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esde finales de la década de los 80, los consumidores, especial- mente europeos y norteameri- canos, han sufrido una serie de crisis agroa- limentarias originadas por la amplia difusión de patologías como la enfermedad de las vacas locas, fiebre aftosa y peste porcina clásica, además de la detección de produc- tos no permitidos o peligrosos en el ganado y alimentos de origen animal, tales como hormonas y anabolizantes, antibióticos, pesticidas, entre otros. Todo esto llevó a diseñar políticas de identificación y segui- miento individual de los animales (“trazabilidad”) con el fin de devolver la confianza que demandaban los consumi- dores. Trazabilidad La trazabilidad es la posibilidad de encontrar y seguir el rastro, a través de todas las etapas de producción, transfor- mación y distribución, de un alimento o una sustancia destinada a ser incorporada 40 septiembre-octubre 2006 en el alimento. Este sistema permite veri- ficar la ruta de un producto, sus componen- tes, materias primas e información asocia- da, desde el origen hasta el destino final o viceversa, a través de toda la cadena de abastecimiento. En el caso de la carne, significa rastrear el producto desde el nacimiento del animal, pasando por la crianza y prácticas ganaderas en el predio, transporte, faenamiento en el matadero, hasta su puesta en venta al detalle. Uno de los principales requisitos en la trazabilidad de animales y subproductos es la implementación de un sistema de identificación animal, para lo cual existe una serie de tecnologías actualmente en aplicación o desarrollo. Dentro de los mé- todos clásicos, se puede destacar el mar- caje de cola, tatuajes, marcas de frío, cro- tales o caravanas que pueden ser de metal o plástico, los chips electrónicos y bolos ruminales. También hay métodos biométri- cos, tales como la huella nasal, imágenes digitales de retina e iris y la huella genética de ADN (“DNA fingerprinting”) que se puede aplicar para la trazabilidad molecular. La mayoría de los dispositivos de identifi- cación externos mencionados tiene la ca- pacidad de contener cuantiosa información, fácilmente descifrable. Sin embargo, su principal desventaja es que son removidos o separados del producto, la carne, una vez que el animal ingresa a la etapa de faenamiento, haciendo el método suscep- tible a errores de identificación y eventual- mente a adulteraciones intencionales o fraudes, ya que resulta técnicamente im- posible mantener estos dispositivos en cada pieza o corte de carne. La tecnología de trazabilidad molecular supera dichas dificultades pues permite identificar a los animales y sus derivados gracias a su secuencia de ADN y no a una etiqueta asociada. En este contexto se realiza el proyecto “Implementación de un sistema de traza- bilidad basado en marcadores moleculares, TRAZABILIDAD MOLECULAR: D Mejora la competitividad en la export Lorena Parra G. Bioquímica [email protected] Ricardo Felmer D. Bioquímico, Ph.D. Adrián Catrileo S. Ingeniero Agrónomo, Ph.D. INIA Región de la Araucanía GLOSARIO ADN: ácido desoxirribonucleico, ubicado en el núcleo de la célula, contiene la información genética que se transmite a la descendencia. Alelo: una de las formas variantes de un gen en un locus (posición) o de un marcador particular en un cro- mosoma. Crotales: marcas auriculares de identi- ficación y registro que se fijan en las orejas de los vacunos. Genoma: todo el ADN contenido en un organismo o célula, tanto el que se halla en la mitocondria, como el que se encuentra en los cromoso- mas dentro del núcleo. Homocigoto: se dice de un individuo que posee dos alelos idénticos de un gen en relación a una determi- nada característica. Heterocigoto: se dice de un individuo híbrido, que posee dos alelos dis- tintos de un gen en relación a una determinada característica. Marcadores moleculares: fragmen- tos específicos de ADN que pueden ser identificados en todo el genoma. Microsatélites: regiones del genoma que constan de unidades de unos pocos nucleótidos (1-6) repetidas en tándem desde decenas hasta miles de veces. Mitocondria: estructuras diminutas alargadas que se encuentran en el citoplasma transparente (hialoplas- ma) de la célula, se encargan de producir energía para la célula. Variantes alélicas: variaciones de tamaño o secuencia que puede pre- sentar un alelo. Foto 1: Toma de muestra de pelo del animal al nacer o antes de ingresar al frigorífico. anadería y praderas g

TRAZABILIDAD MOLECULAR: Mejora la competitividad en la …biblioteca.inia.cl/medios/biblioteca/ta/NR33781.pdf · ficar la ruta de un producto, sus componen-tes, materias primas e

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esde finales de la década de los80, los consumidores, especial-mente europeos y norteameri-

canos, han sufrido una serie de crisis agroa-limentarias originadas por la amplia difusiónde patologías como la enfermedad de lasvacas locas, fiebre aftosa y peste porcinaclásica, además de la detección de produc-tos no permitidos o peligrosos en el ganadoy alimentos de origen animal, tales comohormonas y anabolizantes, antibióticos,pesticidas, entre otros. Todo esto llevó adiseñar políticas de identificación y segui-miento individual de los animales(“trazabilidad”) con el fin de devolver laconfianza que demandaban los consumi-dores.

TrazabilidadLa trazabilidad es la posibilidad de

encontrar y seguir el rastro, a través detodas las etapas de producción, transfor-mación y distribución, de un alimento ouna sustancia destinada a ser incorporada

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septiembre-octubre 2006

en el alimento. Este sistema permite veri-ficar la ruta de un producto, sus componen-tes, materias primas e información asocia-da, desde el origen hasta el destino finalo viceversa, a través de toda la cadena deabastecimiento. En el caso de la carne,significa rastrear el producto desde elnacimiento del animal, pasando por lacrianza y prácticas ganaderas en el predio,transporte, faenamiento en el matadero,hasta su puesta en venta al detalle.

Uno de los principales requisitos enla trazabilidad de animales y subproductoses la implementación de un sistema deidentificación animal, para lo cual existeuna serie de tecnologías actualmente enaplicación o desarrollo. Dentro de los mé-

todos clásicos, se puede destacar el mar-caje de cola, tatuajes, marcas de frío, cro-tales o caravanas que pueden ser de metalo plástico, los chips electrónicos y bolosruminales. También hay métodos biométri-cos, tales como la huella nasal, imágenesdigitales de retina e iris y la huella genéticade ADN (“DNA fingerprinting”) que sepuede aplicar para la trazabilidad molecular.La mayoría de los dispositivos de identifi-cación externos mencionados tiene la ca-pacidad de contener cuantiosa información,fácilmente descifrable. Sin embargo, suprincipal desventaja es que son removidoso separados del producto, la carne, unavez que el animal ingresa a la etapa defaenamiento, haciendo el método suscep-tible a errores de identificación y eventual-mente a adulteraciones intencionales ofraudes, ya que resulta técnicamente im-posible mantener estos dispositivos encada pieza o corte de carne.

La tecnología de trazabilidad molecularsupera dichas dificultades pues permiteidentificar a los animales y sus derivadosgracias a su secuencia de ADN y no a unaetiqueta asociada.

En este contexto se realiza el proyecto“Implementación de un sistema de traza-bilidad basado en marcadores moleculares,

TRAZABILIDAD MOLECULAR:

DMejora la competitividad en la export

Lorena Parra G.Bioquímica

[email protected] Felmer D.Bioquímico, Ph.D.Adrián Catrileo S.

Ingeniero Agrónomo, Ph.D.INIA Región de la Araucanía

GLOSARIO

ADN: ácido desoxirribonucleico, ubicadoen el núcleo de la célula, contienela información genética que setransmite a la descendencia.

Alelo: una de las formas variantes deun gen en un locus (posición) o deun marcador particular en un cro-mosoma.

Crotales: marcas auriculares de identi-ficación y registro que se fijan enlas orejas de los vacunos.

Genoma: todo el ADN contenido en unorganismo o célula, tanto el que sehalla en la mitocondria, como elque se encuentra en los cromoso-mas dentro del núcleo.

Homocigoto: se dice de un individuoque posee dos alelos idénticos deun gen en relación a una determi-nada característica.

Heterocigoto: se dice de un individuohíbrido, que posee dos alelos dis-tintos de un gen en relación a unadeterminada característica.

Marcadores moleculares: fragmen-tos específicos de ADN que puedenser identificados en todo el genoma.

Microsatélites: regiones del genomaque constan de unidades de unospocos nucleótidos (1-6) repetidasen tándem desde decenas hastamiles de veces.

Mitocondria: estructuras diminutasalargadas que se encuentran en elcitoplasma transparente (hialoplas-ma) de la célula, se encargan deproducir energía para la célula.

Variantes alélicas: variaciones detamaño o secuencia que puede pre-sentar un alelo.

Foto 1: Toma de muestra de pelodel animal al nacer o antes deingresar al frigorífico.

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Política de trazabilidad de bovinos

Hace casi tres años se constituyó el comité técnico para definir las especifi-caciones del Sistema Nacional de Identificación y Registro de Bovinos en Chile.En él, representantes del sector público y privado plantearon la importancia dela implementación urgente de un método de identificación individual de animalesbovinos, como base de un sistema de trazabilidad que permita hacer efectiva laexportación de carnes de calidad a los mercados más exigentes del mundo. Enseptiembre de 2004 el Ministerio de Agricultura, a través del SAG, emitió laResolución Nº3312 que crea el Programa Oficial de Trazabilidad Sanitaria deBovinos, el cual aborda la trazabilidad premortem, es decir el seguimiento totalde un animal desde su nacimiento hasta su faena, mediante la utilización dedispositivos como crotales, tatuajes y chips electrónicos.

Los tratados internacionales que Chile firmó con la Unión Europea y con losEstados Unidos, ofrecen grandes posibilidades de exportación de la carne bovina.Por consecuencia, la implementación de sistemas de trazabilidad altamenteexigentes se hace cada vez más necesario. Esto implica no solo presentar lacalidad e información del animal del cual se obtuvo el producto (como manejo,alimentación, vacunaciones y tratamiento a los que fue sometido), sino que darcerteza absoluta sobre su procedencia. Aquí es donde la implementación de unsistema basado en los perfiles de ADN constituiría la prueba más contundentepara la identificación inequívoca del bovino en la cadena de producción.

septiembre-octubre 2006

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ación de carne bovina en Chile

anadería y praderasg

para mejorar la competitividad de bovinosde carne de exportación”, ejecutado porlos centros de investigación de INIA de lasregiones de la Araucanía y de los Lagos,con financiamiento FDI de CORFO. La ini-ciativa busca generar un sistema de certi-ficación acoplado a la tecnología actual-mente empleada, que garantice la calidaddel producto a los mercados de exportacióny otorgue confianza al consumidor.

Trazabilidad molecularCada animal (excluyendo gemelos mo-

nocigóticos y clones) es genéticamente únicoy posee su propio código de ADN, el cualsirve como una marca genética para identi-ficar productos derivados del mismo. Elcódigo es permanente, único para cadaindividuo, y permanece intacto a través detoda la historia del animal y de sus productos.

Para la identificación molecular de unindividuo o muestra biológica, se pueden

utilizar diversos “marcadores moleculares”,que son fragmentos específicos de ADNque pueden ser identificados en el genomade un individuo. Entre los de mayor aplica-ción están actualmente los microsatélites,ampliamente utilizados en análisis forensesy de paternidad. Se trata de marcadorescodominantes, es decir, permiten distinguirun individuo homocigoto de uno heteroci-goto para un microsatélite específico. Esto,combinado con el gran número de variantesalélicas que pueden presentar, posibilitaalcanzar estadísticamente un 99,99% deconfianza en los análisis de identificación,y los constituye en una poderosa herra-mienta como sistema de trazabilidad mo-lecular.

En la práctica, se requiere de unacolección de muestras de cada animal, quepuede ser tejido o pelo tomado al naci-miento (muestras referencias, foto 1), lasque son almacenadas en el laboratorio en

condiciones especiales de temperaturapara su posterior análisis. Después, sien algún punto de la cadena, ya seafrigorífico, supermercado o consumidor,se quiere establecer el origen de uncorte de carne, se toma una segundamuestra (muestra problema; foto 2).Tanto para la muestra de origen comopara la muestra problema se determinaun perfil específico de microsatélitespara su ADN (foto 3). Dichos perfilesson comparados entre sí y se establecesi ambas huellas genéticas son idén-ticas o no. Si los perfiles son distintos,significa que la muestra problemaanalizada no proviene del animal conel que fue comparado y que, por lotanto, hubo un error en la trazabilidaddel mismo.

Foto 2. Toma de muestra de tejidodel animal en el frigorífico.

Foto 3. Detección y comparaciónde perfiles de microsatélitesobtenidos desde una muestra depelo (prefaenamiento) y unamuestra de carne(postfaenamiento) del mismoanimal.

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En el laboratorio de BiotecnologíaAnimal de INIA en la Región de la Araucanía(www.inia.cl/bioanimal), se ha estado tra-bajando con una selección de 10 microsa-télites específicos de bovino, los cualesson detectados con un equipo de secuen-ciación automática (foto 4). Debido a queel material genético es único de cada ani-mal, se puede utilizar folículos pilosos,sangre o tejido, los que sirven como fuentede ADN. Mediante técnicas de biologíamolecular, se obtienen los perfiles de mi-crosatélites y se comparan con los de lasmuestras de carne, un proceso que puedeestar listo en tan sólo tres días, a costossimilares a los de un análisis de filiación.

Con este proyecto, Chile podrá dispo-ner de tecnologías de punta que serviránpara certificar un producto cárnico para laexportación con garantía de calidad e ino-cuidad. Esta tecnología estará disponiblepara ser aplicada en la medida que seaexigida por ciertos países como medio decertificación, en cuyo caso serán los orga-nismos competentes los responsables deacreditar a los laboratorios que puedanrealizar el análisis. Además, esta tecnologíapodrá ser utilizada, en forma particular, porasociaciones de ganaderos y productores,para dar un sello de calidad y un mayorvalor agregado a sus carnes provenientesde sistemas especiales de manejo (carnesnaturales) o en el caso de carnes prove-nientes de razas con denominación deorigen (razas criollas), tal como está siendoactualmente implementado en España conla raza ternera Asturiana.

Foto 4. Equipo de secuenciación automática (ABI PRISM 310) parala identificación de los microsatélites del bovino.

anadería y praderasg

ntre los variados factores que in-ciden en la calidad y productividaddel trigo en el sur de Chile, el

clima, la genética y el manejo del cultivoaparecen como las más relevantes. Laproductividad triguera nacional, la másalta del Cono Sur de América, se sustentaen el empleo de variedades de alto poten-cial de rendimiento que requieren un usointensivo de insumos (fertilizantes, en-miendas calcáreas, pesticidas).

Desde el punto de vista del manejo,es común observar el empleo de elevadasdosis de nitrógeno (N) para fertilizar elcultivo, lo cual afecta su competitividady la eficiencia de uso de este nutriente.Si bien las altas dosis de N permitenexpresar los potenciales de rendimientode las variedades existentes, se requiereun manejo cuidadoso de la parcializacióndel nutriente con el fin de minimizar laspérdidas por lixiviación (arrastre por aguafuera del alcance de las plantas). Asítambién se evita la contaminación delagua subterránea (napas freáticas), quepone en riesgo la sustentabilidad ambien-tal y tiene un efecto nocivo sobre la saludhumana.

Ricardo Campillo [email protected] Jobet F.

Pablo Undurraga D.Carlos Toro C.

Gonzalo Marín S.

INIA regiones de la Araucanía y del Bío Bío

TRIGO DE ALTO POTENCIAL DE RENDIMIENTO PARA EL

Manejo del nitróge

E

Kumpa INIA es un trigo de alto potencialde rendimiento para el sur de Chile.

Si bien las altas dosis de N permiten expresar lospotenciales de rendimiento de las variedadesexistentes, se requiere un manejo cuidadoso de laparcialización del nutriente con el fin de minimizarlas pérdidas por lixiviación