Thermal variability of the root-to-canopy system in European plum: Effect on the Non-Structural Carbohydrates (NSC) metabolism and its relationship with phenological pattern

To determine the changes on the root-to-canopy system temperatura gradient and their effect of NSC concentration and allocations on different European plum tree organs and tissue, and to establish their relationship with phenology stages undes a scenario the climate change

Desarrollo Agrícola Integral del Secano Interior de la Región de O’Higgins

Comprende la contratación de un Estudio de validación productiva, vinculada al establecimiento de nuevos huertos y cultivos, manejos agronómicos y creación de fichas técnicas por cada rubro con potencial identificado.

Exposición dietaria a micotoxinas en lactantes hasta 24 meses en Chile: determinación en fórmulas lácteas, preparados y cereales mediante HPLC-MS/MS

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.

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

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.

Cambio climático y riesgos alimentarios: Evaluación con enfoque de género de los factores que afectan la intención de adopción de prácticas de inocuidad alimentaria en agricultura y apicultura

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.

Transferencia Aumento de la Competitividad para los rubros hortícola y apícola de la Región de O’Higgins mediante el Sello Reducción de Riesgos Alimentarios (RRA)

Objetivos específicos:
Capacitar a los productores apícolas y hortícolas en cultura de inocuidad alimentaria y reglamento RRA en forma continua.
Certificar a través del sello RRA
Desarrollar una campaña de difusión y marketing regional del sello RRA.
Conformar el comité asesor público-privado regional de carácter permanente para asesorar y apoyar el funcionamiento continuo del sello RRA.

Determinación de micotoxinas estrogénicas en mujeres con síndrome de ovario poliquístico y su impacto a nivel hepático en un modelo celular

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.

Non-thermal technologies for Highly Hazardous Pesticides in fresh vegetables: Study of Processing factors and Risk Assessment according their Maximum Residue Levels of Chile.

In modern agriculture the production of fresh vegetables requires the use of pesticides to control pest and
diseases during the vegetation period as pre- or post-harvest treatment. However, the improper use of
pesticides due to overuse, harvesting before the Pre-Harvest Interval (PHI), can lead a high number of
pesticides residues increasing the exposure and impacts on human health. Different scientific evidences and
official data from the national surveillance shown that pesticides in Chile are not enough regulated and
monitored for their import, registration, agricultural and domestic use. In addition, scientific papers have
shown serious concerns due to presence of Highly Hazardous Pesticides (HHPs) in highly consumed fresh
vegetables in Chile from farmers, food street markets and supermarkets mainly in the Metropolitan Region.
Currently pesticide residues represent a national concern due to serious transgression of Chilean Maximum
Residue Levels (MRLs) and number and concentrations of HHPs. The HHPs are acknowledged to present high
levels of acute or chronic hazards to human health and environment under the criteria of the World Health
Organization (WHO), the Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), the Globally
Harmonized System of Classification and Labelling of Chemical (GHS), and the international agreements or
conventions (Rotterdam, Stockholm or Paris). There is a relevant need to support and provide to official
authorities with novel and high-quality information of mitigation strategies for reducing the presence of HHPs
residues in food. Also, the methodologies to obtain processing factors and to evaluate risk assessment are
necessary for modify the current regulation to restrict or ban the authorization of HHPs in Chile. On another
hand, non-thermal technologies for reducing pesticide residues appears as a suitable strategy to reduce the
presence of pesticide residues in fresh food. Therefore, the main objective is to study the effect of nonthermal technologies on highly hazardous pesticides residues on fresh vegetables including their associated
processing factors and risk assessment according the Maximum Residue Levels of pesticides in Chile. Two
specific aims have been proposed; to determine the effects of non-thermal technologies on highly hazardous
pesticides in fresh vegetables and their corresponding processing factors and maximum residue levels; to
evaluate health risk assessment of highly hazardous pesticides according the processing factors and
maximum residue levels. The method of extraction will be “quick, easy, cheap, effective, rugged and safe”
QuEChERS for HHPs multiresidues according to the guideline SANTE 2017 provided by European Commission.
The quantification for HHPs residues in leafy vegetables (lettuce and chard) and solanaceous vegetables
(tomatoes and peppers) will be using Liquid and Gas Chromatography (HPLC-MS/MS and GC-MS/MS) based
on the guideline SANTE 2017 provided by European Commission. Different parameters will be validated such
as %RSD, uncertainty, limit of detection and quantification (LOD, LOQ). During the fourth year of project
each season vegetables will be cultivated under good agricultural practices (GAP) in the Experimental Field
Talagante at Universidad de Las Americas (UDLA). Twenty HHPs will be used for their high presence and
transgression of the Maximum Residue Levels (MRLs) of Chile at the National Surveillance of Agricultural and
Livestock Services (SAG) reported in the last five years. The applications will be set up at the field rate (FR)
proposed in the labelling of the products and doble field rate (2FR) to emulate the overuse of pesticides by
farmers with the purpose to have high levels of HHPs for the non-thermal technologies. The vegetables will
be transported under refrigerated conditions (-4ºC) to the Laboratory of Chemistry at UDLA. The non-thermal
technologies were selected for their novelty and promising results for reducing pesticides residues: Cold
Plasma, UV light, ultrasound and ozone (O3) will be used at two concentrations each one by three replicates
for each treatment/vegetable. Controls with or without HHPs will be used to compare. After use non-thermal
technologies, the processing factors will be determinate for each vegetable/HHPs/non-thermal technology.
The risk assessment will be evaluated through the estimated daily intake (EDI), the Hazard quotient (HQ)
and the chronic hazard index (cHI) for each HHPs. The pesticide residue intake models will be setup using
data by the average body of Chileans, age, gender, and a mixture of data from the model PRIMo V 3.1 which
is used by the European Food safety Authority (EFSA). The results of this project should be used to increase
the knowledge of non-thermal technologies to decrease the serious levels of HHps in the most consumed
fresh vegetables of Chile, reduce the number of transgressions of the Chilean MRLs, and decrease the hazard
of HHPs to human health. Likewise, to support the decision-making process of national authorities for the
restriction or ban of Highly Hazardous Pesticides.

Red de colaboración internacional para el fortalecimiento del uso de la tecnología NIR como una herramienta de validación de calidad, origen e inocuidad de productos agropecuarios

En la región de O’Higgins, como consecuencia de sus características agroclimáticas y recursos naturales, se han desarrollado sistemas productivos agrícolas, pecuarios y frutícolas que poseen características particulares valoradas tradicionalmente por los consumidores. No obstante, el aumento en la vulnerabilidad de los sistemas de producción acaecida por los efectos del cambio climático en las precipitaciones y en la presencia de eventos climáticos extremos hacen necesaria una valoración formal de estos atributos, que se traduzca en un diferencial de precios. Por otro lado, el aumento en la intensificación de la agricultura ha artificializado el sistema natural, generando una mayor presión sobre sus atributos estructurales y/o funcionales en la dimensión biofísica. Esta situación ha creado sistemas más simples, homogéneos y especializados, donde aumenta la velocidad de los flujos, se modifican los ciclos biogeoquímicos, y el funcionamiento del sistema se hace dependiente del aporte de cantidades crecientes de insumos, con mayor dependencia de fuentes externas y disminución de su capacidad natural de regulación interna. Esta incapacidad de regulación interna de sistemas artificializados genera la acumulación de compuestos en los productos que abandonan el sistema. Entre compuestos destacan pesticidas, herbicidas, minerales y antibióticos, entre otros. Finalmente, la búsqueda de un aumento en la rentabilidad de las explotaciones agropecuarias o de los intermediarios que comercializan sus productos, conlleva la realización de prácticas inescrupulosas que, junto con afectar la calidad de los productos, ponen en riesgo la salud de los consumidores.
Considerando lo anteriormente descrito, se requiere de un aumento de la sostenibilidad de los sistemas de producción agropecuarios, respaldado en una visión integral de la producción, que valore la forma de producción (en sus componentes social y ambiental), el lugar de procedencia, y a la vez los atributos de calidad e inocuidad que estos componentes entregan a los alimentos.
En vista de los requerimientos antes descritos, surge la necesidad de tecnologías y protocolos que permitan validar la calidad, origen e inocuidad de los productos agropecuarios. En Chile se han realizado esfuerzos para abordar esta temática, incluyendo el desarrollo de Sello de Origen y recientemente, a través de seminarios sobre Fraude alimentario y del proyecto de generación de un Sistema Nacional de Referencia para la Autenticidad de los Alimentos y la trazabilidad del origen, liderados por ACHIPIA.
Entre las tecnologías utilizadas para el control de calidad de alimentos, destaca por sus características de rapidez, inocuidad, flexibilidad y potencialidad, la tecnología NIR (Near Infrared Reflectance). Así, dentro de la literatura técnica y científica, es posible encontrar aplicaciones para un amplio abanico de productos, entre los que se incluyen carne, lácteos, miel, hortalizas y frutas, en un set de aplicaciones que incluyen aspectos de calidad, patrones de alimentación animal, detección de pesticidas y detección de antibióticos, por mencionar algunas.
Teniendo presente la anterior, y considerando que el primer paso para la generación de mecanismos de autenticidad de productos agropecuarios es la capacitación de capital humano, la propuesta tiene como objetivo principal fortalecer la colaboración internacional para la implementación del uso de la tecnología NIR como una herramienta de validación de calidad, origen e inocuidad de productos agropecuarios en la región de O’Higgins a través de la capacitación y difusión de las potenciales áreas de aplicación, y a través de la aplicación de tecnología en tres productos ejemplos: miel, carne de cordero y lechugas.

Transferencia Laboratorio Ecosistemas de Humedales

Diseñar e implementar un >Laboratorio de Ecosistema de Humedales para el desarrollo y transferencia de herramientas biotecnológicas sustentables para la Regíon e O´Higgins, mediante monitoreo, extensión y educación