{"id":2,"date":"2018-02-27T17:16:42","date_gmt":"2018-02-27T08:16:42","guid":{"rendered":"https:\/\/mge.hiroshima-u.ac.jp\/SATREPS_MACH\/?page_id=2"},"modified":"2021-12-02T14:13:10","modified_gmt":"2021-12-02T05:13:10","slug":"project","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/mge.hiroshima-u.ac.jp\/SATREPS_MACH\/es\/project\/","title":{"rendered":"PROYECTO"},"content":{"rendered":"

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La producci\u00f3n de alimentos de manera industrial es indispensable para satisfacer los requerimientos nutricionales de la poblaci\u00f3n humana en creciente expansi\u00f3n, y las actividades realizadas en torno a este objetivo global tienen importancia econ\u00f3mica regional. La mala gesti\u00f3n de los procesos industriales da\u00f1a el entorno natural, impidiendo la producci\u00f3n de alimentos en s\u00ed. La mala gesti\u00f3n de los procesos industriales da\u00f1a el entorno natural, impidiendo la producci\u00f3n de alimentos seguros para el consumo humano, lo que implica una gran responsabilidad.<\/p>\n

En el mundo moderno, muchos pa\u00edses desarrollados dependen del suministro de alimentos importados. Desconcertantemente, muchas anomal\u00edas ambientales han sido reportadas en el primer extremo, es decir, aquellos pa\u00edses que producen en masa y exportan sus productos. Las anomal\u00edas ecosist\u00e9micas observadas en aguas costeras chilenas en los \u00faltimos a\u00f1os, especialmente los brotes o floraciones de algas nocivas (FAN) (del ingl\u00e9s \u201charmful algal blooms\u201d, HAB), podr\u00edan enumerarse como uno de los casos relacionados con la exportaci\u00f3n de productos alimenticios a Jap\u00f3n. Este proyecto de cooperaci\u00f3n binacional Chile-Jap\u00f3n busca caracterizar la din\u00e1mica de las FAN en aguas costeras chilenas desde el punto de vista microbiol\u00f3gico ambiental: proponemos entender las FAN como un holobioma (holo = completo, bioma = ecosistema), centr\u00e1ndose espec\u00edficamente en la caracterizaci\u00f3n de interacciones biol\u00f3gicas entre las especies microbianas constituyentes, para elucidar la din\u00e1mica de estos brotes.<\/p>\n

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Folletos de SATREPS MACH en espa\u00f1ol (versi\u00f3n PDF para p\u00fablico general)<\/a><\/p>\n

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Folletos de SATREPS MACH en espa\u00f1ol (versi\u00f3n PDF para investigadores etc)<\/a><\/p>\n

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Cartel de Mach Satreps en espa\u00f1ol (versi\u00f3n de alta resoluci\u00f3n)<\/a><\/p>\n<\/div>\n

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I. <\/span>Antecedentes del proyecto<\/h2>\n

Relaci\u00f3n entre Chile y Jap\u00f3n<\/h3>\n
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Chile es el segundo mayor exportador de productos marinos a Jap\u00f3n. En particular, Jap\u00f3n destina un monto aproximado de 1,2 billones de d\u00f3lares (USD) en importaciones de salm\u00f3n (77% de la importaci\u00f3n total) (Japan Fisheries Agency, 2014). En este contexto, el salm\u00f3n es considerado “una especie ex\u00f3tica” introducida artificialmente en Chile por el programa de cooperaci\u00f3n t\u00e9cnica de la Agencia de Cooperaci\u00f3n Internacional del Jap\u00f3n (JICA) durante los a\u00f1os 60, cuyos productos actuales son 100% de origen de acuicultura. Su producci\u00f3n aument\u00f3 r\u00e1pidamente de 1,3 a 3,6 billones de USD durante 2004 ~ 2014, generando estabilidad econ\u00f3mica en el sur de Chile donde antes s\u00f3lo exist\u00edan actividades industriales menores.<\/p>\n

Por otro lado, el surgimiento de enfermedades epid\u00e9micas en peces y las FAN constituyen actualmente una amenaza para la industria, como tambi\u00e9n para el ecosistema marino de un \u00e1rea m\u00e1s extensa. Episodios de mortandad a gran escala de peces causadas por FAN ocurrieron en la regi\u00f3n de Los Lagos durante marzo y mayo de 2016, causando graves da\u00f1os a la industria estimados entre 0,5 y 1 bill\u00f3n de USD (15% de la producci\u00f3n total). Adem\u00e1s de estos casos de mortandad en peces, se observ\u00f3 la acumulaci\u00f3n de veneno paralizante en mariscos de bancos naturales y de criadero causada por una FAN, perjudicando tanto a la pesca artesanal como a la acuicultura, adem\u00e1s de la salud p\u00fablica. De esta forma, es urgente realizar investigaciones en detalle para contrarrestar estos da\u00f1os, en particular aquellas relacionadas con microbiolog\u00eda ambiental.<\/p>\n

HAB e interacci\u00f3n bi\u00f3tica (holobioma)<\/h3>\n

Es sabido que la din\u00e1mica de las FAN se ve afectada por distintas condiciones ambientales, tales como la temperatura del agua, la salinidad, la concentraci\u00f3n de nutrientes y la duraci\u00f3n del d\u00eda. Adem\u00e1s de estos factores fisicoqu\u00edmicos, investigaciones recientes indican la existencia de factores biol\u00f3gicos que pueden determinar de manera crucial el comportamiento de las FAN. Por ejemplo, en la actualidad es ampliamente aceptado que la extinci\u00f3n de las FAN se debe al efecto alguicida de algunas bacterias e infecciones virales. En particular, las infecciones virales se basan en las interacciones espec\u00edficas entre hu\u00e9sped y virus determinadas a nivel molecular, por lo que el efecto alguicida especie-espec\u00edfico por parte de los virus empujar\u00e1 el equilibrio del ecosistema a uno similar antes de la aparici\u00f3n de las FAN. Adicionalmente, varios estudios han revelado que algunas bacterias se propagan r\u00e1pidamente a lo largo del desarrollo de estas floraciones, ejerciendo sus efectos alguicidas durante el pico de las floraciones para luego terminar con la proliferaci\u00f3n de \u00e9sta.<\/p>\n

A diferencia del proceso de t\u00e9rmino de las floraciones, el mecanismo para la formaci\u00f3n de las FAN sigue siendo desconocido. Distintos estudios recientes revelaron que las interacciones especie-espec\u00edficas entre fitoplancton y bacterias promueven la propagaci\u00f3n de los primeros, revelando el papel crucial de las bacterias promotoras del crecimiento durante la formaci\u00f3n de las FAN. Estos hallazgos sugieren el impacto significativo de la interacci\u00f3n bi\u00f3tica entre los microorganismos marinos en el \u00e1rea con especies de algas envueltas en las FAN, as\u00ed como las condiciones fisicoqu\u00edmicas, es decir, salinidad, temperatura, eutroficaci\u00f3n y duraci\u00f3n del d\u00eda, en la determinaci\u00f3n del comportamiento de las floraciones nocivas. Nosotros proponemos comprender este ecosistema de microbioma local, incluidas las especies de las FAN y los microorganismos relacionados en el \u00e1rea, como un “holobioma”. Proponemos que investigar la interacci\u00f3n entre los componentes del holobioma es esencial para comprender el comportamiento de las FAN en el entorno. Con este fin, dise\u00f1amos este proyecto de colaboraci\u00f3n internacional para descifrar el comportamiento de las FAN como una din\u00e1mica estructural FAN-holobioma mediante la incorporaci\u00f3n de diversos enfoques de investigaci\u00f3n que incluyen el aislamiento y caracterizaci\u00f3n de microorganismos constituyentes, an\u00e1lisis fisiol\u00f3gicos de las interacciones bi\u00f3ticas, adem\u00e1s de an\u00e1lisis r\u00e1pidos y progresivos en metagenoma y metatranscriptoma. As\u00ed, este proyecto proporcionar\u00e1 informaci\u00f3n sobre la din\u00e1mica de las FAN a partir de aspectos microbiol\u00f3gicos ambientales, los cuales hasta la fecha han faltado en gran parte de las investigaciones sobre FAN. Por lo tanto, se espera que los resultados de este proyecto contribuyan al dise\u00f1o de contramedidas para las FAN no solo en Chile, sino que en otros pa\u00edses, incluyendo Jap\u00f3n.<\/p>\n<\/div>\n

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II. <\/span>Objetivo del proyecto<\/h2>\n
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Este proyecto posee dos aspectos: investigaci\u00f3n cient\u00edfica b\u00e1sica e implementaci\u00f3n social de los resultados de la investigaci\u00f3n. Planeamos investigar la din\u00e1mica de las FAN mediante un exhaustivo an\u00e1lisis de las FAN-holobioma, para luego refinar los resultados de la investigaci\u00f3n a un uso pr\u00e1ctico, y utilizarlo en la predicci\u00f3n de la din\u00e1mica de las FAN y el desarrollo de medidas que las prevengan. Concretado este primer aspecto, los resultados del proyecto contribuir\u00e1n a establecer protocolos de cultivo sostenible de peces, estabilizar la producci\u00f3n acuicola y preservar el ecosistema. Adem\u00e1s, nuestro objetivo es promover la colaboraci\u00f3n cient\u00edfica activa entre Chile y Jap\u00f3n, y contribuir con actividades educativas de acercamiento para llegar a una amplia audiencia en Chile a trav\u00e9s de este proyecto.<\/p>\n

Investigaci\u00f3n b\u00e1sica<\/h3>\n

Caracterizaci\u00f3n de los constituyentes del holobioma<\/h4>\n
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Para identificar los componentes de las FAN-holobioma, incluidos el fitoplancton, las bacterias y los virus, aislaremos y caracterizaremos estos microorganismos desde muestras de agua marina y sedimentos fangosos recogidos desde los puntos que muestran una ocurrencia m\u00e1s frecuente de FAN. Para comprender las condiciones fisicoqu\u00edmicas \u00f3ptimas para la formaci\u00f3n de las FAN, caracterizaremos estas condiciones \u00f3ptimas para el crecimiento de los componentes del holobioma y los efectos de las bacterias y virus en la fisiolog\u00eda del fitoplancton. Esta informaci\u00f3n proporcionar\u00e1 una visi\u00f3n concreta de los factores fisicoqu\u00edmicos y biol\u00f3gicos que determinan la din\u00e1mica de las FAN en el medio ambiente. Adem\u00e1s, identificaremos secuencias gen\u00f3micas parciales de los microorganismos asociados al holobioma, que ser\u00e1n utilizadas m\u00e1s adelante en el proyecto en la identificaci\u00f3n de especies.<\/p>\n<\/div>\n

Investigaci\u00f3n aplicada<\/h3>\n

Monitoreo multipunto del holobioma mediante kit EZ y desarrollo del sistema de predicci\u00f3n din\u00e1mica de las FAN<\/h4>\n
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El kit desarrollado ser\u00e1 distribuido a los pescadores artesanales, y se acumular\u00e1n los datos obtenidos desde muchos sitios para controlar el cambio cuantitativo de los microorganismos de las FAN-holobioma. Al integrar la din\u00e1mica del holobioma con aquellos datos de monitoreo ambiental, desarrollaremos el procedimiento predictivo de la din\u00e1mica de las FAN en \u00e1reas con actividades pesqueras intensas. Actualmente, el Estado a trav\u00e9s del Servicio Nacional de Pesca y Acuicultura (SERNAPESCA) y el Instituto de Fomento Pesquero (IFOP) una corporaci\u00f3n de derecho privado sin fines de lucro, pero ligada al Estado, llevan a cabo monitoreos para cautelar la inocuidad de los productos pesqueros para consumo humano, como para minimizar los impactos derivados de las FAN sobre el entorno social y econ\u00f3mico. Adem\u00e1s se complementan con acciones del mundo privado a trav\u00e9s de ONG sin fines de lucro como el Instituto Tecnol\u00f3gico del Salmon (INTESAL) que lleva a cabo tambi\u00e9n un programa de monitoreo de las FAN de manera independiente, para fines ligados a actividades de salmonicultura. En este proyecto, integraremos los datos obtenidos por estas tres instituciones independientes con los obtenidos en el presente proyecto, con lo cual pretendemos desarrollar el protocolo predictivo din\u00e1mico de las FAN mediante aprendizaje autom\u00e1tico (v\u00eda machine learning) bas\u00e1ndonos en la integraci\u00f3n conjunta de los datos obtenidos.<\/p>\n<\/div>\n

Implementaciones sociales<\/h3>\n

Estableciendo una plataforma de interacci\u00f3n industria-gobierno-academia<\/h4>\n
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A medida que vayamos compartiendo e integrando los datos obtenidos desde diferentes programas de monitoreo, estableceremos una plataforma de comunicaci\u00f3n para las organizaciones relacionadas con FAN. Se organizar\u00e1 un simposio anual para comunicar sobre asuntos relacionados con las FAN entre IFOP, SERNAPESCA, INTESAL, la Subsecretar\u00eda de Pesca y Acuicultura (SUBPESCA), el Ministerio de Salud P\u00fablica (MINSAL), la Superintendencia de Medio Ambiente (SMA), empresas de cultivo de salm\u00f3n y moluscos, e investigadores relacionados con las FAN durante el per\u00edodo del proyecto. De igual manera, se planea organizar seminarios abiertos y talleres de capacitaci\u00f3n una o dos veces al a\u00f1o para mejorar la comunicaci\u00f3n entre diferentes instancias, como la industria, gobierno y academia relacionadas al problema. Estas actividades fomentar\u00e1n un mejor intercambio de informaci\u00f3n para el dise\u00f1o de medidas contra las FAN. Adicionalmente, servir\u00e1n para comunicar el prop\u00f3sito y las actividades de este proyecto a las comunidades y ONG.<\/p>\n<\/div>\n

Construcci\u00f3n del sistema de pron\u00f3stico para FAN<\/h4>\n
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Bas\u00e1ndonos en el monitoreo del holobioma instaurado por el proyecto, as\u00ed como en el monitoreo ambiental actualmente en curso, estableceremos el sistema de previsi\u00f3n de din\u00e1mica de las FAN y construiremos un sistema de entrega de informaci\u00f3n disponible para la comunidad. Actualmente, IFOP publica esta informaci\u00f3n mediante boletines regulares en l\u00ednea y en papel. Por tanto, planeamos actualizar este bolet\u00edn incorporando los resultados del monitoreo de las FAN y su pron\u00f3stico al ‘HAB Weather News’, un sistema para la entrega de informaci\u00f3n y pron\u00f3stico de las FAN. Asimismo, planeamos realizar mejoras continuas al protocolo de pron\u00f3stico una vez que el sistema est\u00e9 en funcionamiento.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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