inocua, prevención de ECNT y desarrollo infantil), dotará al ISP de capacidades de vigilancia, fiscalización, investigación, transferencia tecnológica y referencia, mediante HPLC-MS/MS validado para 19 micotoxinas reguladas y emergentes. Objetivo: Evaluar el riesgo por exposición dietaria a micotoxinas en menores de 24 meses, mediante su determinación en fórmulas lácteas, alimentos preparados y cereales infantiles comercializados en Chile. Métodos: Estudio transversal; muestreo estratificado(300 muestras); análisis HPLC-MS/MS según norma UE para 19 micotoxinas(reguladas y emergentes); comparación regulatoria, cálculo de IDE(μg/kg-día) y caracterización del riesgo(HQ/MOE). Resultados esperados: línea base nacional de micotoxinas en alimentos infantiles por HPLC-MS/MS; identificación de ocurrencias y co-ocurrencias; comparación con límites UE; estimación de exposición y riesgo por grupo etario; y evidencia científica para actualizar el RSA, reduciendo riesgos y orientando políticas públicas en protección infantil.

.

Sistema Articulado de Investigación en Cambio Climático y Sustentabilidad de Zonas Costeras de Chile CUECH/RISUE RED21992

.

Objetivo general Evaluar el efecto de técnicas silviculturales sobre el establecimiento de especies del bosque esclerófilo (Kageneckia oblonga, Lithraea caustica, Quillaja saponaria y Schinus polygamus) en sitios degradados y de baja disponibilidad hídrica. Objetivos específicos Como hipótesis de investigación se plantea que (1) En la fase de establecimiento, plantas producidas en contenedores más largos y con poda lateral debieran presentar mayor volumen radicular y con ello mayor sobrevivencia en campo. Casillas con componentes retenedores de humedad tales como materia orgánica e hidrogel debieran presentar mayor contenido de humedad de suelo en el periodo estival y así mayor sobrevivencia de planta. (2) La aplicación de riego debiera generar mayor sobrevivencia solamente en plantas provenientes de contenedores más pequeños plantadas en casillas sin aplicación de componentes que retengan humedad. La metodología contempla la selección de un conjunto de especies endémicas pertenecientes al tipo forestal esclerófilo de interés para la restauración del bosque esclerófilo. En una primera fase en vivero, se analizarán los atributos de calidad de planta y los cambios morfológicos del sistema radical, generados a partir del cultivo en diferentes tipos de contenedor (tamaño 15x15 cm y 13x20cm) en todas las especies durante una temporada de crecimiento. La segunda fase de campo, contemplará una plantación experimental que se localizará en una zona rural de la Región Metropolitana cuyas características son representativas de ambientes con severas limitaciones abióticas para el establecimiento de plantaciones. Se establecerán parcelas de 3200 m2 para cada especie por separado. El estudio será un diseño factorial en bloques completos al azar con 16 tratamientos (n=50). Los tratamientos consisten en una combinación de 2 niveles de tamaño de contenedor (plantas provenientes de vivero), 4 niveles de casilla de plantación y 2 niveles de frecuencia de riego. En total se establecerán 3200 plantas de las 4 especies. Específicamente, se probará el uso de casillas de plantación profundas (40x80 cm), las cuales variarán en el tipo de combinación de materiales de relleno (control con suelo; mezcla suelo y rocas 3:1; mezcla suelo y materia orgánica 3:1; mezcla suelo e hidrogel 3:1). Adicionalmente, se aplicarán dos frecuencias de riego (riego de subsistencia cada 30 días y riego normal cada 7) en primavera y verano por dos temporadas de crecimiento. Se medirán los cambios en la humedad de suelo y la tasa de colonización de raíces en la casilla de plantación. Durante la estación seca estival (octubre a abril) se medirán la tasa de sobrevivencia y crecimiento de todas las especies, así como el estado hídrico de las plantas sometidas a diferentes frecuencias de riego. Resultados De los resultados de esta investigación se espera generar importante información acerca de alternativas de manejo de plantas en contenedor, así como validar la importancia del manejo de la casilla de plantación mediante el uso de una combinación de materiales que favorecen la capacidad de retención de agua y la infiltración en el suelo para promover el crecimiento de raíces en profundidad. Esta información es relevante en el área de la restauración ecológica, específicamente para la identificación de criterios de calidad de planta en vivero, selección de especies para ambientes semiáridos, diseño y planificación de plantaciones con énfasis en técnicas de conservación de la humedad en la casilla de plantación a largo plazo y con mínimo aporte de riego y la valorización de las prácticas potencialmente bonificables por la ley 20.283, que favorezcan la sobrevivencia de las especies en estudio.

Fires have historically played an important role in the composition and distribution of terrestrial ecosystems. However, these events have also represented an important pressure that have induced land degradation worldwide; especially in regions with Mediterranean climates with dry summers and elevated temperatures. In forests, fires not only exert an individual effect on each of their components; including vegetation, animals and other natural resources such as soil and water, among others, but also on the relationship among these constituents, which in turns, compromise the functionally of the whole ecosystem. Forest fires directly affect aboveground biomass production and other ecosystem services (i.e. benefits society directly or indirectly obtain from ecosystems). Land burning can also compromise belowground conditions that are essential to support aboveground life. Though soil biological processes are recognized as main drivers of ecosystem recovery following fires, the consequences of land burning on soil microorganisms are less understood than those on soil physicochemical properties. The present research aims precisely to elucidate what are the effects of fires on a particular group of soil microorganisms, crucial for maintenance of proper soil ecosystem services and natural resilience. The microbial specialist studied in this project would be microorganisms capable of nitrogen fixation (diazotrophs), particularly those living in non-mutualistic associations in soil environments (within the soil rhizosphere or as free-living organisms in bulk soils). It is known that land burning can negatively impact soil microorganisms directly by compromising diversity and altering their composition; moreover, these pressures can also indirectly affect soil microbiota by altering soil physicochemical properties. Recently, advanced on molecular biology and analytical techniques have allowed to incorporate the study of microbial interactions and adaptations following soil disturbances. Microbial co-occurrences network studies have shed lights on particular microbial taxa relationships (negative and positive) and adaptations to changes in soil abiotic factors following disturbances. Thus, these analyses can contribute to better understand the ecological significance of environmental pressures on proper soil ecosystem functioning considering the previous background, the present study aims to assess through ecological molecular analyses how non-mutualistic diazotrophic microorganisms interact with other members of the bacterial community and adapt to changes in soil physicochemical conditions in Mediterranean forest following fires. In the present work, it is hypothesized that ecological networks will reveal shifts in non-mutualistic diazotrophic population structure in Mediterranean forest after fires, due to changes in their interactions with other microorganisms and responses to modified physicochemical properties. To test this hypothesis, classical soil physicochemical analyses and cutting-edge, molecular based, microbial ecology analyses will be implemented in burned and unburned soils of two Mediterranean native forest in the Region of O’Higgins in central Chile. The strategy used for this study will consist of two types of studies: 1) at the field scale, and 2) at a field-laboratory scale. The field scale study will include burned areas and unburned areas for comparison. The field-laboratory scale experiment will consist of soil samples taken in the field, burned in the laboratory, and incubated at their original site for different periods of time. By accomplishing the proposed project, it is expected to identify what are the main biotic conditions (e.g. taxa positively or negatively interacting with diazotrophs) and the main abiotic parameters correlating with these interactions in burned and unburned soils. This knowledge would allow to better design and implement soil restoration initiatives in Mediterranean native forest, which will in turn contribute to the reestablishment of proper functionally of the whole forest ecosystem, contributing to sustain their ecosystem services and their natural resilience towards future environmental pressures.

La presente propuesta busca generar un proceso de evaluación rápida de los efectos post-incendio a diferentes escalas, para la toma de decisiones informadas entre la academia y actores involucrados en la gestión preventiva, mitigación y de recuperación desde el suelo hasta paisajes funcionales. Considerando que (i) no se cuenta con una sistematización de los impactos de los incendios en los ecosistemas forestales a corto plazo, (ii) existe una falta de conocimiento sobre el papel que desempeña el suelo en la respuesta de la vegetación frente a incendios de diversas intensidades y severidades, y (iii) se ha experimentado un aumento significativo en la investigación basada en sensores remotos debido a su alcance espacial y temporal, la presente propuesta consiste en la creación de un prototipo de evaluación multiescala para la toma de decisiones interdisciplinarias post-incendios forestales: recuperando los servicios ecosistémicos desde el suelo a paisajes multifuncionales. El producto obtenido como prototipo de solución será un proceso de levantamiento y validación de información que permita integrar el conocimiento científico-técnico a la toma de decisiones post-incendios. El proceso de construcción del prototipo busca generar las bases para impactar de manera positiva la planificación colaborativa, proactiva e informada de las acciones de evaluación temprana de los efectos de los incendios en los ecosistemas, para la prevención o mitigación de los riesgos asociados a la ocurrencia de incendios y prácticas de recuperación atendiendo dichas condiciones climáticas se hacen cada vez más evidentes.

Los ecosistemas costeros son ambientes altamente susceptibles a los efectos del cambio climático, para los cuales se proyecta a escala global un aumento en el nivel del mar de entre 0,5 y 1 m hacia el 2100. Una consecuencia importante del aumento del nivel del mar es la intrusión de agua salada, que se produce por el movimiento del agua de mar hacia los continentes. En Chile, el Ministerio del Medio Ambiente ha identificado las zonas más expuestas (por debajo de los 10 m s.n.m) a fenómenos asociados al aumento del nivel del mar y cambios en la cota de inundación en comunas de zonas costeras. Sin embargo, estos estudios no asocian la vulnerabilidad de dichos ecosistemas con fenómenos de intrusión salina. El aumento del nivel del mar y la entrada de agua salada a los continentes han demostrado afectar comunidades costeras, sistemas productivos como la agricultura, así como servicios ecosistémicos relacionados con estos. Dentro de estos últimos, se encuentra la capacidad de los suelos de proveer alimentos y de funcionar como un sumidero de carbono, y así mitigar los efectos del cambio climático. Contrario de los avances de conocimiento en la materia a nivel internacional, en Chile se desconocen estudios sistemáticos que evalúen los riesgos de intrusión marina y su relación con la agricultura y el desarrollo sostenible de zonas costeras en Chile. No obstante, estudios locales recientes destacan a las comunas de Pichilemu (región de O'Higgins) y Maullín (región de Los Lagos), como zonas vulnerables a inundaciones por el aumento del nivel del mar y que actualmente evidencian intrusión salina y afectación de suelos agrícolas. En este contexto, para abordar de manera integral el impacto de la intrusión marina en los territorios a nivel nacional, se requiere del desarrollo de la ciencia de resiliencia costera en Chile, así como de nuevas técnicas para identificar con éxito la vulnerabilidad de los paisajes costeros y sistemas agrícolas a la intrusión de agua salada, todo lo cual requiere la interacción de la academia y las comunidades locales, los agricultores y tomadores de decisiones. Consecuentemente, la presente propuesta tiene como objetivo crear una red internacional entre la Universidad de O’Higgins, la Universidad de Chile y la Universidad de Maryland, con un enfoque interdisciplinar, es decir integrando las disciplinas de las ciencias agronómicas, ciencias naturales y las ciencias sociales para abordar desafíos relacionados con la adaptación de los sistemas agrícolas costeros y servicios ecosistémicos de suelos a los efectos de la intrusión marina. La red de colaboración, a desplegar en Pichilemu y Maullín, permitirá robustecer y abordar esta temática en Chile, y así contribuir al desarrollo de soluciones en la materia con alcances a nivel nacional.