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El desafío de una Producción Sustentable de Frutos de

Maqui (Aristotelia chilensis)

avances en la investigación y domesticación

Seminario “Recursos Genéticos Para la Alimentación y Agricultura del Futuro en el Contexto de Cambio Climático”

Hermine Vogel

Universidad de Talca

Maqui

• Familia Elaeocarpaceae

• Especie dióica

• Árbol /arbusto siempreverde1 o invierno-verde2

• Planta pionera, formando “macales”

• Parte de matorrales esclerófilos y bosques caducifolios de Nothofagus3,4

• Floración: primavera, fructificación: verano 1 Rodríguez (2005)

2 Damascos y Prado (2001) 3 Gajardo (1994)

4 Amigo et al. (2000)

Distribución

• Centro y sur de Chile (30-46°S)

• Zonas cordilleranas adyacentes de Argentina, bosques andinos en la Patagonia

• Costa, valle central, precordillera hasta 2.500 m

• Archipiélago Juan Fernández

Maqui

• Planta sagrada del pueblo Mapuche

• “símbolo de benévola y pacífica intención”5

5 Wilhelm de Mösbach

Etnobotánica • Benjamín Vicuña Mackenna 1877 6

– Alimento

– Planta medicinal (Diego de Rosales y Alonso de Ovalle, siglo XVI)

– Ingrediente para los helados

• Exportaciones de frutos de maqui (> 400 t a Europa, fines XIX 7)

• Consumo del fruto silvestre fresco centro y sur de Chile

• Chicha (“tecu”) mediante fermentación de los frutos

• Medicina tradicional5,8,9,10: hojas y bayas deshidratadas para

– diarrea o disentería

– afecciones de la garganta

– tumores intestinales

– febrífugo

– tratamiento de las heridas 5 Wilhelm de Mösbach 6 Hoffmann et al. 1992

7 Brauch et al., 2016 8, Muñoz et al., 1981

9, Montes et al., 1987 10 Silva et al., 1995

Estudios sobre la salud humana

• Capacidad antioxidante de su fruto11,12

• Efectos anti-inflamatorios13

• Anti-diabéticos14,15

• Antimicrobianos16,17

• Actividades gastroprotectoras

• Efectos cardioprotectoras18,19

11 Miranda-Rottmann et al., 2002 12 Araya et al., 2006

13 Céspedes et al., 2010a 14 Rojo et al., 2012

15 Fuentes et al., 2013 16 Avello et al., 2009

17 Mølgaard et al., 2011 18,19 Céspedes et al., 2008 y 2010b

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Conservación

• Colección de genotipos destacados

– Universidad de Talca

– Universidad Austral de Chile

– Jardín Particular Franz Baehr

• Semillas en bancos de germoplasma:

- Universidad de Chile

- INIA

AMENAZA PARA LA CONSERVACIÓN: Alta demanda por frutos de Maqui

(Aristotelia chilensis)

Especie nativa de Chile

Recolección Silvestre

Exportaciones de maqui ene-sep15

• US$ 4,4 mio (168% incremento de 2014)

• 188.758 kg

(63% incremento de 2014)

– Congelado

– Polvo

– Jugo

– Conserva

– Deshidratado

– Preparaciones alimenticias

Destinos

Japón

Corea del Sur

Italia

EEUU

Alemania

Australia

Dinamarca

otros

Datos INFOR; C. Carbonell (ODEPA) en: La Segunda Online 20 noviembre de 2015

Producción sostenible de maqui

Recolección sostenible

• Evitar que la recolección merme producción futura

• Capacitar a recolectores para evitar daños estructurales de las plantas

• Ética profesional y empresarial

• Certificación debe basarse en estudios científicos

Cultivos comerciales • Domesticación

• Selección de genotipos aptos para el cultivo

• Estándar de calidad

• Rendimiento frutos

• Desarrollo de técnicas de manejo

• Volumen de producción acorde a demanda

→ Producto con alta variabilidad

→ Puede afecta la variabilidad genética natural

→ Producto poco variable

→ NO afecta la variabilidad genética natural

Erosión genética en recolección silvestre

La Industria Procesadora requiere…

• Materia prima de alta calidad

– Homogeneidad

– Composición

– Concentración

• Disponibilidad

– Producción sostenible

Material genético seleccionado

Técnicas de producción optimizadas y estandarizadas

Producción de la cantidad demandada

Evitar sobre-explotación para conservar el material genético

Disponibilidad a largo plazo

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Domesticación: tomar una planta silvestre en cultivo

• Recoger material de propagación del material genético más apropiado y mejorar genéticamente la población

• Encontrar la mejor forma de propagación

• Encontrar las condiciones óptimas de cultivo (suelo, clima, sombra, régimen de riego)

• Encontrar medios para proteger las plantas contra plagas y enfermedades

• Encontrar medios para eliminar las malas hierbas

• Elegir la época de recolección más apropiada

• Examinar las posibilidades de mecanización

• Elegir el mejor sistema para almacenar la cosecha Directrices sobre conservación de plantas medicinales OMS UICN WWF

Selección de material genético de maqui apto para el cultivo comercial

Pre-proyecto (2007 a 2011) Universidad de Talca – Fundación Chile

Establecimiento de clones en 5 lugares

Curicó Talca

Proyecto FONDEF* Diciembre 2011- dic. 2014

Panguipulli Osorno Chillán

Muestreo de 9 – 10 macales silvestres Ensayos de manejo

Poda Riego Fertilización Polinización

Análisis químicos de frutos Selección de plantas madres destacadas

2012

20

13

2014

Evaluación ensayos de riego, poda, fertilización y polinización

Evaluación de producción frutal 3ª temporada en 5 lugares

“Screening de material genético y desarrollo de clones y técnicas de manejo de maqui (Aristotelia chilensis) para mejorar la oferta de materia prima

exportable y agroindustrial”, código D10I1252. Ejecutores: Universidad de Talca y Fundación Chile; empresas asociadas: Surfrut, Agrícola Ana María,

Domingo Echegaray, AgroQueñi, Hortifrut, Bayas del Sur

Propagación

Proyecto FONDEF “Efecto de factores determinantes en la micropropagación de clones seleccionados de maqui (Aristotelia chilensis) para el desarrollo de un protocolo eficiente de multiplicación in vitro” código ID14I10108

Encontrar las condiciones óptimas de cultivo SUELO

Encontrar las condiciones óptimas de cultivo CLIMA

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Encontrar las condiciones óptimas de cultivo

LUZ - SOMBRA

Encontrar las condiciones óptimas de cultivo

Maqui (Aristotelia chilensis): Caracterización morfo-fenológica para diseñar técnicas de cultivo de alto rendimiento

H. Vogel, P. Peñailillo, U. Doll, G. Contreras, G. Catenacci, B. González (2014) Maqui (Aristotelia chilensis): Morpho-phenological characterization to design high-yielding cultivation techniques. JARMAP 1(4): 123-133

Encontrar las condiciones óptimas de cultivo Encontrar medios para proteger las plantas contra plagas y enfermedades

• Prevención

• Identificar organismos fitopatógenos

• Aplicar medidas de control de acuerdo a indicaciones de fitopatólogos

verd

e

verd

e

pin

ta

pin

ta

rojo

rojo

mo

rad

o

mo

rad

o

Flavonoides DPPH

Wolfram E, González López B, Hostettler L, Meier B, Vogel H (2013) HPTLC method for phytochemical and radicalscavenging profiles of Chilean "Maqui" berries (Aristotelia chilensis) at different ripening stages from cultivated accessions. Planta Medica 79 - PK44. DOI: 10.1055/s-0033-1352304

Elegir la época de recolección más apropiada

Examinar las posibilidades de mecanización

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Elegir el mejor sistema para almacenar la cosecha

0

5

10

15

20

25

30

35

0 h 4 h 8 h 24 h 2 d 3 d 4 d

Sólidos Solubles (°Brix)

Polifenoles (%)

Antocianinas (%)

Polyphenol, anthocyanin and antioxidant content in different parts of maqui fruits (Aristotelia chilensis) during ripening and conservation treatments after harvest

B. González, H. Vogel, I. Razmilic, E. Wolfram (2015) Polyphenol, anthocyanin content and antioxidant capacity in different parts of maqui fruits (Aristotelia chilensis) during ripening and conservation treatments after harvest. Industrial Crops and Products 76 (2015) 158–165

0

5

10

15

20

25

30

35

Sólidos Solubles Polifenoles Antocianinas

Sol

Sombra

Refrigerado

Congelado

El desafío de producir materia prima a partir de plantas silvestres

Producción sostenible

Domesticación

Involucrar población

local Mantener tradiciones

Desarrollo de una industria

local

Recolección silvestre

sostenible

Inversión a largo plazo

Estudios científicos

Proyectos FONDEF D10I1252 e ID14I1018

UTalca y Fundación Chile

Empresas:

Surfrut

Agrícola Ana María

AgroQueñi

Domingo Echegaray

Hortifrut Chile

Co-investigadores:

Ursula Doll

Iván Razmilic

Patricio Peñailillo

César Acevedo

Eduardo Fuentes

Mauricio Lolas

Asistentes de investigación:

Benita González

Giordano Catenacci

Valeria Muñoz

Paola Salgado

REFERENCIAS (BIBLOGRAFIA) Amigo, J., J. San Martín, L. García. 2000. Estudio fitosociológico de los bosques de Nothofagus glauca (Phil.) Krasser del Centro-Sur de Chile. Phytocoenologia 30(2), 193-221.

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Avello, M., R. Valdivia, R. Sanzana, M. Mondaca, S. Mennickent, V. Aeschlimann, M. Bittner, J. Becerra. 2009. Extractos antioxidantes y antimicrobianos de Aristotelia chilensis y Ugni molinae y sus aplicaciones como preservantes en productos cosméticos. BLACPMA 8(6), 479-486.

Brauch, J., Buchweitz, M., Schweiggert, R.M., Carle R. 2016. Detailed analyses of fresh and dried maqui (Aristotelia chilensis (Mol.) Stuntz) berries and juice. Food Chemistry 190, 308–316

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Céspedes, C., Alarcón, J., Avila J.G. , El-Hafidi, M. 2010b. Anti-inflammatory, Antioedema and Gastroprotective Activities of Aristotelia chilensis Extracts, Part 2. BLACPMA 9(6), 432-439.

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http://www.theplantlist.org/tpl/record/kew-2652039 (revisado 31.03.2015)