Informe Final PAI

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PROYECTO DE INSERCIÓN DE CAPITAL HUMANO AVANZADO EN EL SECTOR PRODUCTIVO CHILENO

Informe Técnico Final Empresa/Investigador(a)

INSTRUCCIONES

El siguiente formulario, ha sido establecido para el monitoreo y evaluación de los Proyectos de Inserción

de Capital Humano Avanzado en el Sector Productivo Chileno, según los requerimientos del Programa de Atracción e Inserción de Capital Humano Avanzado. Este informe debe ser completado, dando a conocer los resultados generales y específicos del proyecto de Inserción, adjuntando el material que lo respalde, y debe ser enviado en formato digital (PDF) a [email protected] Para mayor información y consultas, contactar a: Lautaro Lefno [email protected] Fono: 2 435 4383 (Coordinador Línea de Inserción de Capital Humano Avanzado en el Sector Productivo) Programa Atracción e Inserción de Capital Humano Avanzado CONICYT Moneda 1375, Piso 5 Santiago de Chile Recuerde que este informe será evaluado por un especialista en el área de su proyecto, por lo cual éste debe presentar información detallada y todos los medios de verificación que correspondan, a fin de poder hacer un seguimiento atingente y oportuno. Este informe debe dar cuenta de todo el período del proyecto de inserción.

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1. RESUMEN EJECUTIVO DE RESULTADOS FINALES DEL PROY ECTO DE INSERCIÓN EN EL SECTOR PRODUCTIVO

Resuma los logros finales del proyecto. Esta sección no debe extenderse más de 1 página (fuente: Verdana 10).

Durante el período informado ocurrieron situaciones que alteraron la continuación del proyecto. Con fecha 27 de abril 2015 se informó a CONICYT de la ocurrencia (17 de marzo 2015) de un incendio que afectó las instalaciones en donde se llevaban a cabo los cultivos de las cepas PFB 38 Y PFB45 de Alexandrium catenella, utilizadas en el proyecto de investigación. Dado lo anterior, la pérdida del material biológica fue total, lo que incluyó el total de los cultivos escalados y stock que hasta esa fecha eran mantenidos. Además de los cultivos stock de mantención en tubos y matraces de cada una de las cepas. Luego de evaluar el estado de los cultivos y descartar la opción de recuperarlos, con fecha 18 de Mayo se gestionó la solicitud al laboratorio FICOLAB de la Universidad de Concepción, de las cepas utilizadas en la investigación, para reiniciar los cultivos y escalamientos. Los cultivos de las cepas entregadas por FICOLAB- Universidad de Concepción fueron ingresadas a i-mar y se procedió a la aclimatación y mantención. Actualmente, el volumen total de cultivo al día de hoy es de 128 litros de la cepa PFB38 y 20 l de la cepa PFB45. Además se mantienen cultivos en stock los que son mantenidos en etapa exponencial de crecimiento tanto en tubos de ensayo (aprox. 15 ml de cultivo) y matraces (aprox. 50 ml de cultivos). Todas las actividades de cultivo de las cepas utilizadas en este proyecto se continúan llevando a cabo en las instalaciones del centro i-mar Universidad de Los Lagos, las que han sido reconstruidas y actualmente funcionan normalmente. Los principales resultados obtenidos en la investigación son : En general, el comportamiento de los peces varió entre los bioensayos realizados. Durante los bioensayos 1 y 2, no se registró mortalidad, observándose peces letárgicos ubicados cerca del difusor, con baja reacción al estímulo, principalmente en los acuarios B y D, 250 y 1000 cels/m L, respectivamente. Se observa inmediata reacción de los peces al inocular con cultivo de A. catenella a la mayor densidad ensayada, en el bioensayo 3, la que también correspondió al mayor volumen de medio agregado (>50% del volumen total de agua, correspondió a medio de cultivo). Los peces presentaron convulsiones y escozor. Con respecto a los parámetros fisiológicos sanguíneos analizados se observan diferencias significativas entre los tratamientos ensayados, observándose aumento significativo de las variables sanguíneas Sodio (Na+), Potasio (K+), Cloruro (Cl-), entre el control y tratamiento, correspondientes a peces expuestos a 1000 cel/mL de A. catenella. Lo anterior podría indicar una disrupción en la capacidad osmorregulatoria como posible causa asociada a la muerte de los peces, ya que los análisis de electrolitos plasmáticos realizados antes de iniciar el ensayo dieron cuenta de una apropiada capacidad osmorregulatorio lo que permitió a priori descartar deficiencias en el proceso de esmoltificación. Durante el bioensayo 3, se registró 100% de mortalidad a las 24 hrs de los peces expuestos a la mayor concentración de A. catenella ensayada (1000 cels/mL), 57% se registró dentro de las primeras 2 hrs. de iniciado el ensayo; y 14 %, en los acuarios B (250 cels/mL) y C (500 cels/mL), a las 24 hrs. Cabe destacar que, al inicio del ensayo, los peces ubicados en el acuario D presentaron convulsiones y escozor. Las principales efectos en el tejido branquial fueron: congestión, telangiectasia, hipertrofia epitelial con palidez celular, hiperplasia lamelar. Observaciones realizadas durante el ensayo 3, sugieren que el mecanismo de acción asociado a los efectos de A. catenella en post smolt de S. salar, estaría relacionado con la presencia de sustancia líticas disueltas en el medio, las que serían exudadas por las células de A. catenella. Se propone realizar un último bioensayo que incluya una prueba utilizando sólo el sobrenadante del cultivo a la mayor concentración ensayada (1000 cels/mL).

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2. RESULTADOS ESPECÍFICOS DEL PROYECTO DE INSERCIÓN EN EL SECTOR PRODUCTIVO

2.1. OBJETIVOS

Detalle el grado de cumplimiento de cada uno de los objetivos del proyecto adjudicado – aquellos comprometidos en la propuesta original. Adjunte en el Anexo 1 todos aquellos documentos (fotografías, diagramas, etc.) que den cuenta de los logros declarados. Justifique cualquier modificación operada en los objetivos. Replique las filas de la tabla en relación al número de objetivos. Esta sección no debe extenderse más de 5 páginas (fuente: Verdana 10).

Objetivo Resultado alcanzado

Justificación modificación

Indicador Medio de Verificación

Establecer los efectos nocivos en peces de cultivo de cepas chilenas de Alexandrium catenella con toxicidad contrastante, según resultados obtenidos por Aguilera et al., 2011, 2013.

Se observa inmediata reacción de los peces al inocular con cultivo de A. catenella a la mayor densidad ensayada, en el bioensayo 3, la que también correspondió al mayor volumen de medio agregado (>50% del volumen total de agua, correspondió a medio de cultivo). Los peces presentaron convulsiones y escozor. Con respecto a los parámetros fisiológicos sanguíneos analizados se observan diferencias significativas entre los tratamientos ensayados, observándose aumento significativo de las variables sanguíneas Sodio

Evaluación de comportamiento, parámetros fisiológicos en sangre y hallazgos histopatológicos en peces mediante bioensayos usando concentraciones conocidas de 2 cepas chilenas de A. catenella, previamente caracterizadas genéticamente

Informe técnico presentado en el actual documento

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(Na+), Potasio (K+), Cloruro (Cl-), entre el control y tratamiento, correspondientes a peces expuestos a 1000 cel/mL de A. catenella. Lo anterior podría indicar una disrupción en la capacidad osmorregulatoria como posible causa asociada a la muerte de los peces, ya que los análisis de electrolitos plasmáticos realizados antes de iniciar el ensayo dieron cuenta de una apropiada capacidad osmorregulatorio lo que permitió a priori descartar deficiencias en el proceso de esmoltificación. Cabe destacar que, al inicio del ensayo, los peces ubicados en el acuario D presentaron convulsiones y escozor. Las principales efectos en el tejido branquial fueron: congestión, telangiectasia, hipertrofia epitelial con palidez celular, hiperplasia lamelar.

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Observaciones realizadas durante el ensayo 3, sugieren que el mecanismo de acción asociado a los efectos de A. catenella en post smolt de S. salar, estaría relacionado con la presencia de sustancia líticas disueltas en el medio, las que serían exudadas por las células de A. catenella.

Determinar las concentraciones de A catenella a las cuales los peces presentan problemas Fisiológicos y conductuales.

Durante el bioensayo 3, se registró 100% de mortalidad a las 24 hrs de los peces expuestos a la mayor concentración de A. catenella ensayada (1000 cels/mL), 57% se registró dentro de las primeras 2 hrs. de iniciado el ensayo; y 14 %, en los acuarios B (250 cels/mL) y C (500 cels/mL), a las 24 hrs.


Evaluar si existe acumulación diferencial de saxitoxinas PSP en la carne de los peces, al exponerlos a diferentes poblaciones de Alexandrium catenella

Muestras fueron enviadas al Dr. B. Krock para su análisis.

Considerando las sugerencias y condiciones propuestas por el comité evaluador del proyecto original, se modifica el objetivo 3

Toma de muestras de los ensayos realizados para mediciones de toxinas. Determinación de toxinas PSP en órganos de peces expuestos a las diferentes condiciones ensayadas.

El Dr. Bernd Krock del Alfred-Wegener-Institut Helmholtz Zentrum für Polar- und Meeresforschung Ofrece colaborar y realizar los análisis de PSP, en su laboratorio, de las muestras de

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órganos obtenidos de los bioensayos ejecutados.

Dilucidar el mecanismo de acción mediante el cual A. catenella provoca efectos nocivos en peces

El mecanismo de acción asociado a los efectos de A. catenella en post smolt de S. salar, estaría relacionado con la presencia de sustancia líticas disueltas en el medio, las que serían exudadas por las células de A. catenella.

Observaciones realizadas durante el ensayo 3, sugieren que Se propone realizar un último bioensayo que incluya una prueba utilizando sólo el sobrenadante del cultivo a la mayor concentración ensayada (1000 cels/mL), para comprobar la nueva hipótesis propuesta.


2.2. LOGROS TÉCNICOS

Describa detalladamente las tareas que han sido realizadas por el/la investigador/a en el marco del presente proyecto e indique los resultados técnicos alcanzados. Adjunte en este punto todos aquellos documentos que den cuenta de los resultados declarados. Señale si existieron actividades y/o metas que no se pudieron cumplir, indique cuáles y explique detalladamente los motivos. Utilice también esta sección para referirse a actividades realizadas inicialmente no contempladas, si corresponde. En Anexo 2, entregue una versión actualizada de la carta Gantt, indicando las actividades realizadas hasta el término del proyecto de Inserción. Esta sección no debe extenderse más de 8 páginas (fuente: Verdana 10).

A continuación se describen en detalle las tareas realizadas por la investigadora en el marco del proyecto: 1. Mantención y escalamiento de cultivos de A. catenella (previo al incendio)

La preparación del material y medios de cultivo, así como la mantención y cultivos de las cepas, se realizaron en las instalaciones de Centro de Investigación y Desarrollo de Recursos de Ambientes Costeros (i-mar), de la Universidad de Los Lagos. Los cultivos fueron mantenidos en medio L1, a temperatura de 11±2°C, densidad de flujo fotónico de 58 µmol m2 s1 y fotoperiodo 16:8 (L:O). Los cultivos se escalaron a partir de un volumen de 10ml hasta 20 l. Resultado Técnico Alcanzado: Mantención de cultivos de ambas cepas de A. catenella disponibles y escalamiento de éstos a los volúmenes requeridos para ejecutar los bioensayos. Mantención del cepario de microalgas tóxicas del Centro i-mar – Universidad de Los Lagos.

2. Recuperación del cepario de microalgas tóxicas y cepas usadas en el proyecto de investigación posterior al incendio Posterior al incendio y luego de que las autoridades permitieran el ingreso a las instalaciones, se procedió al traslado de todo el cepario de microalgas a laboratorios de la Universidad Austral de Chile, sede Puerto Montt, donde permanecieron durante

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un período aproximado de 10 días, en condiciones parcialmente favorables para su mantención. Simultáneamente, se procedió a instalar y monitorear el funcionamiento de una cámara de cultivo ubicada en i-mar-ULA. Una vez confirmado el funcionamiento óptimo de la cámara de cultivo, se trasladó todo el cepario hacia i-mar ULA. Se procedió a revisar y observar bajo microscopio, más de 100 cultivos mantenidos en tubos de ensayos, se realizaron diluciones seriadas, aislamientos y repiques de los cultivos, los que fueron mantenidos en la cámara de cultivo. Cada 2 semanas se revisaron al microscopio los cultivos nuevos. Lamentablemente, las cepas usadas en el proyecto de investigación no presentaron crecimiento. Resultado Técnico Alcanzado: Pérdida total del material biológico utilizado en el proyecto.

3. Solicitud de donación de las cepas de A. catenella (PFB38 y PFB45) y mantención de nuevos cultivos. Con fecha 18 de Mayo se gestionó la solicitud al laboratorio FICOLAB de la Universidad de Concepción, de las cepas utilizadas en la investigación, para reiniciar los cultivos y escalamientos. Los cultivos de las cepas entregadas por FICOLAB- Universidad de Concepción fueron ingresadas a i-mar y se procedió a su aclimatación y mantención. Resultado Técnico Alcanzado: Obtención de nuevos cultivos de las cepas PFB38 y PFB45 de A. catenella (volumen recepcionado: 10ml)

4. Mantención y escalamiento de cultivos de A. catenella (posterior al incendio) La preparación del material y medios de cultivo, así como la mantención y cultivos de las cepas PFB38 y PFB45 recepcionadas, se realizaron en las instalaciones de Centro de Investigación y Desarrollo de Recursos de Ambientes Costeros (i-mar), de la Universidad de Los Lagos. Los cultivos son mantenidos en medio L1, a temperatura de 12±2°C, densidad de flujo fotónico de 58-65 µmol m2 s1 y fotoperiodo 16:8 (L:O). Los cultivos se escalaron a partir de un volumen de 10ml. Actualmente, el volumen total cultivado al día de hoy es de 128 l y 20l, para la cepa PFB38 y PFB45, respectivamente. Además, se mantienen cultivos en stock los que son mantenidos en etapa exponencial de crecimiento tanto en tubos de ensayo (aprox. 15 ml de cultivo) y matraces (aprox. 50 ml de cultivos). Resultado Técnico Alcanzado: Mantención de cultivos de ambas cepas de A. catenella disponibles y escalamiento a los volúmenes requeridos para ejecutar los bioensayos. Mantención del cepario de microalgas tóxicas del Centro i-mar – Universidad de Los Lagos.

5. Asistencia a reunión de coordinación para bioensayos. Dado todos los problemas ocurridos con la empresa AQUAGESTION, descritos en el Informe Técnico anterior, la investigadora, con fecha 28 de Mayo 2015, participa en reunión con los profesionales del Centro de Investigaciones Biológicas (CIBA), para dar a conocer los objetivos del proyecto, solicitar cooperación y obtener información técnica y económica respecto de la posibilidad de que los bioensayos pendientes se ejecuten en las instalaciones de CIBA. Resultado Técnico Alcanzado: Visita a las instalaciones de CIBA, la empresa posee todas las capacidades técnicas y de infraestructura para realizar los bioensayos. Se obtienen cotizaciones de los servicios solicitados.

6. Propuesta de reestructuración del diseño experimental original propuesto Dado las dificultades sucedidas durante el periodo informado, se propone una reestructuración del diseño experimental inicial, basado tanto en los plazos de tiempo restantes del proyecto y los resultados obtenidos el período anterior informado. Resultado Técnico Alcanzado: Propuesta Técnica: Cambios diseño experimental.

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3. IMPACTO DEL PROYECTO DE INSERCIÓN

En esta sección debe justificar detalladamente el impacto que ha tenido el proyecto de inserción en las siguientes dimensiones:1) Producción comercial; 2) Fortalecimiento institucional; 3) Productividad científica; y 4) Formación. El resumen de la información contenida en esta sección deberá ser expresada en la tabla resumen del Anexo 7.

3.1. PRODUCCIÓN COMERCIAL

Describa las innovaciones (de producto, de proceso, de marketing y organizativas1) que ha desarrollado e implementado la empresa durante la ejecución del proyecto de inserción y la estrategia de comercialización, patentamiento y utilización de patentes de la empresa, así como el impacto del proyecto de inserción y del/de la investigador/a en la generación de patentes (nacionales y/o internacionales), prototipos, etc. En Anexo 3 adjuntar los medios de verificación correspondientes. Esta sección no debe extenderse más de 3 páginas (fuente: Verdana 10).

Complete la siguiente tabla con los datos de los productos comerciales. Replique los cuadros cuantas veces requiera. Recuerde que cada producto deberá estar respaldado por sus medios de verificación en el Anexo 3.

3.1.1. Innovaciones:

Tipo de innovación (producto/proceso/marketing/organizativa)

Producto: servicios de asesoría e investigación asociados al medio ambiente marino

Descripción innovación (características Servicios de asesorías y proyectos de investigación

1 Ver “Manual de Oslo. Guía para la recogida e interpretación de datos sobre innovación”, 3ª edición, OECD, 2007 (http://www.oecd-ilibrary.org/science-and-technology/manual-de-oslo_9789264065659-es), donde se definen cuatro tipos de innovaciones: de producto, que “implican cambios significativos de las características de los bienes o de los servicios”; de proceso, que suponen “cambios significativos en los métodos de producción y de distribución”; de marketing, como aquellas que “implican la puesta en práctica de nuevos métodos de comercialización”; y organizativas, que se “refieren a la puesta en práctica de nuevos métodos de organización” (pág. 25).

Observaciones realizadas durante el ensayo 3, sugieren que el mecanismo de acción asociado a los efectos de A. catenella en post smolt de S. salar, estaría relacionado con la presencia de sustancia líticas disueltas en el medio, las que serían exudadas por las células de A. catenella. Se propone realizar un último bioensayo que incluya una prueba utilizando sólo el sobrenadante del cultivo a la mayor concentración ensayada (1000 cels/mL), para comprobar la hipótesis propuesta.

7. Ejecución de Bioensayos La ejecución de los bioensayos programados no pudieron llevarse a cabo dada la pérdida total del material biológico a ensayar por incendio ocurrido el 17 de marzo del 2015 en las instalaciones del centro Imar-ULA, donde se realizaba todo el trabajo de cultivo y mantención de las cepas de A. canella. Se dispone hoy de la cantidad de biomasa necesaria para ejecutar un último bioensayo, pero no de autorización a solicitud de re-asignación de fondos del ítem capacitación para financiar las operaciones (Carta NIVA Chile del 23/01/15, anexo 1).

8. Análisis de resultados Se trabaja en el análisis más detallado de los resultados obtenidos de los 3 bioensayos realizados, incorporando las observaciones y comentarios entregados por el evaluador externo de Conicyt con fecha 26 de marzo 2015. Resultado Técnico Alcanzado: Informe técnico consolidado; difusión de los resultados en Workshop Calidad de smolt 2015.

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fundamentales):

Fecha introducción innovación: Agosto 2013

Resultados comerciales apreciados:

Adjudicación de 6 contratos de investigación y asesorías (3 el año 1 + 3 el año 2), por un monto total de 2520 UF (673 UF asociadas al año 2), que abordan temas relacionados con el medio ambiente marino. No se considera la adjudicación del presente PAI

Resultados comerciales esperados a futuro: Crecimiento del campo de acción de NIVA Chile en proyectos asociados al medio ambiente marino.

Tipo de innovación (producto/proceso/marketing/organizativa)

Proceso y Organizativa: Postulación a proyectos concursables en alianza con investigadores nacionales e internacionales

Descripción innovación (características fundamentales):

Generación de un proceso de postulación a proyectos concursables, relacionados al medio ambiente marino, de forma conjunta con investigadores nacionales e internacionales

Fecha introducción innovación: Agosto 2013

Resultados comerciales apreciados: Incremento en la cantidad de postulación a proyectos concursables, que incluyen colaboración de investigadores nacionales e internacionales

Resultados comerciales esperados a futuro: Incremento en la cantidad de postulación a proyectos adjudicados, que incluyen colaboración de investigadores nacionales e internacionales

3.1.2. Patentes:

Autor(es):

Título patente:

Tipo/clase (patente, modelo, diseño, marca)

País(es) de registro:

Estado (solicitada/concedida/denegada/sin resolver/abandonada/retirada/vencida):

Fecha de solicitud: Fecha de concesión:

Propietario: N° patente:

3.2. FORTALECIMIENTO INSTITUCIONAL

Describa el impacto del proyecto de inserción y del/de la investigador/a en la empresa en relación al desarrollo de las capacidades de investigación, desarrollo e innovación. Detalle el aporte del/de la investigador/a en la creación y/o fortalecimiento de un departamento de I+D+i; desarrollo de una(s) nueva(s) línea(s) de negocio; postulación y adjudicación de proyectos de investigación; alianzas estratégicas que se hayan establecido con otras empresas, universidades, centros tecnológicos, nacionales o internacionales; y actividades de difusión. En Anexo 4 adjuntar los medios de verificación correspondientes. Esta sección no debe extenderse más de 2 páginas (fuente: Verdana 10).

El principal impacto del proyecto de inserción ha sido el aumento del número de postulaciones a proyectos tanto fondos públicos concursables como privados, que mediantes actividades de I+D+i, abordan problemáticas asociadas al medio ambiente marino, mercado que era incipiente para NIVA Chile, previo al comienzo del presente proyecto. En este contexto anterior, la inserción de Dra. Aguilera ha permitido ampliar las actividades de I+D+i en agua de mar, por una parte, por medio de la creación de nuevos servicios de asesoría e investigación para las empresas privadas (innovación de producto descrita anteriormente); y por otra, mediante la postulación y adjudicación de proyectos de investigación a fondos concursables, estableciendo alianzas a nivel nacional

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con las universidades UACH y Los Lagos; e internacional, con NIVA y Akvaplan-Niva. Lo anterior, ha significado un nuevo método de producción, donde una vez detectadas brechas en ámbitos técnico-científicos específicos, se buscan especialistas nacionales e internacionales, para generar equipos de investigación que puedan abordar temáticas complejas, desde puntos de vista multidisciplinarios, favoreciendo la colaboración internacional (innovación de proceso y organizativa, descrita anteriormente) y las actividades de difusión de NIVA Chile. Bajo el nuevo modelo de producción/organización, durante al trascurso de los más de 2 años del proyecto PAI, se han realizado 3 postulaciones a proyectos concursables. El primero, FIC-Atacama 2013, fue adjudicado y ejecutado completamente; el segundo, FIC-Atacama 2015 ”Evaluación de una planta piloto de detoxificación de efluentes contaminados con metales pesados utilizando algas marinas chilenas FASE II”, no fue adjudicado; y el tercer proyecto PTE-CORFO, se encuentra en evaluación (se describe a continuación) Postulación a PTE-CORFO en congrio colorado y dorado: NIVA Chile, en conjunto con Akvaplan-Niva y NIVA (Noruega) participan en calidad de asociados a la empresa Colorado Chile, en el proyecto presentado (en Octubre 2015) al Programa Tecnológico Estratégico en Acuicultura Chilena (PTE) de CORFO, código N° 15PTEC-47381. La investigadora insertada, Dra. Alejandra Aguilera, ha participado activamente en el proceso de formulación del proyecto, trabajando en conjunto a investigadores de NIVA (Dra. Aase Aatland) y Akvaplan-Niva (Atle Foss y Albert Imsland), con la misión de contribuir a la optimización de la productividad en el desarrollo comercial del cultivo en tierra de congrio colorado, mediante la ejecución articulada de proyectos de investigación aplicada y desarrollo tecnológico, que permitan generar y transferir conocimiento científico-técnico para cerrar brechas sobre aspectos críticos de calidad de agua de mar, estándares de bienestar animal y optimización de la productividad en el cultivo de congrio colorado. (Ver anexo 4 y video del proyecto en: https://www.youtube.com/watch?v=U5PAtRoFDoU) Complete las siguientes tablas con los datos correspondientes a actividades de fortalecimiento institucional. Replique los cuadros cuantas veces requiera. Recuerde que cada actividad deberá estar respaldada por sus medios de verificación en el Anexo 6.

3.2.1. Fortalecimiento capacidades I+D+i:

Fecha creación Unidad I+D+i: Agosto 2013. Ambiente Marino y Mitigación

Dotación Capital Humano en Unidad I+D+i previa a inserción del/de los investigador/es:

0

Fecha inserción investigador(es): Agosto 2013

Dotación Capital Humano en Unidad I+D+i posterior a inserción del/de los investigador/es (sin incluir investigador/es insertado/s):

0

3.2.1. Proyectos de investigación:

Fuente financiación (pública, privada, mixta):

Pública

Título proyecto: “Evaluación de una estrategia de detoxificación de efluentes contaminados con metales pesados utilizando algas marinas chilenas” N°33-91-243

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Investigador responsable: Xavier Gutierrez

Fondo (Fondecyt, Fondef, Innova, otros): FIC - GORE-Atacama 2013

Duración proyecto (meses): 15

Estado (adjudicado, no adjudicado, en evaluación, ejecutado):

ejecutado

Fecha inicio: Diciembre 2013 Fecha término: Julio 2015


Pública

Título proyecto: ”Evaluación de una planta piloto de detoxificación de efluentes contaminados con metales pesados utilizando algas marinas chilenas FASE II”


Fondo (Fondecyt, Fondef, Innova, otros): FIC - GORE-Atacama 2015

Duración proyecto (meses): 15


No adjudicado

Fecha inicio: Diciembre 2013 Fecha término: Julio 2015


Pública

Título proyecto: Programas Tecnológicos Estratégicos (PTE) en congrio colorado y dorado


Fondo (Fondecyt, Fondef, Innova, otros): CORFO-PTEcódigo N° 15PTEC-47381

Duración proyecto (meses): 2 años (para empresas del grupo NIVA)


En evaluación. Cumple con los requisitos legales para continuar en el proceso de postulación, de acuerdo con lo solicitado en las bases. Ejecutivo del proyecto: [email protected].

Fecha inicio: no disponible Fecha término: no disponible

3.2.2. Alianzas estratégicas:

Tipo de alianza (joint venture, licencia, franquicia, acuerdo de transferencia, etc.):

Entidad colaboradora:

País entidad:

Ciudad entidad:

Fecha implementación:

Vigencia (en meses):

3.2.3. Difusión:

Tipo de actividad (seminario, aparición en medios de comunicación, extensión, etc.)

Ceremonia de finalización proyecto FIC Atacama

Medio/lugar difusión: Hotel Portal de Inca, Caldera

Fecha difusión: 08 de Julio 2015

Entidades patrocinantes: GORE-Atacama, UACH

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Workshop Calidad de Smolt 2015 (www.smoltquality.com)

Medio/lugar difusión: Hotel Radissson, Puerto Varas.

Fecha difusión: 25 de Noviembre 2015

Entidades patrocinantes: CIBA y NIVA Chile.


Publicación artículo de divulgación técnica: “Calidad de agua en la producción de smolt” X. Gutierrez, A. Aguilera, C. Espinosa y Aa. Atland. Agosto 2015.

Medio/lugar difusión: Revista de divulgación técnica SalmonExpert. Capítulo: Aprendiendo de Acuicultura. Agosto 2015, N°5.

Fecha difusión: Agosto 2015

Entidades patrocinantes: NIVA Chile

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3.3. PRODUCTIVIDAD CIENTÍFICA

Explique el impacto del proyecto de inserción y del/de la investigador/a en la productividad científica de la empresa, entendida ésta como la capacidad para generar publicaciones en revistas científicas indexadas (ISI, SCOPUS, SCIELO), participaciones en congresos especializados (nacionales e internacionales), libros y capítulos de libros. En Anexo 5 adjuntar los medios de verificación correspondientes. Esta sección no debe extenderse más de 2 páginas (fuente: Verdana 10).

La productividad científica se acota a la fecha a una presentación oral de los resultados obtenidos a partir del proyecto FIC 2013 (descrito anteriormente), en congreso “European Meeting on Environmental Chemistry” Sin perjuicio de lo anterior, se espera que la investigadora insertada publique los resultados obtenidos a partir de los bioensayos realizado en el marco del presente proyecto, en una revista científica indexada.

Complete las siguientes tablas con los datos de cada producto (artículos, congresos, capítulo de libro, libro). Incluir sólo productos publicados o aceptados. Replique los cuadros cuantas veces requiera. Recuerde que cada producto deberá estar respaldado por sus medios de verificación en el Anexo 4.

3.3.1. Publicaciones:

Autor(es):

Tipo (artículo, review, proceeding):

Título:

Título Revista:

Estado (aceptada o publicada): ISSN: Volumen:

Número: Página inicial: Página final:

Año: Indexación: Factor Impacto:

3.3.2. Congresos:

Autor(es): Carlos Escudero-Oñate, Xavier Gutiérrez, Alejandra Aguilera, M. G. M. Sanhueza, R. Westermeier

Título presentación: .”Seasonal monitoring of heavy metal and arsenic pollution in the mining area of Atacama (Chile) and development of a low cost water treatment prototype”.

Tipo de presentación: Oral

Congreso: European Meeting on Environmental Chemistry.

País Brno, Czech Republic. Fecha: 3-6 December 2014,

3.3.3. Capítulos de libro:

Autor(es):

Título capítulo:

Páginas:

Autor(es) Libro:

Título Libro:

Editorial: Ciudad:

País: Páginas:

15

Serie Año:

3.3.4. Libros:

Autor(es): Ingrid Inostroza, Patricia Gómez, Alejandra Aguilera

Título: Catálogo fotográfico de especies de fitoplancton marino de la Región de Los Lagos y Región de Aysén, Sur de Chile. Segunda Edición.

Editorial: Ciudad: Concepción

País: Chile Páginas: 76

Serie: Año: 2015

3.4. FORMACIÓN

Explique el impacto del proyecto de inserción y del/de la investigador/a en actividades de formación de capital humano, especialmente aquellas que vinculan el sector productivo con la academia (dirección de tesis de doctorado, dirección de tesis de magíster, docencia de pregrado, docencia de postgrado, seminarios, etc.). En Anexo 5 adjuntar los medios de verificación correspondientes. Esta sección no debe extenderse más de 2 páginas (fuente: Verdana 10).

El presente proyecto ha permitido la colaboración entre la Investigadora con el grupo de Investigación de Marea Roja del Centro de i-mar, dirigido por el Dr. Daniel Varela, vínculo que ha permitido a la investigadora apoyar con en la mantención del Cepario de Microalgas Tóxicas del Centro, así como también participar en la co-dirección de dos tesis de de pregrado de la carrera de Biología Marina.

Complete las siguientes tablas con los datos de las actividades de formación. Replique los cuadros cuantas veces requiera. Recuerde que cada actividad deberá estar respaldada por sus medios de verificación en el Anexo 5.

3.4.1. Dirección de tesis de postgrado:

4. Autor(es): Karina Andrea Villegas Subiabre

Título tesis: Efecto de la irradiancia en la fotosíntesis, crecimiento y toxicidad de dos cepas chilenas del genero Alexandrium (Balech, 1985).

Grado académico: Lic. En Biologia Marina

Profesor guía: Daniel Varela – Alejandra Aguilera

Universidad: De Los Lagos

Ciudad: Puerto Montt

Fecha inicio: Mayo 2014 Fecha término: Diciembre 2014

Autor(es): Angélica Madareth Monsalve Soto

Título tesis: "Evaluación morfológica de cepas chilenas de dinoflagelados tecados del género Alexandrium “

Grado académico: Lic. En Biologia Marina

Profesor guía: Daniel Varela – Alejandra Aguilera



Fecha inicio: Mayo 2014 Fecha término: Diciembre 2014

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4.1.1. Docencia:

Curso o seminario: Capacitación sobre técnicas de tinción de placas de dinoflagelados utilizando microscopia de epifluorescencia.

Programa:



Horas dedicación semanales: 4

Fecha inicio: 18-Junio-2015 Fecha término: 18-Junio-2015

5. RESULTADOS DEL DESARROLLO DE LA ESTRATEGIA DE I+ D+i EN LA EMPRESA

Indique los logros de la estrategia de investigación, desarrollo e innovación que se está implementando en la empresa y qué papel ha jugado el proyecto de inserción financiado por el PAI (logros en innovaciones de proceso, de producto y/o adaptaciones tecnológicas al interior de la empresa, etc.). Esta sección no debe extenderse más de 3 páginas (fuente: Verdana 10).

Los principales logros de la estrategia de I+D+i pueden ser divididos en 2 aspectos: generales del proyecto de inserción y específicos asociados a la ejecución de los bioensayos: Aspectos generales: Siendo el objetivo central del proyecto la ampliación y fortalecimiento del campo de acción en estudios con alcance en agua de mar, el principal logro de la estrategia de I+D+i, se han materializado, en generando alianzas de colaboración en investigación, que aprovechan la experiencia de los investigadores del Grupo NIVA, para formular y ejecutar estudios de investigación en chile, asociado a materia del medio ambiente marino, como una forma de promover el posicionamiento de NIVA Chile como un referente nacional, en materias de recurso hídrico, dulce acuícola y marino. En este aspecto, el proyecto PAI; ha brindado el capital de trabajo inicial necesario para financiar la inserción de profesionales con experiencia en la formulación de proyectos de investigación, que en una primera etapa, potencian la formulación y adjudicación de proyectos; y en una segunda etapa, promueven la trasferencia de los resultados obtenidos a los mercados objetivos (empresas privadas e instituciones de gobierno), mediante participación en congresos, seminarios y Workshop y publicación y la difusión de los resultados en medios de prensa y revistas de técnicas. Este estrategia de I+D+i nos ha permitido generar un círculo virtuoso, donde la transferencia de conocimientos generados a partir de proyectos de I+D+i, son transferidos al mercados, y éste, comienza a demandar mayores servicios de asesoría e investigación, en temáticas asociadas al medio ambiente y recursos marino Aspectos específicos: El principal logro asociado a la ejecución de los bioensayos es la adquisición y optimización de conocimientos metodologías y técnicas, tanto para la masificación de la microalga tóxica A. catenella, como para la ejecución de bioensayos con especies de peces de importancia comercial, que den respuesta a los impactos sobre aspectos de bienestar y salud de peces. En resumen, el desarrollo e implementación de este modelo de producción de proyectos de I+D+i formando alianzas de colaboración, debe permitir a futuro instaurar una cultura organización que promueva los procesos de innovación dentro de NIVA Chile y el grupo NIVA, orientándose a dar respuestas a problemas complejas, mediante la formación de grupos de investigadores multidisciplinarios que brinden soluciones aplicadas con un sustento científico-técnico y con una fuerte componente biológica.

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6. CALIDAD DE LA INSERCIÓN

Explique la evolución del proyecto de inserción al interior de la empresa, específicamente la relación del/de la investigador/a con la entidad en los siguientes aspectos: problemas suscitados durante la ejecución del proyecto y cómo se resolvieron; ventajas y desventajas del modelo de inserción financiado por el PAI en relación a la realidad del sector productivo chileno en general y del contexto específico de la entidad beneficiaria; perspectivas de futuro respecto del/de la investigador/a insertado en la empresa. Esta sección debe ser completada por la contraparte institucional y el/la investigador/a y no debe extenderse más de 2 páginas en total (fuente: Verdana 10). Agregar un segundo investigador si corresponde.

Contraparte Institucional El proyecto de inserción sufrió dificultades y retrasos, en el primer año de operación, que en gran medida fueron asociadas a una contraparte institucional (Aquagestión) poco comprometida a llevar adelante el presente proyecto de I+D (descrito en detalle en el informe año 1). En este contexto, el deficiente desempeño inicial de la contraparte, mermó la calidad de los resultados, dificultó en cumplimiento de la carta Gantt e incremento significativamente el costo proyectado inicialmente para el ítem operacional, quebrando las confianzas requeridas para continuar la ejecución del proyecto y afectando la relación costo-resultados del proyecto. Afortunadamente, si bien la motivación inicial de la investigadora fue afectada por estos problemas operacionales, ella fue capaz de reponerse y sortear los desafíos expuestos, solucionando el problema mediante la generación de una alianza de colaboración con el centro i-mar, con quienes se comparte el interés por realizar I+D en temas asociados a las floraciones algales nocivas y se ha generado una fructífera relación de colaboración. Durante el segundo año de operación, el proyecto se vio nuevamente golpeado, esta vez con la pérdida de los cultivo de microalgas requeridos para la realización de bioensayos, a causa de un incendio en los laboratorios del centro i-mar. Si bien, intentó rescatar el material biológico, no se obtuvieron resultados, siendo necesario volver a comenzar desde cero. Este incidente produjo un importante retraso en la carta Gantt, que sumado, por una parte, a que el gasto operacional del año 1 fue mayor a lo proyectado inicialmente; y por otra, que los fondos del año 2 fueron recibidos recién al mes 24 de proyecto (en Agosto 2015), la gestión operacional y financiera del proyecto se vio fuertemente afectada, en su etapa final. En el contexto del modelo de inserción, vemos como una ventaja tener a disposición una herramienta que permita financiar el capital humano avanzado, principalmente, durante el proceso inicial de inserción en el sector productivo, hasta comenzar a percibir un incremento en las utilizadas necesarias para hacer de este un proceso de inserción sustentable económicamente en el sector productivo. Por otra parte, vemos como desventaja la lenta respuesta obtenida ocasionalmente de parte de CONICYT en dar respuesta a procesos críticos para la gestión financiera del programa, como lo fue en nuestro caso, el retraso experimentado en la entrega de la aprobación del informe técnico año 1, nula respuesta a la carta solicitud de reasignación de fondos desde ítem capacitación a operación y retraso en el ingreso de los fondos año 2. Investigador/a 1

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Los principales problemas ocurridos durante el segundo periodo informado fue la pérdida del material biológico utilizado, dado la ocurrencia del siniestro acontecido en las instalaciones donde los cultivos de las microalgas utilizadas en el proyecto son mantenidos y escalados. La pérdida total del material biológico impidió la realización de los bioensayos programados. Las principales ventajas del modelo de inserción financiado por el PAI son el acercamiento entre la academia y la empresa privada, lo que genera una interacción enriquecedora entre ambas partes. Por otro lado, en el contexto específico de la entidad beneficiaria en que desarrollo las actividades de investigación, mi participación como investigadora y parte del equipo de trabajo me ha permitido conocer de cerca la realidad e identificar ciertas necesidades de la industria salmonicultora y la importancia de la investigación en temas tan relevantes como calidad de agua, transporte de peces y bienestar animal, asi como también establecer vínculos con otros profesionales de diferentes áreas lo que genera una enriquecedora interacción multidisciplinaria, estableciéndose así eventuales equipos de colaboración para la participación conjunta en otros proyectos de investigación. Como desventajas, destaco el poco interés de muchas empresas privadas por la investigación lo que aumenta la brecha existente entre estas dos partes. Por otra parte, el modelo de inserción en el sector productivo es difícil cumplirlo a cabalidad dado las necesidades de la empresa, esto reflejado principalmente en la falta de tiempo para realizar labores propias de investigación, tales como, trabajo en laboratorio, análisis de datos, lectura de artículos de especialidad, actualización del conocimiento del estado del arte de la línea de investigación planteada, entre otros. Sin embargo, es posible hacer de las desventajas un desafío para optimizar el trabajo, integrar el conocimiento de manera estructurada y dar un carácter más ejecutivo a la entrega de la información de resultados de los logros obtenidos en la investigación. Otra desventaja tiene que ver con el plazo de respuestas de Conicyt, al informe técnico 1, el que fue entregado el 31 de agosto 2014 y la respuesta de aprobación y observaciones y comentarios de parte del evaluador externo se recepcionó el 26 de marzo 2015.

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ANEXO 1: MEDIOS DE VERIFICACIÓN (SECCIÓN 2.1)

PROYECTO DE INSERCIÓN DE CAPITAL HUMANO AVANZADO EN EL SECTOR PRODUCTIVO

CHILENO

Informe Técnico de Avance Empresa: NIVA Chile S.A.

Investigadora: Dra. Alejandra Aguilera B.

El presente informe presenta los resultados obtenidos en el primer año de ejecución del

proyecto de Investigación “Evaluación de los efectos nocivos de poblaciones chilenas de la

microalga tóxica Alexandrium catenella, sobre peces en cultivo” en el marco del Proyecto

PAI CONICYT N°: 781301004.

1. Cultivo de Alexandrium catenella

Las cepas chilenas de A. catenella utilizadas en la investigación fueron donadas por el

centro COPAS Sur Austral de la Universidad de Concepción y se detallan en la tabla 1.

Tabla 1.

Especie Cepa Origen geográfico Año

muestreo N°acceso Genbank

Alexandrium catenella

PFB 38 Isla Cailín, Región de Los Lagos, Chile

Marzo 2009 HM641245

Alexandrium catenella

PFB 45 Bahía Aysén, Región

de Aysén, Chile Marzo 2009 HM641246

La mantención y cultivos de las cepas se realizaron en las instalaciones de Centro de Investigación y Desarrollo de Recursos de Ambientes Costeros (i-mar), de la Universidad de Los Lagos (Fig 1) Los cultivos fueron mantenidos en medio L1, a temperatura de 12±2°C, densidad de flujo fotónico 58-60 µmol m2 s1 y fotoperíodo 16:8 (L:O). Los cultivos se escalaron a partir de un volumen de 10ml hasta el volumen necesario para alcanzar la biomasa requerida para el ensayo (aprox. 128 lts.) .Las tasas de crecimiento para cada cepa variaron entre las diferentes etapas de escalamiento, observándose una disminución de éstas a mayores volúmenes de cultivo (Tabla 1A). Los conteos celulares se realizaron sobre 1ml de cultivo fijados con lugol, utilizando cámara Sedgewick rafter y microscopio invertido NIKON TS-100.

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Tabla 1.A. Tasas de crecimiento y tiempo de duplicación de los cultivos de A. catenella, cepa PFB38, a distintos volúmenes de cultivo

CepaVolumen de

Cultivo (ml)

Tasa de

Crecimiento

(Div./día)

Tiempo de

Duplicación

(dias)

PFB38 150 0,334 3

PFB38 500-2000 0,088-0,116 9 a 11

PFB38 10000 0,053-0,058 17 a 19

2. Bioensayos A la fecha se han realizado 3 bioensayos (ver detalles en tabla 2). La ejecución de los bioensayos se llevó a cabo en las instalaciones de AQUAGESTION S.A. Con el objetivo de asegurar una óptima calidad del agua y el estado fisiológico de los peces a utilizar en los ensayos, así como también establecer la duración del bioensayo bajo las condiciones operativas entregadas por la empresa AQUAGESTION, se solicitó a ésta, previo a los bioensayos 1 y 3, la realización de pruebas preliminares para evaluar las condiciones generales del bioensayo, calidad de agua y estado fisiológico de los peces. El ensayo preliminar (previo al Bioensayo 1) (Tabla 2), tuvo una duración de 24 hrs. Al inicio del ensayo se evaluaron la calidad de agua y el estado fisiológico de los peces en el estanque de aclimatación donde se mantenían los peces y en los acuarios 1 y 2. A las 24 hrs. se evaluó la calidad de agua en los acuarios 1 y 2; y el estado fisiológico de los peces en el acuario 1. A las 48 hrs. se evaluó la calidad de agua en los acuario 2. Tabla 2. Detalles de los ensayos ejecutados.

Ensayo FechaDuración del ensayo (hrs)

Especie de pez

Cepa de A. catenella

Peso prom. de los peces (grs.)

Volumen (l)

N° acuarios

N° peces por acuario

Preliminar 17-oct-13 48 Salmo salar sin microalgas 77 50 2 6Bioensayo 1 23-ene-14 24 Salmo salar PFB45 92 100 4 7Bioensayo 2 07-may-14 24 Salmo salar PFB38 94 100 4 7Bioensayo 3 11-jul-14 24 Salmo salar PFB38 98 100 4 7 Los peces fueron expuestos a diferentes concentraciones de A. catenella: Acuario A: Control (sin A. catenella); Acuario B: 250 cel/mL; Acuario C: 500 cels/mL y Acuario D: 1000 cel/mL. La duración del bioensayo fue de 24 hrs. Para evaluar el estado y densidad celular de A. catenella dentro de los acuarios A, B, C y D, se tomó una muestra de 5 ml de cada acuario, las que fueron observadas, fijadas y cuantificadas. Durante las 24 hrs, con frecuencia de 4 hrs se monitorearon los parámetros de calidad de calidad agua (T°, pH, Oxígeno, REDOX) en cada acuario y se registró el comportamiento de los peces. Las variables monitoreadas para evaluar el comportamiento de los peces fueron: movimiento opercular, Natación, escozor, convulsiones, reacción al estímulo, grado de

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excitación, letargia, Mortalidad. Los criterios para la evaluación de éstas fueron: Si el movimiento opercular y la natación de los peces se considera normal escribir OK, de lo contrario indicar la observación respectiva. La reacción al estímulo se considera positiva (SI) si el pez responde al pasar la mano 4 veces sobre el estanque y negativa (NO) si no presenta reacción. El grado de excitación se caracterizará como Normal = 0, leve =1, moderado = 2 y severo = 3. La letargia será caracterizada por la presencia (SI) o ausencia (NO) de peces letárgicos nadando cercano al difusor. A las 24 hrs, tantos los peces muertos como los sobrevivientes a los ensayos respectivos, fueron medidos y pesados. Además, a los peces sobrevivientes se les tomaron muestras de sangre para medición in situ de los parámetros fisiológicos utilizando i-STAT Portable Clinical Analyzer para la determinación cuantitativa de parámetros sanguíneos, paralelamente se almacenó sangre para análisis de electrolitos séricos, mediante

analizador de electrolitos ion selective Na+K+Cl- system, marca ILyte.

Adicionalmente, se tomaron muestras del primer arco branquial de cada uno de los peces tratados, las que fueron almacenadas para análisis de frotis frescos e histológicos (formalina). Paralelamente, los peces fueron diseccionados para extraer el resto de las branquias, riñón, músculo e hígado. Estas muestras fueron almacenadas por órgano y por pool de por acuario, y congeladas para su posterior análisis de toxinas PSP mediante UPLC. Para determinar las diferencias estadísticamente significativas entre los parámetros sanguíneos evaluados en cada bioensayo, se realizó un ANOVA de una vía para cada variable entre las diferentes concentraciones de A. catenella ensayadas usando el programa XL STAT.

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RESULTADOS

1. Parámetros de calidad de agua Las figuras 1A, 1B, 1C, 1D, 1E y 1F muestran los valores promedios y desviación estándar de los parámetros de calidad de agua, tales como temperatura, pH CO2, Oxígeno disuelto y Presión de gases totales (TGP), respectivamente; bajo las distintas condiciones ensayadas. La tabla 3, muestra la concentración de Nitrógeno Amoniacal Total (TAN), al inicio (T0) y final (T24) de los tratamientos ensayados en el bioensayo 3. Los resultados indican, una óptima calidad de agua en cada tratamiento y ensayo realizado, manteniéndose las condiciones estables y en los rangos óptimos para la mantención de los peces durante la duración del bioensayo. Los resultados de TAN variaron debido al metabolismo de los peces, detectándose mayor concentración de TAN al final del ensayo. Lo anterior no se refleja en aquel ensayo con la máxima densidad celular ya que en esta condición se registró mortalidad.

Fig.1A

Fig. 1B

23

Fig.1C

Fig. 1D

Fig. 1E

24

Tabla 3. Concentración de Nitrógeno Amoniacal Total (TAN), al inicio (T0) y final (T24) de los tratamientos ensayados en el bioensayo 3.

Identificación de la muestra TAN [µg N/l]

B3-Control-T0 107 B3-Control-T24 563 B3-250-T0 124 B3-250-T24 504 B3-500-T0 128 B3-500-T24 590 B3-1000-T0 132 B3-1000-T24 85 2. Comportamiento de los peces En general, el comportamiento de los peces varió entre los bioensayos realizados. Durante los bioensayos 1 y 2, no se registró mortalidad, observándose peces letárgicos ubicados cerca del difusor, con baja reacción al estímulo, principalmente en los acuarios B y D. Durante el bioensayo 3, se registró 100% de mortalidad a las 24 hrs en el acuario D (Fig.2 y 3) de los cuales el 57% murió dentro de las primeras 4 hrs.; y 14 %, en los acuarios B y C, a las 24 hrs. Cabe destacar que, al inicio del ensayo, los peces ubicados en el acuario D presentaron convulsiones y escozor. Se observa inmediata reacción de los peces al inocular con cultivo de A. catenella a la mayor densidad ensayada, la que también correspondió al mayor volumen de medio agregado (>50% del volumen total de agua, correspondió a medio de cultivo 3. Parámetros sanguíneos de peces Las figuras 2-11, muestran los resultados de los parámetros fisiológicos medidos en sangre, en cada condición ensayada en los 3 bioensayos ejecutados. En los bioensayos 1 y 3, los electrolitos séricos, Na (Fig.2) ,Cl (Fig.3) y K (Fig.4), muestran diferencias significativas entre el control y la densidad máxima de células de A. catenella ensayada, esta tendencia no se observó en el bioensayo 2. Los niveles de glucosa (Fig. 5), en los bioensayos 1 y 3, muestran un aumento a 1000 cels/ml con respecto al control. Los resultados de pH, CO2, bicarbonato (HCO3-), presión total de CO2 (TCO2), Hematocrito y Hemoglobina, no presentaron diferencias significativas entre los tratamientos ensayados para cada bioensayo ejecutado. Los niveles de estos parámetros se ubicaron dentro de rangos normales. Las tablas 4,5 y 6 muestran las concentraciones de Na+, Cl- y K+ en peces muestreados en el estanque de mantención previo a los ensayos, peces muertos antes de 4 hrs. de finalizado el ensayo y muertos a las 24 krs, respectivamente. Los resultados presentados en la tabla 4 muestra que los niveles de electrolitos se presentaron normales en el estanque de mantención. Los resultados de las tablas 5 y 6 muestran aumento significativo de los electrolitos respecto a los registrados en el estanque control, y de los valores de referencias indicados, en todos los peces estudiados.

25

Fig. 2

Fig.3

26

Fig. 4

Fig.5

27

Fig. 6

Fig. 7

28

Fig. 8

Fig. 9

29

Fig.10

Fig.11

30

Tabla 4. Concentraciones de Na+, Cl- y K+ en un grupo de peces provenientes del estanque de mantencion desde donde se obtuvieron los peces usados en los ensayos realizados

Tabla 5. Concentraciones de Na+, Cl- y K+ en los peces que registraron mortalidad entre las 0 y 4 horas de iniciados los ensayos. B: estanque con 250 cel/mL, D: estanque con 1000 cel/mL.

Tabla 6. Concentraciones de Na+, Cl- y K+ de los peces que registraron mortalidad entre las 5 y 24 horas de iniciados los ensayos. C: estanque con 500 cel/mL, D: estanque con 1000 cel/mL.

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4. Análisis de branquias

4.1. Frotis fresco de branquias

Tabla 7. Resultados del análisis de frotis fresco de los peces muertos durante el bioensayo 3. B: estanque con 250 cel/mL, D: estanque con 1000 cel/mL.

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4.2. Histología de branquias Dentro de los hallazgos de relevancia destacaron la hipertrofia epitelial con palidez celular y exfoliación epitelial (Fig.12), característico de una respuesta a toxinas algales, observada en ambos grupos en intensidad leve a moderado. La exfoliación pudiese estar acrecentada por la autolisis evidenciada en todas las muestras de ambos grupos. La hiperplasia lamelar es de carácter moderado en grupo C y de carácter leve a moderado en grupo D, pudiendo estar relacionado a una irritación de tipo crónica ocasionado por los organismos algales o las condiciones de cultivo. El edema branquial es de carácter leve y está presente en la totalidad de las muestras de los dos grupos, siendo esta una respuesta aguda de la branquia, posiblemente a la presencia de toxinas algales y/o un compuesto xenobiótico orgánico (químicos). Dentro de los hallazgos de relevancia destaca la hipertrofia epitelial con palidez celular (Figs. 13 y 14) y exfoliación epitelial, característica de una respuesta a toxinas algales, observada en ambos grupos en intensidad moderada a severa. La exfoliación pudiese estar acrecentada por la autolisis evidenciada en todas las muestras de ambos grupos. Se observa la presencia de estructuras consistentes a Alexandrium sp. en cavidad branquial en todas las muestras del grupo D. La hiperplasia lamelar es de carácter leve en grupo B y de carácter moderado en grupo D, pudiendo estar relacionado a una irritación de tipo crónica ocasionado por los organismos algales o las condiciones de cultivo.

Fig.12

33

Fig.13

34

Fig.14

35

CONCLUSIONES

1. Se establece la duración del ensayo de 24 hrs, dado que se asegura una óptima

calidad del agua y estado fisiológico de los peces a utilizar en los ensayos, acorde bioensayos preliminar enviado a CONICYT, además se cumple con las condiciones operativas entregadas por la empresa donde se ejecutaron los ensayos.

2. En general, el periodo establecido en la carta Gantt de 2 meses para cada ensayo, se basó en el tiempo estimado para alcanzar la biomasa algal necesaria para la ejecución de los bioensayos (5000 cels a 300.000.000 de cel), bajo las condiciones de laboratorio disponibles y con las cepas de A. catenella utilizadas. No obstante, los resultados de tasas de crecimiento a distintos volúmenes de cultivo indican que a mayor volumen de cultivo la tasa de crecimiento disminuye y la tasa de duplicación de la población aumenta (Tabla 1.A), por lo que el tiempo real requerido para alcanzar la biomasa necesaria, fue en la práctica de 4 a 6 meses. Además, la actividad de cultivo de microalgas debe ser programada de tal manera que debe coincidir con el periodo de transporte, aclimatación y evaluación del estado sanitario de los peces, previo al inicio de los ensayos.

3. En general, el comportamiento de los peces varió entre los bioensayos realizados. Durante los bioensayos 1 y 2, no se registró mortalidad, observándose peces letárgicos ubicados cerca del difusor, con baja reacción al estímulo, principalmente en los acuarios B y D, 250 y 1000 cels/m L, respectivamente.

4. Se observa inmediata reacción de los peces al inocular con cultivo de A. catenella a la mayor densidad ensayada, en el bioensayo 3, la que también correspondió al mayor volumen de medio agregado (>50% del volumen total de agua, correspondió a medio de cultivo). Los peces presentaron convulsiones y escozor.

5. Con respecto a los parámetros fisiológicos sanguíneos analizados se observan diferencias significativas entre los tratamientos ensayados, observándose aumento significativo de las variables sanguíneas Sodio (Na+), Potasio (K+), Cloruro (Cl-), entre el control y tratamiento, correspondientes a peces expuestos a 1000 cel/mL de A. catenella

6. Lo anterior podría indicar una disrupción en la capacidad osmorregulatoria como

posible causa asociada a la muerte de los peces, ya que los análisis de electrolitos plasmáticos realizados antes de iniciar el ensayo dieron cuenta de una apropiada capacidad osmorregulatorio lo que permitió a priori descartar deficiencias en el proceso de esmoltificación.

7. Durante el bioensayo 3, se registró 100% de mortalidad a las 24 hrs de los peces

expuestos a la mayor concentración de A. catenella ensayada (1000 cels/mL), 57% se registró dentro de las primeras 2 hrs. de iniciado el ensayo; y 14 %, en los acuarios B (250 cels/mL) y C (500 cels/mL), a las 24 hrs. Cabe destacar que, al inicio del ensayo, los peces ubicados en el acuario D presentaron convulsiones y escozor.

8. Las principales efectos en el tejido branquial fueron: congestión, telangiectasia,

hipertrofia epitelial con palidez celular, hiperplasia lamelar

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9. Observaciones realizadas durante el ensayo 3, sugieren que el mecanismo de acción asociado a los efectos de A. catenella en post smolt de S. salar, estaría relacionado con la presencia de sustancia líticas disueltas en el medio, las que serían exudadas por las células de A. catenella. Se propone realizar un último bioensayo que incluya una prueba utilizando sólo el sobrenadante del cultivo a la mayor concentración ensayada (1000 cels/mL).

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39

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41

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Propuesta Técnica

Cambios diseño experimental

Proyecto PAI 78131004

Título del proyecto de Investigación: “Evaluación de los efectos nocivos de poblaciones c hilenas de la microalga tóxica Alexandrium catenella, sobre peces en cultivo”

ANTECEDENTES

Según Informe técnico N°1, entregado a CONICYT el 29 de Agosto 2014 y aprobado el 28 de Marzo

2015, el número de bioensayos realizados fueron 3. Además se realizó una prueba preliminar para

establecer la condiciones del bioensayo (volumen, numero de peces). La tabla 1 detalla los ensayos

ejecutados.

Tabla 1. Detalle de bioensayos ejecutados

Ensayo FechaDuración del ensayo (hrs)

Especie de pez

Cepa de A. catenella

Peso prom. de los peces (grs.)

Volumen (l)

N° acuarios

N° peces por acuario

Preliminar 17-oct-13 48 Salmo salar sin microalgas 77 50 2 6Bioensayo 1 23-ene-14 24 Salmo salar PFB45 92 100 4 7Bioensayo 2 07-may-14 24 Salmo salar PFB38 94 100 4 7Bioensayo 3 11-jul-14 24 Salmo salar PFB38 98 100 4 7

Durante el año 2 de ejecución del proyecto, se presentaron situaciones que detuvieron el avance del

proyecto, las que fueron informadas con fecha 27 de Abril 2015. La razón principal de la detención en

la ejecución del proyecto fue la pérdida total de los cultivos mantenidos en el centro Imar de la

Universidad de Los Lagos, debido a un incendio que afectó las instalaciones donde se llevaban a cabo

las actividades del proyecto, provocando la pérdida del 100% del material biológico utilizado en el

proyecto, así como también los cultivos mantenidos de mayor volumen los que serían usados para la

realización del bioensayo 4.

Con fecha 18 de Mayo se gestionó nuevamente, la solicitud al laboratorio FICOLAB de la Universidad

de Concepción, de las cepas utilizadas en la investigación, para reiniciar los cultivos y escalamientos.

Los cultivos de las cepas entregadas por FICOLAB- Universidad de Concepción fueron ingresadas al

centro I-mar, las que actualmente se encuentran en mantención y masificación.

Dado la situación descrita anteriormente, sumado a los resultados obtenidos e informados en el

Informe técnico 1 y el tiempo y recursos económicos limitados que restan para finalizar el proyecto, se

solicita a CONICYT, la autorización para realizar cambios en el diseño experimental y disminuir el

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número de actividades originalmente propuestas. La presente propuesta incluye los cambios

siguientes:

1. Reducción del número de bioensayos de 6 a 4

2. Incluir en el último bioensayo un nuevo tratamiento, en el que se utilice sólo el filtrado de cultivo

de A. catenella (medio de cultivo sin microalgas obtenido por filtración).

FUNDAMENTACION

La fundamentación de los cambios propuestos se expone en los siguientes puntos:

- La razón principal por la que, originalmente, se propusieron 6 bioensayos, es porque para cada cepa de A. catenella a ensayar se propusieron 3 ensayos, los que permitirían la comparación entre repeticiones. Sin embargo, por razones operativas, fue imposible llevar a cabo los tres ensayos con peces por cepa simultáneamente, proponiendo realizarlo de forma consecutiva. De esta manera, y en dependencia del crecimiento y masificación de las cepas de A. catenella en cultivo, el primer ensayo con peces se realizó con la cepa PFB45, y los 2 últimos ensayos, se realizaron con la cepa PFB38, faltando sólo 1 bioensayo para completar el número de repeticiones de ensayos con peces propuestos originalmente. Sin embargo, cabe destacar que los resultados obtenidos en los bioensayos 2 y 3, usando la misma cepa, son diferenciales. Por otra parte, considerando que la ejecución de los bioensayos es consecutiva, y cada bioensayo requiere de al menos 3 a 4 meses para la obtención de la biomasa microalgal, no sería posible realizar los bioensayos restantes, principalmente por los factores limitantes de recursos económicos y de tiempo. Cabe destacar que las repeticiones de bioensayos para cada cepa, al no ser simultáneas,

- Actualmente se dispone del 14% de la biomasa total de la cepa PFB38 necesaria para realizar el

bioensayo con peces, estimándose alcanzar el 100% de la biomasa requerida a en noviembre

2015.

- Según los resultados obtenidos en el bioensayo 3, realizado usando la cepa PFB38, se

obtuvieron los resultados más interesantes del proyecto, ya que por primera vez se evidenció

mortalidad de los peces expuestos a las distintas concentraciones de A. catenella. El % de

mortalidad varió entre las concentraciones de A. catenella evaluadas. Por otra parte, se

registraron cambios evidentes en el comportamiento de los peces expuestos a la mayor

concentración de A. catenella cepa PFB38. Estos datos fueron mostrados personalmente al Dr.

Bernd Krock del Alfred Wegener Institute AWI- Alemania, especialista en ficotoxinas emergentes,

quien recomendó evaluar el efecto del filtrado del cultivo de A. catenella en los peces, lo que

permitiría tener antecedentes respecto de que si las sustancias tóxicas se encuentran disueltas en

el medio acuoso. Además, el Dr. Krock confirmó su colaboración para realizar el análisis de

toxinas PSP en el filtrado a evaluar.

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PROPUESTA TECNICA

Considerando lo anteriormente expuesto, se propone reducir el número de bioensayos de 6 a 4 en

total, de esta manera quedaría pendiente la ejecución de sólo 1 bioensayo usando la cepa PFB38, lo

que permitiría cumplir con las tres repeticiones para la cepa PFB38. Bajo las condiciones actuales, se

estima que el material biológico estará disponible para realizar el bioensayo durante el mes noviembre

2015.

Se propone realizar 1 bioensayo usando 3 concentraciones de la microalga A. catenella cepa PFB38:

250, 500 y 1000 cels/mL, más el filtrado de cultivo correspondiente a una concentración de 1000

cels/mL.

DISEÑO EXPERIMENTAL

1. Cultivo de Alexandrium catenella

Se utilizará la cepa chilena de A. catenella donada por el centro COPAS Sur Austral de la Universidad

de Concepción. La Tabla 1 muestra detalles de la cepa.

Tabla 1.

Especie Cepa Origen geográfico Año muestreo

N°acceso Genbank

Alexandrium catenella PFB 38 Isla Cailín, Región de Los Lagos, Chile Marzo 2009 HM641245

2. Bioensayos

Se utilizaran peces de la especie Salmo salar (salmón del Atlántico), de entre, aproximadamente 90-

110 grs., los que serán seleccionados, previo chequeo sanitario, y transportados a la unidad

experimental donde se realizarán los bioensayos. Previo a los ensayos, los peces serán aclimatados

por un período de 14 días. Posteriormente, se llevaran a cabo los experimentos donde se utilizarán 5

estanques de capacidad de 120 l con un volumen de 100 l de agua de mar. Cada estanque contendrá

7 peces Los peces serán expuestos a diferentes concentraciones de A. catenella: Acuario A: Control

(sin A. catenella); Acuario B: 250 cel/mL; Acuario C: 500 cels/mL y Acuario D: 1000 cel/mL y Acuario E:

filtrado de cultivo de 1000 cels/mL de A. catenella. La duración del bioensayo será de 24 hrs. Durante

las 24 hrs, con frecuencia de 4 hrs se monitorearan los parámetros de calidad de calidad agua (T°, pH,

Oxígeno) en cada acuario y se registrará el comportamiento de los peces. Las variables a monitorear

para evaluar el comportamiento de los peces serán: movimiento opercular, natación, escozor,

convulsiones, reacción al estímulo, grado de excitación, letargia, mortalidad.

A las 24 hrs, tantos los peces muertos como los sobrevivientes a los ensayos respectivos, serán

medidos y pesados. A los peces sobrevivientes se les tomará muestras de sangre para medición in situ

de parámetros fisiológicos utilizando i-STAT Portable Clinical Analyzer para la determinación

cuantitativa de parámetros sanguíneos, paralelamente se almacenará sangre para análisis de

electrolitos séricos.

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Adicionalmente, se tomaran muestras del primer arco branquial de cada uno de los peces tratados,

para análisis de frotis frescos e histológicos.

Paralelamente, los peces serán diseccionados para extraer el resto de las branquias, riñón, músculo e

hígado. Estas muestras se almacenaran por órgano y por pool por acuario, para posterior análisis de

toxinas PSP.

Dra. Alejandra Aguilera Belmonte Investigadora responsable NIVA Chile S.A.

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Cepario en instalaciones de UACH

Estado de las instalaciones afectadas por incendio en i-mar ULA

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Estado actual de las instalaciones posterior al incendio

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ANEXO 2: CARTA GANTT ACTUALIZADA (SECCIÓN 2.2)

ACTIVIDADES

Sept Oct Nov Dic

Preparación de medio de cultivo para la mantención de los cultivos de la cepa de A. catenella PFB38

X X X X

Mantención de cultivos A. catenella X X X X

Masificación de los cultivos de A. catenella cepa PFB38

X X X X

Chequeo sanitario de los peces X

Transporte de peces a la unidad experimental X

Aclimatación de los peces X

Preparación y ejecución bioensayo 4 X

Análisis hematológicos de peces X

Análisis histopatológicos de peces X

Evaluación mortalidad de peces X

Análisis toxinas PSP en tejidos de peces X

Análisis de toxinas en filtrado celular de A. catenella X

Análisis de resultados X X X X

Preparación manuscrito para publicación en revista de la especialidad X X X X

Difusión de resultados X X X

2015

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ANEXO 3: ANTECEDENTES PRODUCCIÓN COMERCIAL (SECCIÓN 3.1)

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ANEXO 4: ANTECEDENTES FORTALECIMIENTO INSTITUCIONAL (SECCIÓN 3.2)

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ANEXO 5: ANTECEDENTES PRODUCTIVIDAD CIENTÍFICA (SEC CIÓN 3.3)

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ANEXO 6: ANTECEDENTES FORMACIÓN (SECCIÓN 3.4)

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ANEXO 7: RESUMEN IMPACTO PROYECTO DE INSERCIÓN (SEC CIÓN 3)

2 Se debe considerar el n° de patentes que se han sido solicitadas u otorgadas como producto del Proyecto de Inserción. 3 Tanto las presentaciones nacionales como en el extranjero, se refieren a eventos de difusión del conocimiento orientados al mundo

científico, en los cuales participaron como expositores el (la) Investigador(a) Insertado(a) o la Contraparte Institucional.

Producción comercial

N° Innovaciones de producto

N° Innovaciones de proceso

N° Innovaciones de marketing

N° Innovaciones organizativas

N° de patentes solicitadas2

N° de patentes otorgadas

Fortalecimiento institucional

N° de Alianzas estratégicas

N° de proyectos de investigación postulados 3

N° de proyectos de investigación adjudicados 1

Nº de actividades de difusión 3

Productividad científica

Nº Total de publicaciones ISI

Nº de publicaciones ISI como primer autor

Nº de publicaciones no ISI (SCIELO, SCOPUS) 1

Nº de presentaciones congresos nacionales3

Nº de presentaciones congresos en el extranjero 1

N° de capítulos de libro

N° de libros 1

Formación

Nº de Tesis terminadas Magíster

Nº de Tesis terminadas Doctorado

N° de Docencia en programas de pregrado

N° de Docencia en programas de postgrado

N° de otras actividades de docencia 1

Documents

Informe Final PAI