TABLA DE CONTENIDOS
I.
ACTA DE TÉRMINO DEL PROYECTO.
2
1.1. IDENTIFICACIÓN DEL PROYECTO. 2
1.2. EJECUCION DEL PROYECTO. 2
1.3. PLAN DE CONTINUIDAD. 3
1.4. TABLA DE CONFORMIDAD. 4
II.
INFORME EJECUTIVO.
5
2.1. RESUMEN EJECUTIVO (CASTELLANO E INGLÉS). 5
2.2. CUADRO DE SÍNTESIS DE RESULTADOS Y DE OBJETIVOS. 6
2.3. INFORME FINANCIERO A LA FECHA DE TÉRMINO. 13
2.4. EVALUACIÓN DE LA EJECUCIÓN DEL PROYECTO. 14
2.5. PROPUESTA DE CONTINUIDAD DE CADA INSTITUCIÓN BENEFICIARIA. 16
III. INFORME DE GESTIÓN.
18
3.1. OBJETIVOS DEL PROYECTO. 18
3.2. RESULTADOS DEL PROYECTO. 26
3.3. GESTIÓN DEL PROYECTO. 30
IV. INFORME CIENTÍFICO TECNOLÓGICO Y ECONÓMICO SOCIAL. 33
4.1. INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO REALIZADOS POR EL PROYECTO. 334.2. NEGOCIOS TECNOLOGICOS Y PRODUCTIVOS. 46
4.3. IMPACTOS PRODUCIDOS Y ESPERADOS. 47
V.
ANEXOS.
49
ANEXO 1. EVALUACIÓN ECONÓMICA SOCIAL Y PRIVADA. 49
ANEXO 2. PLAN DE MANTENCIÓN DE LA INFRAESTRUCTURA HABILITADA, BIENES, EQUIPOS Y OTROS ELEMENTOS ADQUIRIDOS. 66 ANEXO 3. SOLICITUDES Y REGISTROS DE PROTECCION DE PROPIEDAD
INTELECTUAL. 68
ANEXO 4. PUBLICACIONES. 69
ANEXO 5. DOCUMENTOS DE CONFORMIDAD DE lAS EMPRESAS (O DE OTRA
ENTIDAD SOCIA). 146
ANEXO 6. DETALLE DE METODOLOGIAS. 149
ANEXO 7. DIVULGACION. 160
ANEXO 8. EXTENSION. 170
ANEXO 9. LABORATORIO DE QUIMICA ECOLOGICA
DE SISTEMAS ACUATICOS. 178
I.
ACTA DE TÉRMINO DEL PROYECTO
11.1. IDENTIFICACIÓN DEL PROYECTO
TITULO DEL PROYECTO
Diseño de una estrategia de control integrado del piojo de mar, Caligus
rogercresseyi, mediante el uso de semioquímicos que alteran su
conducta reproductiva
CÓDIGO FONDEF AQ04I1025
DIRECTOR(A) DEL
PROYECTO Andrés E. Quiroz Cortez
INSTITUCIÓN(ES) BENEFICIARIA(S)
Universidad de La Frontera Universidad de Los Lagos EMPRESAS Y OTRAS
ENTIDADES SOCIAS University of Aberdeen (Escocia) Rothamsted Research (Reino Unido) AquaChile
1.2. EJECUCIÓN DEL PROYECTO
2 FECHA DE TOMA DE RAZON POR LA CONTRALORÍA GENERAL DE LA REPÚBLICA13 Septiembre 2004 PLAZO CONTRACTUAL (indicado en el
convenio, en meses) 36 meses
FECHA EFECTIVA DE INICIO 1 Diciembre 2004 FECHA EFECTIVA DE TÉRMINO. 31 Mayo 2008 DURACIÓN EFECTIVA (desde la fecha
efectiva de inicio hasta la fecha efectiva de término, en meses)
41 meses
1
Se solicita al(a la) Director(a) del Proyecto que responda esta sección con información oficial del
proyecto. Esta acta debe ser firmada en el punto 1.3 por los representantes legales de las instituciones beneficiarias de FONDEF y en el punto 1.4 por los representantes de las instituciones, empresas y de las otras entidades socias del proyecto.2 Cualquier diferencia entre la duración contractual y la duración efectiva se explica por las
prórrogas autorizadas.
1.4. TABLA DE CONFORMIDAD
3Nº Empresa u Otra Entidad Nombre Institución, Socia
Nombre Representante
Legal ¿Se adjunta Documento de Conformidad en Anexos? 4
1 AquaChile S.A.
Roberto Berndt
2 Rothamsted Research John A. Pickett
No
3 University of
Aberdeen
John A. Pickett
No
4
5
6
7
8
9
10
3 Sólo se debe incorporar a las instituciones, empresas u otras contrapartes que efectivamente hayan realizado aportes al proyecto, sean estos incrementales o no.
4 Los (las) Representantes Legales de cada institución, empresa u otra entidad socia del proyecto declaran estar en conocimiento y de acuerdo con el contenido total de este informe.
4
II. INFORME EJECUTIVO
2.1. RESUMEN EJECUTIVO
5Versión en castellano.
Una de las plagas que atacan a especies salmónidas es el Piojo de Mar, Caligus
rogercresseyi (Copepoda: Calgidae), para su control se aplican tratamientos
químicos, los que, además del alto costo económico involucrado, tienen efectos
tóxicos sobre la vida marina, la salud humana y generan resistencia. En este
proyecto se investigó, determinó y caracterizó compuestos semioquímicos que
median la relación parásito-hospedero entre el Piojo de Mar y especies salmónidas,
tales como Salmón Atlántico, Salmón Trucha y Salmón Cohoy con no-hospederas,
tal como el Cachudito (Hypsoblennius sordidus). Además se caracterizó
químicamente la relación entre machos y hembras de Caligus. Los principales
resultados indican que las especies salmónidas liberan señales químicas que son
usadas por el Piojo de Mar para reconocer a su hospedero. Este reconocimiento fue
dependiente del hospedero, determinándose una correlación directa entre
atractividad y susceptibilidad al ataque por el Piojo de Mar. Por otra parte se
identificó una substancia que provocó una actividad de rechazo o evitación sobe el
piojo de mar. Esta sustancia se denominó alquenamida. Además, se identificó una
putativa feromona sexual liberada por hembras de Caligus, la cual jugaría un rol
importante en la conducta de cópula. Con estos resultados fue posible proponer
una estrategia de control integrado de esta plaga.
Versión en inglés.
Caligus rogercresseyi is the dominant specie affecting chilean aquaculture. The
objective of this study was to isolate and identify the semiochemicals involved in
intra- and-interspecific relationaships of sea louse. Our result shows that salmonid
species released semiochemicals used by copepods for host and mate searching. On
the other hand, less susceptible species, such as Salmon coho released an avoidance
signal (alkenamide), that it could the responsible for the low infection observed on
this fish. This compound could be incorporated to the salmon diet with the
objective of reducing the sea lice infection.
5 A partir del proyecto ejecutado, en no más de una página describa lo realizado, destacando los
resultados y sus impactos. Este resumen debe ser diferente al resumen ejecutivo incluido en el proyecto reformulado. (ATENCIÓN: ESTE RESUMEN EJECUTIVO SERÁ PÚBLICO).
5
2.2. CUADRO DE SÍNTESIS DE RESULTADOS Y DE OBJETIVOS
6 Objetivos del proyectoObjetivo(s) general(es)
1. Investigar, determinar y caracterizar compuestos semioquímicos que median la relación parásito-hospedero entre el Piojo de Mar (Caligus rogercresseyi) y el Salmón Atlántico (Salmo
salar), Salmón Trucha (Oncorhynchus mykiss) y Salmón Coho (Oncorhynchus Kisutch) en
sistema de granjas de cultivos del sur de Chile.
2. Investigar, determinar y caracterizar compuestos semioquímicos que median la relación parásito-no hospedero entre el Piojo de Mar (Caligus rogercresseyi) e Hypsoblennius sordidus. 3. Investigar, determinar y caracterizar compuestos semioquímicos que median la relación
macho-hembra de C. rogercresseyi en sistemas de cultivos de salmones en sur de Chile. 4. Desarrollar estrategias de control con semioquímicos para reducir el efecto del piojo de mar
sobre la producción de salmones en Chile. Objetivos específicos
1. Determinar metodología de extracción de compuestos químicos orgánicos presentes en las interacciones parásito-hospedero y parásito-no hospedero.
2. Estudiar la actividad biológica del extracto proveniente de la interacción parásito-hospedero.
3. Fraccionar el extracto en fracciones polar y no polar 4. Estudiar la actividad biológica de las fracciones.
5. Identificar los compuestos responsables de la actividad presentes en la fracción biológicamente activa.
6. Estudiar la conducta de apareamiento entre machos y hembras de Caligus rogercresseyi. 7. Determinar metodología de extracción de compuestos químicos presentes en la interacción
Caligus-Caligus.
8. Estudiar la actividad biológica del extracto proveniente de la interacción entre adultos de
Caligus.
9. Fraccionar el extracto en fracciones polar y no polar. 10. Estudiar la actividad biológica de las fracciones.
11. Identificar los compuestos responsables de la actividad presentes en la fracción. 12. Estudiar la actividad biológica de los compuestos puros
13. Estudiar el efecto de la aplicación de trampas con semioquímicos sobre la población de
Caligus en jaulas-balsa.
14. Diseñar una estrategia de control de Caligus.
6
Los resultados deben corresponder a todos aquellos resultados comprometidos y vigentes en el
sistema de Seguimiento y Control (S+C) de proyectos FONDEF.
6
Resultados de Producción asociados Objetivos 7
Nombre Firma de convenios de contrapartes
Descripción Se firmarán cuatro convenios con instituciones contrapartes Descripción de
logro
Obtener cuatro convenios de contrapartes firmados, dos de ellos nacionales, con la Universidad de Los Lagos y Aqua-Chile, y dos internacionales, con la Universidad de Aberdeen (Escocia) y con Rothamsted Research (Inglaterra).
Resultados de Producción asociados Objetivos 7
Nombre Determinación de una metodología de extracción de semioquímicos.
1, 3, 8 y10 Descripción
Se implementará una metodología de extracción de semioquímicos en el Laboratorio de Química Ecológica de la Universidad de La Frontera. Para ello un investigador recibirá un entrenamiento en la U. de Aberdeen y en Rothamsted Research Descripción de
logro
Contar con un investigador altamente calificado para la aplicación e implementación de la metodología de extracción de semioquímicos
Resultados de Producción asociados Objetivos 7
Nombre Implementación de Laboratorio de Química Ecológica en Sistemas Acuáticos Descripción Se implementará un laboratorio equipado con equipos de extracción en fase sólida, un estanque elíptico con corriente de
agua controlada, sistema de rastreo digital. Descripción de
logro Inauguración del Laboratorio equipado con el instrumental adecuado para llevar a cabo la investigación.
Resultados de Producción asociados Objetivos 7
Nombre Implementar acuarios para el cultivo de peces y Caligus
2, 4, 6, 7, 8, 10 y 12 Descripción Se implementará una unidad de cultivo de peces nativos y salmón del atlántico. Se desarrollarán cultivos in vitro de Caligus
para producir su ciclo de vida en el laboratorio. Descripción de
logro
Se determinarán las fases de vida libre del parásito Caligus y fases parasitarias asociadas a los peces cultivados en el estanque.
7
Indique el numeral identificador del (de los) objetivo(s) relacionado(s).
7
Resultados de Producción asociados Objetivos 7
Nombre Determinación de la actividad biológica de los extractos
2, 3, 4, 9, 10 y 11 Descripción Determinar actividad biológica del extracto de especies salmónidas y del blénido Hybsoblennius sodidus sobre Caligus
rogercresseyi a través de bioensayos de preferencia
Descripción de
logro Se establecerán actividades biológicas diferenciales de los extractos de las especies salmónidas sobre C. rogercresseyi.
Resultados de Producción asociados Objetivos 7
Nombre Implementar unidad de servicios para la identificación de semioquímicos
Descripción
Durante la ejecución del proyecto se realizará la puesta a punto de técnicas para la identificación y cuantificación de metabolitos secundarios y xenobióticos. En virtud de lo anterior, se definirá un protocolo para la presentación del servicio a la comunidad científica y empresarial
Descripción de
logro Prestaciones de servicio
Resultados de Producción asociados Objetivos 7
Nombre Descripción de la conducta de cópula del parásito C. rogercresseyi.
6, 7 y 8 Descripción Se determinará la conducta de apareamiento de machos y hembras del piojo de mar
Descripción de
logro Descripción de la secuencia de pasos que completan machos y hembras para establecer una cópula efectiva
Resultados de Producción asociados Objetivos 7
Nombre Identificación de semioquímicos
5 y 11 Descripción Identificación de semioquímicos por cromatografía de gases con
detector de masas (GC-MS) Descripción de
logro
Se identificarán compuestos químicos liberados al medio acuoso por las tres especies salmónidas y el no-hospedero, Cachudito. Además, se identificará la feromona sexual emitida por hembras del piojo de mar
Resultados de Protección Objetivos asociados
Nombre Metabolito feromonal 11
Resultados de producción
asociados Identificación de semioquimicos Descripción de
logro Identificación de una putativa feromona sexual producida por hembras del piojo de mar
Resultados de Protección Objetivos asociados
Nombre Kairomona de salmónidos
11 Resultados de
producción
asociados Identificación de semioquimicos Descripción de
logro Identificación de semioquímicos con actividad atractante, repelente o de evasión hacia el piojo de mar.
Resultados de Transferencia y Negocios Objetivos asociados
Nombre Resultados de producción asociados Descripción de logro
Resultados de Producción Científica
Categoría Cantidad Lograda
Evento 7
Publicación 3
Tesis o Proyecto de título 3
Cooperación Internacional recibida o entregada Nuevo Proyecto Generado
Eventos:
1) Conducta del copepodo macho Caligus rogercresseyi: Influencia por semioquímicos provenientes del sexo opuesto. XVII Congreso Latinoamericano de Parasitología. 23-26 Noviembre 2005. Mar del Plata. Argentina.
2) Semioquímica que media la selección de hospedador del copépodo parásito Caligus rogrecresseyi (Copepoda: Caligidae). XVII Congreso Latinoamericano de Parasitología. 23-26 Noviembre 2005. Mar del Plata. Argentina.
3) Semiochemical mediating host-location of parasitic Caligus rogercresseyi in Chilean salmon farms. International workshop on Semiochemical research in Latin America: a multidisciplinary endeavour requiring collaborating scientists. September 5-9, 2005. Santiago. Chile.
4) Simposium “Control Etológico de Caligus rogercresseyi. Noviembre 28 de 2006. Puerto Montt. Chile.
5) Behavioural studies of the response of the copepod Caligus rogercresseyi to stimuli released from non-host and host fish species. 11th Annual Congress of Parasitology (ICOPA XI). 6th - 11th of August 2006. Glasgow. Reino Unido
6) Parasite-host relationships between the salmonb lice, Lepeophtheirus salmonis and Caligus
rogrecresseyi (Copepoda: Caligidae) and salmon fish mediated by semiochemicals. 7th International Conference: Sea Lice 2008. Marzo 31 y Abril 1 de 2008. Puerto Montt. Chile.
7) Mating behaviour of Caligus rogercresseyi Boxshall & Bravo, 2000 on the chilean rock Eleginops maclovinus (Vallencienne, 1840) (Pisces: Ntotheniidae). 7th International Conference: Sea Lice 2008. Marzo 31 y Abril 1 de 2008. Puerto Montt. Chile.
Publicaciones:
1) Pino, J, Mordue, J., Birkett, M., Carvajal, J., Asencio, G., Mellado, A. & Quiroz, A. (2007). Behavioural Studies of Host, Non-Host and Mate Location by the Sea Louse, Caligus rogercresseyi (Copepoda: Caligidae). Aquaculture 271: 70-76. ISI.
2) Pino, J., Carvajal, J. and Quiroz, A. (2005). Semioquímica que media la selección de hospedador del copépodo parásito Caligus rogrecresseyi (Copepoda: Caligidae). Parasitología Latinoamericana 60 (2): 368. Scielo.
3) A., Carvajal, J., Pino, J. and Quiroz, A. (2005). Conducta del copepodo macho Caligus rogercresseyi: Influencia por semioquímicos provenientes del sexo opuesto. Parasitología Latinoamericana 60 (2): 368. Scielo.
4) Quiroz, A., Pino-Marambio, J. Birkett, M., Mordue, J. & Carvajal, J. 2009. Identificación de compuestos semioquímicos presentes en aguas acondicionadas con especies hospederas y no hospederas de Caligus rogercresseyi. A ser enviado a Aqualculture.
Tesis
Veronica Osorio. Conducta de apareamiento y reproducción del ectoparásito Caligus rogercresseyi (Boxshall & Bravo, 2000) (Copepoda: Caligidae) en el hospedador Eleginops maclovinus (Valenciennes, 1840) (Pisces: Nototheniidae). Seminario de Título Para optar al Título de Biólogo Marino. Universidad de Los Lagos. 2007.
Luz Andrea Barril. Cración de una empresa de innovación y de base tecnológica en principios activos con características semiqoquímicas y terapéuticas. Trabajo para optar al titulode Ingeniero Civil con mención Agroindustria. Universidad de La Frontera. 2007.
Jorge Pino. Semioquímica que media la interacción inter- e intra-específica del copépodo ectoparásito de especies salmonídeas Caligus rogercresseyi (Copepoda: Caligidae).. Doctorado de Ciencias de Recursos Naturales. Universidad de La Frontera, 2008.
Wilson Saldias. Estudio del comportamiento del parasito Caligus rogercresseyi macho frente s estímulos de hembras conespecíficas en diferentes estados de madurez sexual. Tesis de Ingeniero Ambiental. Universidad de La Frontera. 2008.
Resultados de Formación de Capacidades
Categoría Cantidad Lograda
Capacidades profesionales desarrolladas o fortalecidas 9
Capacidades de formación de redes o de equipos de trabajo 1
Capacidades materiales o de infraestructura 5 Capacidades profesionales desarrolladas o fortalecidas:
Gladys Asencio fue el investigador asistente de la unidad Universidad de Los Lagos. Su capacidad profesional se vió fortalecida al trabajr en un proyecto multidisciplinario.
Jorge Pino fue el investigador asistente de la unidad Universidad de La Frontera. Desarrolló sus tesis doctoral financiada por este proyecto.
Alex Mellado: Su cargo fue ayudante de actividades de terreno de la unidad U. de Los Lagos. Alex desarrolló su capacidad investifgativa al colaborar fuertemente en este proyecto. Esto se reflejó en sus presentaciones a congresos.
Veronica Ososrio, Patricia Latorre, Lorena Neira y Cristobal Levicoy apoyaron labores en la Universidad de Los Lagos y Universidad de La Frontera. Como estudiantes de pregrado, su capacidad profesional se vió desarrollada al inmtegrar un equipo multidisciplinario.
Ricardo Ceballos y Emilio Hormazabal apoyaron la unidad UFRO. Ricardo asesoró principalmente el análisis estadístico de los datos. Emilio colaboró en actividades de terreno.
Capacidad de formación de redes o de equipos de trabajo
Se estableció un equipo de trabajo conformado por académicos, científicos y estudiantes de la Universidad de Los Lagos y de la Universidad de La Frontera. El conocimiento biológico de las especies involucradas en este proyecto en conjunción con el conocimiento químico y ecológico aportado por ULAGOS y UFRO respectivamente, avaló el buen desarrolló de este proyecto, permitiendo proyectar la interacción en el tiempo.
Capacidades materiales e Infraestructura
La capacidad material (instrumental) se vió fuertemente desarrollada al adquirir: a) un Cromatógrafo de gases con detector de masas
b) un sistema de rastreo digital de conducta c) un equipo de extracción en fase sólida d) un sistema de destilación al vacío.
Este instrumental ha permitido apoyar la investigación el programa de Doctorado en Ciencias de Recursos Naturales de la UFRO.
Se implemetó un nuevo laboratorio en el Departamento de Ciencias Químicas de la UFRO, con dedicación exclusiva al proyexto (25 m2)
2.3. INFORME FINANCIERO A LA FECHA DE TÉRMINO
8 Montos Comprometidos por Convenio (1) Montos Efectivamente Aportados (2)Gastos Totales del
Proyecto (3) % (5) FONDEF 175.000.000 168.010.644 168.010.644 48.3% Institución(es) Beneficiaria(s) 1.Universidad de La Frontera $66.132.000 2. Universidad de Los Lagos $19.920.000 1. Universidad de La Frontera $73.590.777 2. Universidad de Los Lagos $19.920.000 1. Universidad de La Frontera $73.590.777 2. Universidad de Los Lagos $19.920.000 26.8% Empresas y otras entidades socias
1. Aqua Chile S.A. $34.532.000 2. Universidad de Aberdeen $26.196.000 3. Rothamsted Research $26.196.000
1. Aqua Chile S.A. $34.532.000 2. Universidad de Aberdeen $26.196.000 3. Rothamsted Research $26.196.000
1. Aqua Chile S.A. $34.532.000 2. Universidad de Aberdeen $26.196.000 3. Rothamsted Research $26.196.000 24.9% Totales $ 347.976.000 $ 348.445.421 $ 348.445.421 100% 8
1) Montos Comprometidos por Convenio: Son los montos señalados como aportes
comprometidos en el convenio firmado entre CONICYT y la(s) institución(es) beneficiaria(s).
2) Montos Efectivamente Aportados: Es la suma de las remesas de fondos o aportes realizados al
proyecto por FONDEF, por la(s) institución(es) beneficiaria(s) y por las empresas y otras entidades socias al proyecto.
3) Gastos Totales del Proyecto: Es la suma de los gastos informados por el proyecto y aprobados
por FONDEF.
4) Costo Final del Proyecto: Es la suma de las remesas de fondos y aportes realizados al proyecto,
menos el monto reintegrado a FONDEF.
5) %: Porcentaje de participación en el Gasto Total del Proyecto, por fuente de financiamiento. 6) Monto Reintegrado a FONDEF: Fondos girados por FONDEF a la(s) institución(es)
beneficiaria(s), que no fueron utilizados en el proyecto, por lo cual fueron devueltos a CONICYT. Es la diferencia entre el monto efectivamente aportado por FONDEF y los gastos aprobados financiados por FONDEF.
13
Monto Reintegrado a FONDEF (6) 2.297.929
Costo Final del Proyecto (4) $ 348.445.421
2.4. EVALUACIÓN DE LA EJECUCIÓN DEL PROYECTO
92.4.1. El Representante Institucional de cada Institución Beneficiaria
UNIVERSIDAD DE LA FRONTERA
La Universidad de La Frontera, ha tomado como desafío contribuir a generar
ciencia-tecnología e innovación para darle mayor valor agregado a los Recursos
Naturales, definiendo como área prioritaria el desarrollo de los biorecursos. Así
mismo, la universidad, ha creado recientemente el núcleo de investigación
científica en biorecursos, institucionalidad que articula todas las acciones, grupos
de investigación y programas de postgrado relacionados al área, lo que permite
acceder a iniciativas de mayor alcance e impacto al contar con mayor masa crítica
de investigadores y recursos.
En este marco la puesta en marcha y desarrollo del proyecto FONDEF Nº
AQ04I1025 “Diseño de una estrategia de control integrado del piojo de mar,
Caligus rogercresseyi, mediante el uso de semioquimicos que alteran su conducta
reproductiva” ha significado para la Universidad importantes avances en la
consolidación de sus objetivos estratégicos, permitiendo la constitución del
laboratorio de Química Ecológica, con 25 m
2y el equipamiento científico que le
permite proponer y resolver problemas relacionados al control de plagas marinas,
mediante investigación aplicada y la intima vinculación al programa de Doctorado
en recursos Naturales (el cual se encuentra recientemente acreditado por 7 años),
atrayendo directamente alumnos doctorantes a través de la obtención de 5 becas de
mantención CONICYT y 4 becas de realización de Tesis Doctorales, 3 congresos
internacionales y 4 congresos nacionales como consecuencia de las investigaciones
realizadas en el marco del laboratorio. Así mismo ha favorecido la adjudicación de
2 proyectos FONDECYT y 7 publicaciones indexadas en el periodo, de esta forma
el laboratorio cueta en la actualidad con las capacidades que le han permitido, en
los últimos dos años, la realización de investigación por contrato directo con
empresas privadas por montos de $75.000.000. (EWOS MM$ 70) y Marine Harvest
9 Realice un resumen del punto 3.3.5, análisis realizado después de terminar la ejecución del
proyecto, el cual tiene como objetivo revisar los resultados, considerando aciertos y dificultades ocurridos durante el proyecto. Para este caso se solicita un análisis por las siguientes personas.
15
(por más de MM$5), empresas que no participaron del proyecto, pero vieron en la
solución y las capacidades generadas un valioso capital intelectual para sus
propios procesos de innovación. Así mismo, el primero de los doctorantes
formados en el marco del proyecto, se encuentra hoy en día a cargo de la unidad
de investigación al interior de la empresa Ewos, lo que constituye un hito en el
modelo de vinculación universidad empresa, ya los doctores formados han pasado
directamente a aportar al mundo empresarial, reforzando de esta forma la
capacidad de investigación y vinculación con el medio de la Universidad de La
Frontera (recientemente re acreditada por cinco años, los que le permite estar entre
las 5 universidades del país que cuentan con acreditación en todas las áreas)
UNIVERSIDAD DE LOS LAGOS
La puesta en marcha y desarrollo del proyecto FONDEF Nº AQ04I1025 “Diseño de
una estrategia de control integrado del piojo de mar, Caligus rogercresseyi, mediante
el uso de semioquimicos que alteran su conducta reproductiva” ha significado
para la Universidad de Los Lagos la consolidación de un equipo de trabajo en la
temática del Caligus, sumando la experiencia de gente altamente capacitada en
copepodos zooplanctónicos, especialistas parasitólogos y tesistas de pre grado que
están siendo formados por estos profesionales y posteriormente pasan a formar
parte de los diversos equipos de investigación que están funcionando en el i-mar,
que es un Centro de Investigación y Desarrollo del manejo Costero de esta Región
y que pertenece a la Universidad de Los Lagos. Este equipo de investigación no
sólo ha apoyado a este proyecto, sino también a otros proyectos FONDEF
(D03I1155) y FONDECYT (1050547 y 1080098) y también a entidades
gubernamentales como Sernapesca y privadas como Intesal que también realizan
investigaciones en otros aspectos relevantes del parásito Caligus rogercresseyi.
2.4.2. El Director(a) del proyecto
El área de la salmonicultura es una de las de mayor crecimiento en los últimos
años en Chile. Su alta competitividad y niveles de producción la han situado entre
las dos más importantes del mundo. Sin embargo para alcanzar tales niveles, la
sobreproducción y errores de manejo productivo han favorecido la sobre expresión
de agentes nocivos para las principales especies cultivadas, como son el salmón
Atlántico y la trucha arcoíris. Uno de estos agentes nocivos es el piojo de mar, el
cual ha adquirido resistencia al tratamiento con pesticidas tales como las
avermactinas. El proyecto se insertó en esta temática con el propósito de buscar
métodos alternativos de control a través del uso de semioquímicos. Estas
sustancias son generadas y aisladas desde el mismo medio donde cohabitan
patógeno y hospedero, por lo tanto su potencial uso como biocontroladores se ve
favorecido al ser sustancias inocuas para el medio ambiente y con niveles muy
bajos de toxicidad para los peces y consumidores. Debido a lo innovadora y
ambiciosa de esta iniciativa, fue necesario pedir una extensión con el objetivo de
completar la etapa de identificación y prueba en bioensayos de laboratorio de los
semioquímicos seleccionados para ello. Uno de ellos es una amida de ácido graso,
la cual está presente en el pool de compuestos emitidos por el salmón coho y
además ha sido identificada en algas marinas. Este compuesto, denominado
genéricamente como “alquenamida” provocó una respuesta de evasión en
individuos adultos del piojo de mar. Debido a esta actividad y a que esta sustancia
podría haber sido ingerida por el pez, la estrategia de diseñar una trampa para
Caligus fue modificada. La nueva estrategia involucraría su incorporación en la
dieta del pez. Este nuevo acercamiento debiera ser abordado en una nueva
iniciativa.
2.5. PROPUESTA DE CONTINUIDAD DE CADA INSTITUCIÓN
BENEFICIARIA
UNIVERSIDAD DE LA FRONTERA. Impactos
Los resultados obtenidos se pueden dividir en 4 categorías:
a) Infraestructura y equipamiento. Este proyecto permitió la habilitación de un espacio físico de 32 m2, en el cual se montaron las metodologías relacionadas con la obtención de aguas acondicionadas de peces y copépodos. Este espacio constituye el primer laboratorio de la Universidad de La Frontera para estudiar organismos acuáticos. Por lo tanto constituye un resultado de ALTO impacto. b) El principal instrumento adquirido lo constituye el cromatógrafo de gases acoplado a un detector de masas. Este instrumento se constituyó en una herramienta ampliamente usada en otras investigaciones del grupo de Química Ecológica, del programa de Posgrado en Ciencias de Recursos naturales de UFRO. Además ha sido factor clave en las prestaciones de servicio científicas realizadas con empresas. Por lo tanto constituye un resultado de ALTO impacto.
c) La interacción con el I-Mar, en las personas Dr. Juan Carvajal y Gladys Asencio, fue vital y para nuestra Universidad constituye una alianza de ALTO impacto.
d) El resultado más concreto y prometedor de este proyecto fue la identificación de una sustancia que provoca una conducta de evasión sobre el piojo de mar. Este compuesto denominado “alquenamida” podía ser incorporado en la dieta de los peces con el objetivo de generar conductas evasivas en piojos de mar. Debido a ensayos preliminares este resultado es potencialmente ALTO impacto.
Acciones para materializar los impactos indicados
La infraestructura y equipamiento es y será usada en proyectos de investigación doctorales, además de proyectos colaborativos formales e informales con la Universidad de Los Lagos representada por el Dr. Carvajal y con empresas. El Laboratorio de Química Ecológica de Sistemas Acuático será incorporado como una unidad más al Núcleo de Biorecursos de la Universidad de La Frontera. Este hecho dará continuidad a esta línea de investigación. La validación de la alquenamida como sustancia que provoca evasión en piojos de mar será llevada a cabo en colaboración con el Dr. Juan Carvajal.
Acciones para la continuidad de las líneas de investigación asociadas al proyecto
La más importante acción es la postulación y posterior desarrollo de proyectos de investigación (FONDEF, FONDECYT, INNOVA, etc). Como producto del prestigio ganado por esta unidad, EWOS-Innovation, incorporó a este laboratorio en su proyecto INNOVA-Chile “Desarrollo de Dietas Funcionales para Mitigar la Infestación de Caligus (Caligus rogercresseyi) en Salmones” Cod. 208-7458.
UNIVERSIDAD DE LOS LAGOS Impactos
Los resultados obtenidos se pueden dividir en 4 categorías:
a) Infraestructura y equipamiento. Este proyecto permitió la habilitación de un espacio con estanques en el Centro i-mar para el cultivo de los salmones y cachuditos que se probaron para los experimentos con caligus, también permitió una caja experimental donde se observó la conducta de apareamiento de los caligus.
b) Se adquirió una cámara de cultivo para los estados de desarrollo del caligus., lo cual nos permitió modificar los experimentos con una T de vidrio que se utilizó para observar la conducta de los copepoditos frente a los semioquímicos obtenidos en las aguas acondicionadas con salmónidos y cachuditos.
Acciones para materializar los impactos indicados
La infraestructura y equipamiento será usada en proyectos de investigación y tesis de pre grado, además de proyectos colaborativos formales e informales con universidades y con empresas. Nuestro grupo de trabajo participará en la continuidad de esta línea de investigación con la UFRO, donde se validará la acción de la alquenamida como sustancia que provoca evasión en piojos de mar.
Acciones para la continuidad de las líneas de investigación asociadas al proyecto
La más importante acción es la postulación y posterior desarrollo de proyectos de investigación (FONDEF, FONDECYT, INNOVA, etc). Como producto del prestigio ganado por esta unidad, EWOS-Innovation está trabajando con nuestro grupo en la evaluación de zonas de descanso (fallowing) en la Bahia de Colaco.
III. INFORME DE GESTIÓN
3.1. OBJETIVOS DEL PROYECTO
103.1.1 Objetivo(s) General(es)
Objetivo General (Indicado en el proyecto reformulado)
1. Investigar, determinar y caracterizar compuestos semioquímicos que median la relación parásito-hospedero entre el Piojo de Mar (Caligus rogercresseyi) y el Salmón Atlántico (Salmo salar), Salmón Trucha (Oncorhynchus mykiss) y Salmón Coho (Oncorhynchus
Kisutch) en sistema de granjas de cultivos del sur de Chile.
Este objetivo se cumplió en un 100%. Investigaciones previas señalaban una infectividad diferencial de C. rogercresseyi en las tres especies estudiadas en este proyecto. González y col. (1997 y 2000), informaron que la especie más susceptible a la infestación por era la trucha arcoíris, luego el salmón atlántico y la más resistente era el salmón Coho. Este hecho fue corroborado por medio de la investigación de los compuestos semioquímicos liberados por las tres especies de peces estudiadas. Este estudio mostró el mismo patrón diferencial al estudiar la atractividad diferencial observada en C. rogercresseyi cuando fue estimulado por los extractos químicos de las tres especies salmónidas. Es así como los semioquímicos liberados por la trucha fueron más atractantes que los liberados por el salmón atlántico, y estos fueron más atractantes que los liberados por el salmón Coho (Pino, 2008; Pino y col. 2007). Esto se relacionó con el análisis de los compuestos presentes en las respectivas aguas acondicionadas, el cual sugiere fuertemente que los esteres de ácidos grasos y los ácidos grasos actuarían como señales químicas que indicarían una potencial fuente de alimento para los copépodos. Este es el caso de la trucha arcoíris. Como consecuencia de lo anterior, la no presencia de estos compuestos indicaría la presencia de un no hospedero, como es el caso del Cachudito, el cual no emite este tipo de compuestos. El salmón Coho tampoco libera este tipo de compuestos, emitiendo por el contrario compuestos alcohólicos. El salmón atlántico libera una amida de ácido graso, la oleamida, el cual es el principal compuesto emitido por este salmónido al medio acuoso. Debido a las propiedades biológicas informadas para esta amida, este compuesto actuaría ya sea como enmascarador de los compuestos atractantes, como serían los dos ácidos grasos identificados en el agua acondicionada de salmón Atlántico, o como un repelente de copépodos.
González, L., Carvajal, J. & George-Nascimento, M. (2000). Differential infectivity of Caligus
flexispina (Copepoda, Caligidae) in three farmed salmonids in Chile. Aquaculture 183:13-23. 10 Señale los objetivos generales y específicos programados. Informe los LOGRADOS, los NO
LOGRADOS, así como los NUEVOS objetivos incorporados durante el desarrollo del proyecto. Señálelos como tales. (Deben estar debidamente visados por el respectivo comité de área de FONDEF).
20
González, L., Carvajal, J. & Medina, A. (1997). Comparative susceptibility of rainbow trout and coho salmon to ectoparasites of economic importance. Archivos De Medicina Veterinaria 29:127-132.
Pino, J, Mordue, J., Birkett, M., Carvajal, J., Asencio, G., Mellado, A. & Quiroz, A. (2007). Behavioural Studies of Host, Non-Host and Mate Location by the Sea Louse, Caligus
rogercresseyi (Copepoda: Caligidae). Aquaculture 271: 70-76.
Pino, J. (2008). Semioquímica que media la interacción inter- e intra-específica del copépodo ectoparásito de especies salmonídeas Caligus rogercresseyi (Copepoda: Caligidae). Jorge Pino. Doctorado de Ciencias de Recursos Naturales. Universidad de La Frontera, 2008
2. Investigar, determinar y caracterizar compuestos semioquímicos que median la relación parásito-no hospedero entre el Piojo de Mar (Caligus rogercresseyi) e Hypsoblennius
sordidus.
Este objetivo se cumplió en un 100%. Observaciones de campo indicaban que el cachudito, era una especie que compartía el hábitat con las tres especies salmónidas. Sin embargo no se observaba una infección por el piojo de mar. Este hecho sugirió que esta especie podría emitir señales repelentes hacia el piojo de mar. En este proyecto se comprobó que el extracto de compuestos semioquímicos del cachudito mostraba una actividad de repelencia sobre el piojo de mar (Pino, 2008; Pino y col., 2007). El análisis de de compuestos semioquímicos del extracto respectivo reveló que este estaba libre de ácidos grasos saturados de manera análoga a la observada en los extractos provenientes de las especies salmónidas más resistentes. Además se identificó una amida de ácido graso (ALKENAMIDE) la cual provocó conductas de evasión en individuos adultos del piojo de mar.
3. Investigar, determinar y caracterizar compuestos semioquímicos que median la relación macho-hembra de C. rogercresseyi en sistemas de cultivos de salmones en sur de Chile.
Este objetivo se cumplió en un 100%. El estudio de la conducta de apareamiento de C. rogercresseyi reveló que este se asemajaba fuertemente al desarrollado por su símil del hemisferio norte, L. salmonis (Osorio y col., 2008). El análisis del extracto de semioquímicos de hembras vírgenes de C. rogercresseyi mostró la presencia del 4-[(2,4-diclorofenil)oxi]-butanoato de butilo, asignado como putativa feromona sexual de este calígido.
Osorio, V.N., Asencio, G. y Carvajal, J. (2008). Mating behaviour of Caligus rogercresseyi Boxshall & Bravo, 2000 on the chilean rock Eleginops maclovinus (Vallencienne, 1840) (Pisces: Ntotheniidae). 7th International Conference: Sea Lice 2008. Marzo 31 y Abril 1 de 2008. Puerto Montt. Chile.
4. Desarrollar estrategias de control con semioquímicos para reducir el efecto del piojo de mar sobre la producción de salmones en Chile.
A la luz de los resultados, la estrategia de control que propone el siguiente proyecto se podría traducir en la incorporación del metabolito repelente identificado, la alquenamida, en un formulado alimenticio. Parte de esta aplicación está ya desarrollada debido a que una de las formas de control del piojo de mar actualmente en uso es la incorporación de antiparasitarios del tipo avermactinas al alimento de los salmones. Según lo anterior, este acercamiento debería ser implementado en corto tiempo en alianza con una empresa que elabore alimentos para peces. Las dosificaciones debieran ser las mismas o menores a las que se emplean con los antiparasitarios mencionados más arriba. Por lo anterior, se considera que este objetivo fue cumplido en 100%
3.1.2 Objetivos Específicos
Objetivo Específico N°1: Determinar metodología de extracción de compuestos químicos orgánicos
presentes en las interacciones parásito-hospedero y parásito-no hospedero. Este objetivo se cumplió 100%.
Para la obtención de agua acondicionada de las diferentes especies salmónidas y de individuos adultos de C. rogercresseyi se aplicó una metodología desarrollada en la University of Aberdeen en Escocia. Esta técnica consistió en colocar dentro de un estanque elíptico (Fig. 1 en Anexo 6) un pez (100 - 150g) por 24h con 100L de agua de mar artificial (SeaChem – Aquarium salt) con una salinidad de 32ppt a una temperatura de 12°C. El agua circulaba a un flujo de 30 cm/seg, con suministro constate de aire. Posteriormente esta agua fue colocada en bolsas de 5L las que fueron mantenidas a -18° hasta su uso en bioensayos y/o análisis químicos.
Para la obtención de agua acondicionada de individuos adultos de C. rogercresseyi, se aplicó una metodología desarrollada en la University of Aberdeen en Escocia. La que consistió en depositar 6 hembras en similares condiciones de desarrollos dentro de pipetas Pasteur Las pipetas fueron conectadas a cada brazo de un tubo en Y (30 mm d.i., 15 cm longitud de brazos y 15,5 cm longitud de pierna) usando mangueras de plástico (Tygon R-3603). Un flujo de agua de mar artificial pasó por ambas pipetas a una velocidad de de 30 mL min-1, con una salinidad de 32ppt y a una temperatura de 12°C. A la salida de la pierna principal del tubo en Y, se recolectó el agua en un matraz Erlenmeyer de 5 L, la que fue congelada para posterior uso en bioensayos y/o análisis químico.
Objetivo Específico N°2: Estudiar la actividad biológica del extracto proveniente de la interacción
parásito-hospedero.
Este objetivo se cumplió 100%.
Los componentes químicos presentes en las aguas acondicionadas con sustratos biológicos fueron
22
extraidos por medio de la Extracción en Fase Sólida (EFS). Este procedimiento es descrito en detalle en la sección 4.1 y en el Anexo 7. Por medio de esta técnica se extrajeron moléculas polares, neutras y lipofílicas desde aguas acondicionadas de O. mykiss (trucha aroiris) (5,0 L), S. salar (5,0 L) y O. kisutch (salmón Coho) (5,0 L), además de la especie no-hospedera H. sordidus (Cahudito). Los compuestos son atrapados en una columna de doble fin, los que son eluidos con 20 mL de etanol. La mitad de este extracto es re-disuelto en 2,5L de agua de mar artificial, la que es usada en bioensayos.
La actividad biológica de extracto fue evaluado por medio de un sistema de rastreo digital (Ethovision) que estudia la conducta de organismos vivos. Esta metodología esta descrita en la sección 4.1 y en el Anexo 7.
Se llevaron a cabo aproximadamente 1.000 bioensayos. El análisis de los resultados permitió concluir que las especies salmónidas liberan al agua sustancias atractantes y que el no-hospedero libera sustancias repelentes o enmascaradoras de las sustancias atractantes.
Objetivo Específico N°3: Fraccionar el extracto en fracciones polar y apolar
Este objetivo se cumplió 100%.
Diez mL del extracto total etanólico fueron fraccionados en una fracción volátil y otra no volátil por medio de destilación al vacío. La línea de vacío consta de dos trampas de gases, la primera próxima a la bomba de ultravacío (BOC Edwards) y la segunda trampa fue colocada en línea, para la condensación de la fracción etanólica volátil. Ambas trampas permanecen sumergidas en nitrógeno líquido durante la destilación. La destilación se desarrolla, colocando en un balón de destilación el 1 extracto etanólico proveniente de la EFS (10 mL). El periodo de destilación es de 24h a una presión de vacío de 0,04 torr y a temperatura ambiente (20°C). El destilado etanólico obtenido contiene componentes con rango de masa molecular comparable a aquellos semioquímicos volátiles utilizados por organismos terrestres, mientras que el residuo dejado por la destilación al vacío contiene compuestos con insuficiente o ninguna volatilidad aparente.
La actividad biológica de las fracciones fue evaluada por medio de un sistema de rastreo digital (Ethovision) que estudia la conducta de organismos vivos. Esta metodología esta descrita en la sección 4.1 y en el Anexo 7.
Objetivo Específico N°4: Estudiar la actividad biológica de las fracciones
Este objetivo se cumplió 100%.
La actividad biológica de las fracciones fue evaluada por medio de un sistema de rastreo digital (Ethovision) que estudia la conducta de organismos vivos. Esta metodología esta descrita en la sección 4.1 y en el Anexo 7.
Los ensayos biológicos permitieron determinar que la actividad biológica estaba en la fracción apolar.
Objetivo Específico N°5: Identificar los compuestos responsables de la actividad presentes en la
fracción biológicamente activa. Este objetivo se cumplió 100%.
La identificación se realizó por medio de una comparación entre los espectros de masas experimentales con los presentes en la librería de espectros de masas NIST incorporada al programa de análisis cromatográficos Xcalibur. Los compuestos identificados se detallan en la sección 4.1 Los resultados obtenidos sugieren que los ácidos grasos, los respectivos esteres e hidrocarburos de cadena larga, actuarían como señales químicas que indicarían una potencial fuente de alimento para los copépodos. Este es el caso de la trucha arcoíris, que del total de compuestos liberados al sistema acuoso, el 95% corresponde a este tipo de compuestos. Este resultado sugiere que la no detección de estos compuestos indicaría la presencia de un no hospedero, como es el caso del Cachudito, el cual no emite este tipo de compuestos. Nuestros resultados sugieren que la menor susceptibilidad del salmón Coho a la infección por C. rogercresseyi informada anteriormente, estaría relacionada con la no liberación de los compuestos mencionados más arriba. Por el contrario, la detección de compuestos alcohólicos podría explicar el grado de resistencia a la infección. La amida de ácido graso, Z-9-octadecenamida, llamada oleamida, constituye el principal compuesto emitido (50%) por el salmón Atlántico al medio acuoso. Debido a las propiedades biológicas informadas para esta amida, este compuesto actuaría ya sea como enmascarador de los compuestos atractantes, como serían los ácidos hexadecanoico y octadecanoico identificados en el agua acondicionada con salmón Atlántico, o como un repelente de copépodos.
Para más detalles ver Anexo 5.
Objetivo Específico N°6: Estudiar la actividad biológica de los compuestos puros
Este objetivo no se cumplió debido a que la identificación necesito ser corroborada, ocupando un mayor tiempo al presupuestado. Esto provocó que los reactivos puros no pudieran ser adquiridos en el tiempo de proyecto.
Objetivo Específico N°7: Estudiar la conducta de apareamiento entre machos y hembras de Caligus
rogercresseyi.
Este objetivo se cumplió 100%.
El análisis de la conducta de apareamiento indican que Caligus rogercresseyi, presenta una actividad
24
reproductiva similar a Lepeoptheirus salmonis, copépodo parásito de salmónidos del hemisferio norte, diferenciándose solo en ciertas conductas y en el tiempo de duración de cada proceso. Este estudio determinó que el estado de hembra juvenil, no se encuentra presente en C. rogercresseyi, por lo que los machos de esta especie forman parejas para realizar el apareamiento solo con hembras adultas recientemente mudadas y liberadas del pez.
Para el estudio de la respuesta por las agua acondicionadas de macho y hembras conespecíficos, 6 individuos machos o hembras de diferente estados (vírgenes, fecundadas u ovígeras) fueron depositadas(os) en el interior de una pipeta Pasteur conectada a un extremo de uno de los brazos del tubo Y. Cada brazo se conectó a un matraz Erlenmeyer (2L), los cuales contenían agua de mar artificial. Por ambos brazos fluyó agua de mar artificial a 30mL min-1 con una salinidad de 32 ppt a 12°C. Un individuo macho o hembra adulto se colocó en la base de la pierna del tubo Y. Los movimientos de los individuos se grabaron por 10 minutos por medio de una cámara digital. Las imágenes fueron procesadas por medio de un software de análisis conductual (Ethovision 3.1, Noldus Technologies-Netherlands). Los resultados indicaron que hembras juveniles y/o vírgenes liberan una sustancia química que atrae a los machos.
Objetivo Específico N°8: Determinar metodología de extracción de compuestos químicos presentes
en la interacción Caligus-Caligus. Este objetivo se cumplió 100%.
Hembras en similares condiciones de desarrollos (n= 12) fueron colocadas dentro de pipetas Pasteur en grupos de seis hembras por pipeta. Las pipetas fueron conectadas a cada brazo de un tubo en Y (30 mm d.i., 15 cm longitud de brazos y 15,5 cm longitud de pierna) usando mangueras de plástico (Tygon R-3603). Un flujo de agua de mar artificial pasó por ambas pipetas a una velocidad de de 30 mL min-1, con una salinidad de 32ppt y a una temperatura de 12°C. A la salida de la pierna principal del tubo en Y, se recolectó el agua en un matraz Erlenmeyer de 5 L. El agua recolectada fue congelada para posterior análisis químico o usada inmediatamente para bioensayos intraespecíficos. Los componentes químicos presentes en las aguas acondicionadas con machos y hembras de C.
rogercresseyi fueron extraidos por medio de la Extracción en Fase Sólida (EFS). Este procedimiento es
descrito en detalle en la sección 4.1 y en el Anexo 7. Por medio de esta técnica se extrajeron moléculas polares, neutras y lipofílicas. Se obtuvieron 20 mL de extracto etanólico por cada volumen de agua acondicionada analizada.
Objetivo Específico N°9: Estudiar la actividad biológica del extracto proveniente de la interacción
entre adultos de Caligus. Este objetivo se cumplió 100%.
La mitad del extracto etanólico (10 mL) obtenido fue redisuelto en agua de mar artificial hasta la mitad del volumen inicial (2,5 L) de extracción para bioensayos de preferencia. El bioensayo ya fue descrito en objetivo N°7. Los resultados indican que extracto de agua acondiconada con hembras vírgenes conserva la actividad la actividad atractante sobre machos.
Objetivo Específico N°10: Fraccionar el extracto en fracciones polar y no polar .
Este objetivo se cumplió 100%.
El fraccionamiento fue similar al descrito en el objetivo N°3.
Objetivo Específico N°11: Estudiar la actividad biológica de las fracciones
Este objetivo se cumplió 100%.
El fraccionamiento de los extractos biológicamente activos rindió dos fracciones, una apolar y otra polar. Los bioensayos en tubo-Y señalaron que la fracción apolar retuvo las actividades mostradas por los respectivos extractos totales.
Objetivo Específico N°12: Identificar los compuestos responsables de la actividad presentes en la
fracción
Este objetivo se cumplió 100%.
En relación a los semioquímicos responsables de la interacción macho-hembra del piojo de mar, se identificó un compuesto de formula molecular C14H18O3Cl2 denominado 4-[(2,4-diclorofenil)oxi]-butanoato de butilo. Este compuesto no ha sido informado en la literatura como feromona sexual de algún ser vivo. Sin embargo un análisis retrosíntetico de este compuesto lo fragmenta en una mitad aromática (2,4-diclorofenol) y en otra del tipo éster (4-hidroxi-butanoato de metilo). El primero de ellos es un contaminante ambiental proveniente de la industria de la celulosa y ha sido reportado como feromona sexual en insectos de la familia Acarina (Dermacentor variabilis). En la literatura es posible encontrar un isómero de la mitad éster mencionada más arriba. Este corresponde al 3-hidroxi-butanoato de metilo, el cual ha sido informado como un aroma de plantas. Además, esta mitad éster, sin el grupo hidroxilo, correspondería al butanoato de butilo, compuesto reportado como feromona en insectos de la familia Heteroptera y como kairomona en insectos de la familia Diptera.
Objetivo Específico N°13: Estudiar la actividad biológica de los compuestos puros
Este objetivo no se cumplió debido a que el compuesto identificado no existe comercialmente. Se propone como alternativa extraerlo directamente de los copépodos por medio de la extracción con solventes apolares, tales como diclorometano, hexano o éter etílico.
Objetivo Específico N°14: Estudiar el efecto de la aplicación de trampas con semioquímicos sobre
la población de Caligus en jaulas-balsa
Este objetivo no se cumplió debido a que las empresas decidieron detener la producción de salmónidos como una medida para detener el ataque del piojo de mar.
Objetivo Específico N°15: Diseñar una estrategia de control de Caligus.
Este objetivo se cumplió 50%.
Considerando que no se pudo establecer un experimento de campo para probar los compuestos identificados, los resultados obtenidos permiten proponer una estrategia de control de Caligus. El hecho que exista una probada infección diferencial de C. rogercresseyi sobre las especies salmónidas y que existe una relación entre esta y los perfiles de compuestos químicos que liberan estas especies al medio acuoso, permite sugerir las siguientes estrategias de control:
1) Rotación de cultivos:
a) Primera rotación: Salmón Atlántico – Salmón Coho – Trucha Arcoíris. b) Segunda Rotación: Trucha Arcoíris – Salmón Coho – Salmón Atlántico.
2) Intercalación de cultivos. Se sugiere en un centro de cultivo pasar de monocultivo a “policultivo”, en el cual coexistan las tres especies salmónidas
3) Uso de jaulas – trampas. En un centro de cultivo dedicado a salmón Atlántico, colocar al centro de este, una jaula con trucha arcoíris.
3.2. RESULTADOS DEL PROYECTO
3.2.1. Resultados de Producción
Nombre Firma de convenios de contrapartes Categoría Gestión organizativa
Descripción Se firmarán cuatro convenios con instituciones contrapartes
Calidad Adaptado
Descripción del logro (refiérase a los atributos)
Se firmaron 4 convenios de contrapartes, dos de ellos nacionales, con la Universidad de Los Lagos y Aqua-Chile, y dos internacionales, con la Universidad de Aberdeen (Escocia) y con Rothamsted Research (Inglaterra).
Nombre Determinación de una metodología de extracción de semioquímicos. Categoría Proceso
Descripción Se implementará una metodología de extracción de semioquímicos en el Laboratorio de Química Ecológica de la Universidad de La Frontera. Para ello un investigador recibirá un entrenamiento en la U. de Aberdeen y en Rothamsted Research
Calidad Adaptado
Descripción del logro (refiérase a los atributos)
Se formó un investigador altamente calificado con grado de Dr., para la aplicación e implementación de la metodología de extracción de
semioquímicos.
Nombre Implementación de Laboratorio de Química Ecológica en Sistemas Acuáticos
Categoría Servicio
Descripción Implementación de un laboratorio equipado con equipos de extracción en fase sólida, un estanque elíptico con corriente de agua controlada, sistema de rastreo digital.
Calidad Adaptado
Descripción del logro (refiérase a los atributos)
El Laboratorio fue inaugurado en Septiembre de 2005 con el instrumental adecuado para llevar a cabo la investigación.
Nombre Implementar acuarios para el cultivo de peces y Caligus Categoría Proceso
Descripción Se implementará una unidad de cultivo de peces nativos y salmón del atlántico. Se desarrollarán cultivos in vitro de Caligus para producir su ciclo de vida en el laboratorio.
Calidad Adaptado
Descripción del logro (refiérase a los atributos)
Se determinaron las fases de vida libre del parásito Caligus y fases parasitarias asociadas a los peces cultivados en el estanque
Nombre Determinación de la actividad biológica de los extractos Categoría Tecnología
Descripción Determinar actividad biológica del extracto de especies salmónidas y del blénido Hybsoblennius sodidus sobre Caligus rogercresseyi a través de bioensayos de preferencia
Calidad Adaptado
Descripción del logro (refiérase a los atributos)
Se establecieron actividades biológicas diferenciales de los extractos de las especies salmónidas sobre C. rogercresseyi.
Nombre Implementar unidad de servicios para la identificación de semioquímicos Categoría Servicio
Descripción Durante la ejecución del proyecto se realizará la puesta a punto de técnicas para la identificación y cuantificación de metabolitos secundarios y xenobióticos. En virtud de lo anterior, se definirá un protocolo para la presentación del servicio a la comunidad científica y empresarial
Calidad Nuevo
Descripción del logro (refiérase a los atributos)
A la fecha de este informe se han desarrollado dos prestaciones de servicio de investigación con empresas ligada a la salmonicultura.
Nombre Descripción de la conducta de cópula del parásito C. rogercresseyi Categoría Producto
Descripción Se determinará la conducta de apareamiento de machos y hembras del piojo de mar
Calidad Nuevo
Descripción del logro (refiérase a los atributos)
Se describió la secuencia de pasos que completan machos y hembras para establecer una cópula efectiva
Nombre Identificación de semioquímicos Categoría Producto
Descripción Identificación de semioquímicos por cromatografía de gases con detector de masas (GC-MS)
Calidad Nuevo
Descripción del logro (refiérase a los atributos)
Se identificó una alquenamida que provoca una conducta de evasión (repelencia) en adultos del piojo de mar. Además, se identificó una putativa feromona sexual emitida por hembras del piojo de mar
3.2.2. Resultados de Protección
Categoría Producto
Nombre Metabolito feromonal
Descripción Compuesto químico atractante específico de machos de C. rogercresseyi Resultado de
Producción asociado Identificación de semioquímicos Nivel de desarrollo Básico o experimental
Ámbito Nacional
Descripción del logro Se identificó un compuesto a putativa feromona sexual producida por hembras del piojo de mar
Categoría Producto
Nombre Kairomonas de salmónidos
Descripción Pool de compuestos químicos atractantes de machos y hembras de
C.rogercresseyi
Resultado de Producción asociado
Identificación de semioquimicos Nivel de desarrollo Básico o experimental
Ámbito Nacional
Descripción del logro Se identificó un compuesto que provoca una conducta de evasión (repelencia) en adultos del piojo de mar
3.2.3. Resultados de Transferencia y Negocios
Categoría Nombre Descripción Resultado de Producción asociado Nivel de desarrollo ÁmbitoDescripción del logro
3.2.4. Resultados de Producción Científica
Categoría Cantidad Comprometida Cantidad Lograda
Eventos nacionales 3 1
Eventos internacionales 1 6
Publicación: artículo científico en revista
nacional 0 0
Publicación: artículo científico en revista
internacional de corriente principal 1 3
Publicación: libro o capítulo de libro 0 0
Tesis o proyecto de pregrado 1 3
Tesis o Proyecto de título (Magíster) 0 0
Tesis o Proyecto de título (Doctorado) 1 1
Cooperación Internacional recibida o
entregada 0 0
Nuevo Proyecto Generado
3.2.5. Resultados de Formación de Capacidades
Categoría Cantidad Comprometida Cantidad Lograda
Capacidades profesionales desarrolladas o
fortalecidas 4 9
Capacidades de formación de redes o de
equipos de trabajo 1 1
Capacidades materiales o de
infraestructura 3 5
3.3. GESTIÓN DEL PROYECTO
3.3.1. Plazos efectivamente utilizados vs. plazos considerados inicialmente
Inicialmente se consideraron 36 meses, sin embargo se utilizaron 42 meses. La razón de ello radicó principalmente en la identificación de los compuestos y en la imposibilidad de realizar las pruebas piloto. La extensión tuvo como resultado la identificación de una sustancia con actividad de evasión sobre el piojo de mar.
3.3.2. Gasto ejecutado vs. presupuesto inicial
El monto comprometido por FONDEF inicialmente fue de $175.000.000, los cuales se desglosaban en $143.982.000 para la UFRO y 31.018.000 para ULAGOS. Del total sólo se gastaron $168.010.644 correspondiendo al 99% del monto aportado por FONDEF. La diferencia, que se devolvió a FONDEF, corresponde a gastos no aprobados por FONDEF.
3.3.3. Participación de las Instituciones y Empresas (u otras entidades socias)
a) ULAGOS. El principal aporte de la Universidad de Los Lagos, y quizás uno de los relevantes para este proyecto fue la presencia del Dr. Juan Carvajal, científico de referencia a nivel nacional en lo referente a parasitología de especies acuáticas, principalmente salmónidas. Además, algunos laboratorios del I-MAR, fueron usados para estudiar la conducta de apareamiento del piojo de mar y como fuente y sitio de mantención del material biológico (peces y copépodos) usados en este proyecto.b) ROTHAMSTED RESEARCH. Este instituto de investigación no hizo aportes monetarios y su infraestructura no fue usada directamente en este proyecto. Sin embargo la gran experiencia del Dr. M. Birkett en el análisis de semioquímicos por medio de cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas y en el estudio de la química involucrada en relaciones entre seres vivos, permitió que este proyecto obtuviera un buen rendimiento.
c) UNIVERSIDAD DE ABERDEEN. La unidad a la cual pertenece la Dra. Mordue, se ha especializado en el estudio de la química existente entre copépodos y sus especies salmónidas. La mayoría de las tecnologías usadas en este proyecto fueron trasladadas desde la Universidad de Aberdeen. Al igual que con Rothamsted Research, esta institución no hizo aportes monetarios y su infraestructura no fue usada directamente en este proyecto.
3.3.4. Organización y equipo de trabajo
a) Organigrama funcional del proyecto
Andrés Quiroz
Director del Proyecto
Juan Carvajal
Director alterno
MODULO QUÍMICO MODULO BIOLÓGICO
Jorge Pino
Coordinador e Investigador Principal
Wilson Saldias
Ingeniero Ambiental
Emilio Hormazabal
Biólogo
Gladys Asencio
Coordinadora e Investigador Principal
Verónica Osorio Biólogo Marino Alex Mellado Biólogo J.A. Pickett Asesor Internacional Jennifer Mordue Asesor Internacional
DIRECTORIO DEL PROYECTO
UFRO – ULAGOS – UNI. ABERDEEN - ROTHAMSTED
Ricardo Ceballos Ingeniero Forestal Patricia Latorre Bióloga Marina Cristobal Levicoy Biólogo Marino Lorena Albornoz Bióloga ASESORES INTERNACIONALES DITT - UFRO Coordinación Tecnológica Estrella Hernández Secretaria ULagos
33
b) Descripción del rol individual en el equipo de trabajo
11Nº Nombre Institución o Empresa (o entidad
socia)
Capacidad/
Competencia Función desempeñada 1 Andrés Quiroz UFRO Químico Ecólogo Director
2 Juan Carvajal ULAGOS Parasitólogo Director científico 3 Jorge Pino UFRO Ingeniero en alimentos Investigador asistente 4 Gladys Asencio ULAGOS Bióloga Investigador asistente 5 Emilio Hormazabal UFRO Biólogo Investigador asistente 6 Ricardo Ceballos UFRO Ingeniero Forestal Apoyo a la investigación 7 Patricia Latorre ULAGOS Bióloga Marino Apoyo a la investigación 8 Cristóbal Levicoy ULAGOS Biólogo Marino Apoyo a la investigación 9 Alex Mellado ULAGOS Biólogo Apoyo a la investigación 10 Lorena Albornoz ULAGOS Bióloga Apoyo a la investigación 11 Verónica Osorio ULAGOS Bióloga Marino Apoyo a la investigación 12 Jennifer Mordue U de Aberdeen Bióloga Apoyo a la investigación 13 J.A. Pickett Rothamsted Research Químico Ecólogo Apoyo a la investigación 14 Franklin Valdebenito UFRO Ingeniero Civil Apoyo Gestión General 15 Estrella Hernández ULAGOS Secretaria Trabajos menores
11
Debe incluirse al personal de las empresas y de otras entidades socias
34
3.3.5. Evaluación de la ejecución del proyecto
12a) El Representante Institucional de cada Institución Beneficiaria
Universidad de La Frontera
La Universidad de La Frontera, ha tomado como desafío contribuir a generar ciencia-tecnología e innovación para darle mayor valor agregado a los Recursos Naturales, definiendo como área prioritaria el desarrollo de los biorecursos. Así mismo, la universidad, ha creado recientemente el núcleo de investigación científica en biorecursos, institucionalidad que articula todas las acciones, grupos de investigación y programas de postgrado relacionados al área, lo que permite acceder a iniciativas de mayor alcance e impacto al contar con mayor masa crítica de investigadores y recursos.
En este marco la puesta en marcha y desarrollo del proyecto FONDEF Nº AQ04I1025 “Diseño de
una estrategia de control integrado del piojo de mar, Caligus rogercresseyi, mediante el uso de semioquimicos que alteran su conducta reproductiva” ha significado para la Universidad
importantes avances en la consolidación de sus objetivos estratégicos, permitiendo la constitución del laboratorio de Química Ecológica, con 25 m2 y el equipamiento científico que le permite proponer y resolver problemas relacionados al control de plagas marinas, mediante investigación aplicada y la intima vinculación al programa de Doctorado en recursos Naturales (el cual se encuentra recientemente acreditado por 7 años), atrayendo directamente alumnos doctorantes a través de la obtención de 5 becas de mantención conicyt y 4 becas de realización de Tesis Doctorales, 3 congresos internacionales y 4 congresos nacionales como consecuencia de las investigaciones realizadas en el marco del laboratorio. Así mismo ha favorecido la adjudicación de 2 proyectos Fondecyt y 7 publicaciones indexadas en el periodo, de esta forma el laboratorio cueta en la actualidad con las capacidades que le han permitido, en los últimos dos años, la realización de investigación por contrato directo con empresas privadas por montos de $75.000.000. (EWOS MM$ 70) y Marine Harvest (por más de MM$5), empresas que que no participaron del proyecto, pero vieron en la solución y las capacidades generadas un valioso capital intelectual para sus propios procesos de innovación. Así mismo, el primero de los doctorantes formados en el marco del proyecto, se encuentra hoy en día a cargo de la unidad de investigación al interior de la empresa Ewos, lo que constituye un hito en el modelo de vinculación universidad empresa, ya los doctores formados han pasado directamente a aportar al mundo empresarial, reforzando de esta forma la capacidad de investigación y vinculación con el medio de la Universidad de La Frontera (recientemente re acreditada por cinco años, los que le permite estar entre las 5 universidades del país que cuentan con acreditación en todas las áreas).
12
Este análisis es posterior a la ejecución del proyecto, y tiene como objetivo revisar los resultados,
considerando aciertos y dificultades ocurridas durante el proyecto. Refiérase además a la participación de las instituciones, empresas y otras entidades socias. Para este caso se solicita un análisis por las siguientes personas:
