Actualmente, la contaminación del suelo y aguas con productos químicos tóxicos es uno de los mayores problemas ambientales a nivel mundial. Los fungicidas sintéticos ampliamente aplicados en la producción agroalimentaria y en el ambiente hospitalario constituyen una de las fuentes más comunes de productos químicos tóxicos contaminantes del medio ambiente. Por ello, buscamos, por una parte, generar conocimientos científicos para comprender, desde el origen – en la producción agrícola en el campo – el cambio de la susceptibilidad de hongos a los antifúngicos sintéticos. Por otra parte, de forma complementaria, buscamos estudiar los perfiles de susceptibilidad de hongos aislados de casos clínicos y entender la evolución del desarrollo de las resistencias a los antifúngicos sintéticos usados en la producción agroalimentaria y en el ambiente hospitalario.

Los principales problemas de salud ocurriendo en la ciudad y que involucran los microorganismos, empiezan en el campo, cuando las prácticas de producción agrícola no son adecuadas. A través de la integración del conocimiento generado en nuestro quehacer investigativo, tratamos de presentar estrategias, para la producción agroalimentaria, basadas en un enfoque sustentable, para obtener productos agroalimentarios saludables, trabajando en línea con el desafío actual de la agricultura moderna de avanzar hacia una intensificación sostenible de los sistemas productivos. El diseño de nuevos biofungicidas tiene por lo tanto un rol importante en nuestra investigación. Los biofungicidas que no afectan ni alteran el ambiente de producción agroalimentaria y medio ambiente, y que son capaces de prevenir en el campo, de forma ambientalmente amigable, el desarrollo de hongos patógenos y/o toxigénicos, es un enfoque central del LQH-CIMYSA.

Las micotoxinas son metabolitos secundarios tóxicos de bajo peso molecular producidos por hongos filamentosos. Los hongos micotoxigénicos crecen en una amplia gama de productos agroalimentarios y pueden producir una o más micotoxinas, tales como: aflatoxinas, ocratoxina A, fumonisinas, zearalenona, tricotecenos y patulina, etc. Las micotoxinas son termoestables y, una vez presentes en la cadena de producción agroalimentaria, son difíciles de eliminar. Los principales problemas de salud relacionados con el consumo continuado de alimentos contaminados con micotoxinas son el cáncer de hígado, la disminución de inmunidad, alteraciones en el metabolismo proteico, gangrena, convulsiones y problemas respiratorios, entre otros. La producción de micotoxinas durante la pre o post cosecha podría ser una respuesta de los hongos a diferentes factores de estrés, entre ellos, el cambio en la actividad del agua y/o temperatura, el uso de fungicidas sintéticos, entre otros.

La producción de micotoxinas depende de cada cepa de hongo. Diferentes cepas de una misma especie de hongo pueden no ser capaces de producir una determinada micotoxina. Por ello, el enfoque metagenómico no es adecuado para la identificación de hongos micotoxigénicos desde productos agroalimentarios. Por lo tanto, cuando se estudian los hongos micotoxigénicos en estos productos, es necesario analizar la capacidad de producción de micotoxinas en cada caso (cada cepa aislada). En el LQH-CIMYSA buscamos aislar a los hongos potencialmente micotoxigénicos desde muestras y/o procesos agroalimentarios e identificar cada cepa al nivel de especie, recurriendo a la identificación polifásica (macro y micro morfología, perfiles proteómicos y lipídicos por MALDI-TOF MS, perfiles de metabolitos secundarios y secuenciación genómica). Además, buscamos caracterizar cada micotoxina a través de herramientas analíticas (ej. cromatografías y espectrometrías de masas).

Los Bancos de Recursos Microbiológicos son infraestructuras esenciales para preservar y gestionar la provisión de los recursos microbiológicos, para garantizar la conservación de la biodiversidad microbiana y para entregar con éxito beneficios para la Investigación y el Desarrollo en diferentes campos científicos. El LQH-CIMYSA es pionero en la Zona Centro-Sur de Chile y en La Universidad de La Frontera en la conservación microbiana a largo plazo. Contamos con más de 15 años de experiencia en el tema y tenemos puestos de consejero en el Comité Ejecutivo de la Federación Latinoamericana de Colecciones de Cultivos y en la Federación Mundial de Colecciones de Cultivos. Además, somos el punto de contacto en Chile para la Infraestructura Europea Microbial Resource Research Infrastructure (MIRRI). Hemos sido los proponentes por la primera vez en Chile de una Red Nacional de Colecciones de Cultivos Microbianos (https://doi.org/10.22370/bolmicol.2016.31.2.491). Nuestro conocimiento y quehacer en el tema de la conservación microbiana no es oportunista, pero basado en el conocimiento científico y en investigaciones desarrolladas de forma concisa al largo del tiempo.

Para garantizar la perpetuación de los recursos microbianos aislados desde diferentes sustratos, el LQH-CIMYSA desarrolla investigaciones para aplicar métodos adecuados de conservación a largo plazo de las cepas obtenidas en los diferentes proyectos de CIMYSA. Una vez preservadas, las cepas quedan disponibles en catálogo abierto para la investigación y docencia, a través de la solicitud de investigadores y académicos nacionales y extranjeros de acuerdo a la legislación en vigor.