UNIVERSIDAD SE ADJUDICÓ SIETE PROYECTOS EN ÚLTIMO FONDEF

El hecho de ser la segunda Universidad que más proyectos Fondef obtuvo en este XVII concurso de I+D destacó el rector Sergio Lavanchy. “Eso nos llena de satisfacción y de optimismo con respecto a que lo ocurrido con el terremoto no ha minado la capacidad académica y productiva de los investigadores”, dijo.

Con siete proyectos adjudicados y un presupuesto que alcanza los 2 mil 250 millones de pesos, la Universidad se ubica en el segundo lugar en la última entrega del Fondo para el Fomento al Desarrollo Científico y Tecnológico, Fondef.

Las iniciativas favorecidas pertenecen a las áreas de Energía y agua, Pesca y acuicultura, Manufactura, Salud y Ciencias Agropecuarias, ratificando la importancia de nuestra casa de estudios en estos temas.

Cuarenta y dos fueron los proyectos totales adjudicados en este XVII concurso de I+D. Gonzalo Herrera, director ejecutivo del Fondo destacó que “es claramente meritorio el esfuerzo de la Universidad de Concepción, que en la dramática situación que vivió producto del terremoto, logró postular y adjudicarse 7 proyectos, siendo la segunda institución con más propuestas adjudicadas después de la Pontificia Universidad Católica, con 9 proyectos”.

La Universidad además participa como institución asociada en los proyectos Observatorios escalables de la web en tiempo real, y Declaración ambiental de productos certificada, ISO 14025, para el cobre y productos de cobre.

Manejo genético sustentable de los recursos bentónicos

El programa HUAM (Hacia una Acuicultura de Nivel Mundial) de Fondef, ha puesto en evidencia en Chile el reciente interés por el repoblamiento de bancos naturales.

Para los investigadores del Centro de Biotecnología y del departamento de Oceanografía de la Universidad, si bien esta iniciativa resulta positiva, es preocupante que ninguno de los 11 proyectos aprobados en el HUAM evalúa el estatus genético de las poblaciones que serán repobladas ni de aquellas que se usarán para el repoblamiento.

A juicio del doctor Cristian Gallardo, de acuerdo a la experiencia internacional, la utilización de unidades poblacionales sin criterios genómicos puede provocar una reducción de la biomasa en áreas de manejo y bancos naturales producto de la no adaptación de individuos introducidos, aumentando las tasas de mortalidad; al mismo tiempo, al producirse una mezcla de genotipos entre ejemplares adaptados y no adaptados a las condiciones locales, pueden bajar las tasas de recuperación de la población receptora en áreas de manejos. Otros efectos negativos pueden ser la reducción de la salud genética de la población y efectos sociales en economías asociadas a la pesca artesanal.

Por ello, convencidos de que la evaluación genético poblacional resulta fundamental para asegurar el éxito del repoblamiento en Chile, un equipo encabezado por Gallardo presentó el proyecto Fondef Plataforma de referencia para el manejo genómico sustentable de recursos bentónicos de interés comercial y repoblamiento de bancos naturales que tiene como objetivo principal implementar una plataforma genómica que permita el manejo genético sustentable de
las áreas de manejo de recursos bentónicas (AMERBs) así como la toma de decisiones en programas de repoblamiento de bancos naturales.

Otros de los resultados esperados son identificar y seleccionar las herramientas genómicas que permitan caracterizar la estructura genética espacial de las poblaciones de recursos bentónicos de interés comercial; crear un banco genómico para el registro histórico de la diversidad genética en poblaciones bentónicas explotadas en AMERBs y bancos naturales; evaluar programas de repoblamiento en proyectos de ejecución actual a través de procedimientos genéticos estandarizados en la plataforma de referencia, y lograr la articulación del Convenio de diversidad biológica (CDB) con grupos de interés asociados a las áreas de manejo y programas de repoblamiento mediante estrategias de difusión y
transferencia.

Optimizando la producción de un híbrido de abalón

Conscientes de que la industria abalonera nacional requiere de nuevas estrategias que permitan mejorar la competitividad en los mercados finales, principalmente los asiáticos, un equipo de investigadores liderados por el doctor Cristian Gallardo, del Centro de Biotecnología y del departamento de Oceanografía, desarrolló en 2007 el proyecto Fondef Biotecnología aplicada a la producción de un híbrido entre abalón rojo y verde: desarrollo de un nuevo producto y prospección del mercado consumidor cuyo objetivo principal era desarrollar un nuevo producto para la industria nacional del abalón mediante la hibridación entre un especimen rojo y verde que permitiera aumentar la competitividad y diversificar la oferta de exportación.

Los resultados obtenidos durante la ejecución de esta iniciativa demostraron la factibilidad de producir semillas híbridas con características de interés productivo y comercial significativamente mejoradas con respecto a las especies parentales. Esos resultados fueron validados directamente en condiciones reales de cultivo en la zona norte de Chile y, adicionalmente, fue posible caracterizar genéticamente a los híbridos y estimar su expresión génica bajo condiciones de estrés. No obstante los resultados promisorios, Gallardo señala que la tecnología de producción de híbridos de abalón requiere optimizarse para lograr un escalamiento productivo- comercial con una nueva variedad híbrida técnicamente factible y comercialmente viable.

Así fue como desarrollaron el proyecto Fondef Biotecnología aplicada a la producción de un híbrido entre abalón rojo y verde (fase 2): optimización del procedimiento de cruza para el desarrollo de una variedad de interés productivo y comercial que busca implementar biotecnologías para optimizar el proceso de cruza y, al mismo tiempo, identificar marcadores moleculares de ADN para la selección de reproductores de abalón rojo y verde que permitan obtener variedades híbridas de interés comercial; desarrollar un inductor de fecundación proteico que permita manejar en hatchery el proceso de fecundación heterogamético para la producción de híbridos; evaluar variables productivas de ejemplares híbridos en condiciones de cultivo a nivel piloto, y finalizar con el empaquetamiento, protección de los resultados tecnológicos y transferencia hacia el sector productivo.

Nuevas tecnologías para uso eficiente del agua en la agricultura

Optimizar el uso del agua para riego es el desafío actual para la agricultura. Utilizar con precisión el recurso hídrico permite bajar los costos de producción y asegurar su sustentabilidad. Es mucha el agua que se pierde en la agricultura. Por ejemplo, con el sistema tendido de regadío, común en la pequeña propiedad, de cien litros que se ocupan sólo treinta llegan a la planta. El resto se pierde. La búsqueda de la eficiencia en el uso del agua para riego hoy ocupa a investigadores en todo el mundo. En esa dirección se orienta el proyecto Fondef Estimación de demandas hídricas mediante sensores remotos: una herramienta al manejo de agua en la agricultura, que conduce el decano de la facultad de Ingeniería Agrícola, Eduardo Holzapfel.

La iniciativa apunta a pasar de la medición de la demanda del recurso hídrico de forma local a una escala mayor y espacialmente distribuida, que represente las condiciones de diferentes zonas en un predio particular o de una región. Las nuevas tecnologías permiten
estimar las demandas de agua en la agricultura con el propósito de mejorar su uso.

“La información espacialmente distribuida obtenida desde sensores remotos y mejorada a través de metodologías de fusión de imágenes en conjunto con algoritmos que definen el balance de energía superficial, pueden ser utilizados para determinar y, consecuentemente, optimizar la demanda de los recursos hídricos en las explotaciones agrícolas”, explica el doctor Holzapfel.

Los investigadores se proponen desarrollar una metodología que permita determinar las demandas de recursos hídricos en la agricultura y validarla con mediciones de campo en predios de diferentes cultivos y frutales, cuya información estará disponible en una plataforma online para los potenciales interesados. Este proyecto está a cargo de un equipo internacional e interdisciplinario en el que concurren investigadores de la Universidad de California (Estados Unidos), Politécnica de Madrid y Córdoba (España), Hannover (Alemania) y del Instituto de Investigaciones Agropecuarias de Chile. Además se incorporarán al grupo profesionales y técnicos de las empresas y organizaciones asociadas al proyecto, para garantizar que la información que genere el proyecto se hará llegar adecuadamente a los usuarios finales

Plásticos biodegradables basados en almidón

La agroindustria nacional, una de las actividades económicas más importantes de Chile, genera elevados volúmenes de desechos plásticos en los campos de cultivos, esto debido a las técnicas que incorporan el uso de plástico en los cultivos trepadores, para evitar
rotura de los tallos por el peso que generan las frutas o los acolchados plásticos (mulching), generalmente de polietileno, que crean un microclima alrededor de la planta, protegiéndola de las condiciones atmosféricas y garantizándole la adecuada absorción de agua y nutrientes; contribuyendo a la contaminación de los campos una vez concluido su ciclo. Por su parte, los biodegradables disponibles no cumplen con los requerimientos técnicos necesarios para sustituir los agro-plásticos y su precio es elevado.

En respuesta a esta problemática, el equipo liderado por el doctor Álvaro Maldonado postuló y obtuvo financiamiento para llevar adelante el Fondef Materiales biodegradables en base a almidón para su utilización en la agroindustria nacional, que se ha propuesto desarrollar materiales biodegradables termoplásticos basados en almidones, considerando requerimientos técnicos, económicos y de mercado, que permitan su aplicación en el sector agroindustrial. El objetivo es utilizar fuentes de almidón, como materia prima barata y altamente disponible en el territorio nacional, para la elaboración de materiales termoplásticos. Durante la formulación de estos materiales en base a almidón se consideran requerimientos técnicos, económicos y de mercado que permitan su aplicación en el sector agroindustrial, específicamente en la elaboración de films por extrusión- soplado y accesorios plásticos por inyección.

Se desarrollarán entonces materiales en base a almidón termoplástico con similares características físicas y mecánicas a los plásticos utilizados actualmente, para que se mantenga el buen desempeño durante su vida útil, pero luego de esto tendrán la capacidad de biodegradarse en el suelo. Además, se propone incorporar nutrientes a la matriz polimérica, de manera tal, que durante la degradación del material estos nutrientes y elementos activos se incorporen al suelo, enriqueciendo el campo de cultivo para una futura siembra.

Biofármacos basados en la leche de mamíferos

En la actualidad existe una demanda global de biofármacos más efectivos y a menor costo. La Agencia Europea de Medicamentos, EMEA y la Food and Drugs Administration de Estados Unidos, FDA, autorizaron la comercialización de biofármacos inyectables de uso humano, producidos en la leche de mamíferos genéticamente modificados.

Con el propósito de dar satisfacción a este problema-oportunidad es que el equipo de la facultad de Ciencias Biológicas, liderado por el doctor Jorge Toledo propuso el Fondef Innovar en la tecnología de proceso para la producción de proteínas recombinantes complejas en la leche de mamíferos no transgénicos, producción de eritropoyetina humana recombinante. Esta iniciativa se propone investigar la producción de proteínas recombinantes complejas en la glándula mamaria de las cabras (Caprahircus) no transgénicas, mediante la modificación genética in vitro de las células troncales mamarias de cabras juveniles.

También se buscará desarrollar Eritropoyetina humana recombinante como biofármaco, utilizado para tratar anemia. Las oportunidades de éxito del proyecto están avaladas por la experiencia del equipo ejecutor luego de trabajar por más de 20 años en temas vinculados a la expresión, purificación y caracterización de moléculas recombinantes producidas en la leche de mamíferos. La capacidad del equipo para realizar innovación aplicada está reforzada por más de 25 publicaciones ISI en el tema de expresión en leche, 5 certificaciones de autoría que protegen la generación de ratones y conejos que expresan biofármacos recombinantes en la leche y una patente internacional (WO 2004/0348780 A3; que protege un método de producción de proteínas en la leche de cabras no transgénicas, aceptada ya en varios países).

Al término del proyecto el equipo espera generar una patente de uso internacional que protegerá la tecnología asociada a la modificación genética de la glándula mamaria y al procedimiento de producción de biofármacos recombinantes basados en dicha modificación. La realización comercial de los resultados del proyecto se basará en el licenciamiento de la patente establecida para la modificación genética de la glándula mamaria; y la posibilidad de comercializar la eritropoyetina recombinante producida en la leche como biogenérico con bajo costo unitario de producción.

Terpenos para el tratamiento de la Candidiasis oral

Uno de los subproductos de la industria de la celulosa, la trementina al sulfato, que se utiliza casi en su totalidad como combustible en las mismas plantas, es una rica fuente de terpenos, a los que se le han atribuido propiedades benéficas para la salud humana y animal como actividad anticancerígena, actividad antioxidante, antifúngica y antimicrobiana.

En ese contexto se desarrolla el proyecto Fondef Obtención de terpenos con actividad antimicótica desde trementina al sulfato para el tratamiento de Candidiasis Oral, encabezado por la investigadora del Centro de Biotecnología, Ninón Rojas, y con el académico de la facultad de Odontología, Alfonso Catalán, como director alterno. La iniciativa busca desarrollar formulaciones de terpenos con actividad frente a Candida albicans, principal microorganismo generador de la Estomatitis subprótesis (ES), que es la forma más común de Candidiasis oral y que tiene una alta prevalencia en pacientes desdentados totales portadores de prótesis, llegando a afectar al 67% de esta población.

Otras formas de Candidiasis oral afecta también al 14.3% de la población mayor de 60 años y al 6.5% de la población mayor de treinta años que no utilizan prótesis removibles. Esta enfermedad tiene rangos muy variables, puede ser leve con compromiso superficial de la mucosa hasta llegar a comprometer la vida de pacientes severamente inmunocomprometidos, como los enfermos con Sida.

En el caso de la ES, el antimicótico terpénico se adicionará a los acondicionadores de tejido, materiales poliméricos blandos, que pueden aplicarse sobre la superficie de adaptación de las prótesis y como medio de prevención se utilizarán desinfectantes acuosos formulados con antimicótico terpénico.

El proyecto plantea generar un kit de acondicionador de tejido incorporando el antimicótico terpénico; para otras formas de candidiasis se plantea generar enjuagatorio bucal y productos de uso tópico que contengan el o los antimicóticos encontrados activos frente a Candida albicans.

De tal modo, los usuarios finales tendrán la posibilidad de utilizar un producto más eficiente y de costo similar o menor a los antimicóticos disponibles en el mercado; por otro lado, será una alternativa para aquellos casos en los cuales no se ha observado remisión de la enfermedad con los tratamientos convencionales.

Implementación de procesos de co-combustión de carbón y biomasa

Las proyecciones de un incremento de la demanda energética en el país ha incentivado las inversiones y el desarrollo de nuevos proyectos de generación eléctrica, en su mayoría plantas termogeneradoras en base a carbón.

Con el fin de reducir los impactos ambientales de estas plantas e incentivar la utilización de energías renovables, en 2009 se promulgó la ley 20.275. La normativa exige a las empresas eléctricas producir el 5% de sus retiros de energía desde fuentes renovables a partir de este año y que debe llegar a 10% en 2024; un escenario que impone desafíos a las grandes termogeneradoras, a la vez que abre oportunidades de negocio para las inversiones asociadas a la producción y uso de biomasa en el mediano y largo plazo.Desde un proyecto Fondef se propone acelerar la introducción de la biomasa en el mercado de la generación de energía eléctrica, a través de la co combustión, una tecnología probada en otras latitudes.

“Es una alternativa que ayudaría a las grandes termogeneradoras a cumplir con la nueva normativa, al permitir la sustitución de hasta el 20% de carbón por biomasa sin necesidad de recurrir a la modificación del diseño de las calderas ni sacrificar la eficiencia de los procesos”, señala la directora de la investigación y docente de Ingeniería Química, Ximena García. La idea es adecuar esta tecnología a la realidad chilena, considerando las plantas existentes y en proyecto, en función de sus características tecnológicas y el suministro actual de biomasa.

El estudio considera la realización de un catastro de los procesos de termogeneración y sus requerimientos para la co- combustión, así como ensayos de laboratorios, pruebas piloto y a escala para establecer relaciones óptimas biomasa/carbón, condiciones de operación y comportamiento en la combustión. Todo esto servirá de base para el desarrollo de un modelo de evaluación técnico-económica de proyectos de co-combustión destinado a las empresas del rubro. La investigación cuenta con un presupuesto global de 343 millones 836 mil pesos y en ella participan la Temoeléctrica E-CL (ex Electroandina), el Instituto Nacional del Carbón de España y la Sociedad de Transportes El Bosque.