1. Descripción del problema

El concepto de biodiversidad se aplica para definir la variedad de lo vivo, en este sentido el desafío apunta a implementar, desarrollar y buscar nuevas fuentes alimentarias basada en la diversidad de especies que se pueden utilizar para consumo humano y animal, ejemplo de esto, son el uso de nuevas plantas, animales, microorganismos, insectos, hongos y otras especies que permitan minimizar el impacto ambiental en los cultivos y entregar nuevas fuentes de alimentos. En esta línea, los cultivos intensivos y las malas prácticas agrícolas han transformado los ecosistemas naturales perdiendo la biodiversidad de sus recursos.

Para responder al desafío de “Producción y consumo sostenible de alimentos de calidad mundial” se debe considerar estos aspectos.

Para lograr esto, se deben levantar desafíos innovadores que permitan alcanzar la soberanía agroalimentaria mediante prácticas amigables con los ecosistemas cuidando por ejemplo, el ciclo del agua, el control biológico de enfermedades vegetales, considerar el suelo como una entidad viva que sustenta la agricultura y que además es un hábitat microbiológico a cuidar. Este desafío impulsa la búsqueda de la mitigación de la contaminación y del uso excesivo e irracional de agroquímicos de origen sintético que permanecen en el suelo y arrasan con sus ecosistemas.

Frente al manejo ecológico de la producción de alimentos la biodiversidad es una llave fundamental para el bienestar humano, la seguridad agroalimentaria y además la prevención de desastres naturales.

La biodiversidad se puede considerar como una estrategia de sustentabilidad en un momento clave para el desarrollo de la humanidad y hacer frente al cambio climático, existen muchos nuevos alimentos que actualmente no se comercializan en los mercados ni tienen un precio en estos por desconocimiento, disrumpir el mercado alimentario con nuevas fuentes de alimentos para consumo humano permitirá generar un cambio significativo en la sostenibilidad agroalimentaria.

2. Impacto del problema – Datos cuantitativos o cualitativos

Según diferentes estudios, desde 1970 al 2020 la población de vida silvestre disminuyó aproximadamente en un 60% producto de las malas prácticas agrícolas.

Nuestro planeta está aumentando fuertemente su población y se espera que para el año 2050 sean 9 mil millones de personas que alimentar y las formas tradicionales de cultivo no asegura el acceso a alimentos a esta nueva población, es urgente tomar acciones al respecto.

Los alimentos del futuro pueden venir acompañados del rescate de recetas ancestrales y más importante aún, el rescate de formas de cultivo que permitan un equilibrio en los ecosistemas respetuosos de la biodiversidad.

Cifras alarmantes muestran que la alimentación del mundo está centrada en sólo 12 especies de plantas y 5 de animales siendo estas pocas especies el 75% de la alimentación mundial. Esto debe cambiar y para esto, por ejemplo, expertos en sostenibilidad agrícola de la Universidad de Washington han informado los 50 alimentos del futuro, estos permitirán entregar un modelo de alimentación más sostenible para el mundo, con menos impacto medioambiental, inocuidad alimentaria y características nutricionales de calidad, dentro de la lista de estos 50 alimentos están especies nativas chilenas como la quinoa, el amaranto, las algas de nuestras extensas costas, cultivo de cactus en el desierto, entre otros.

3. Repercusiones en caso de no tomar acciones para su solución

1.- ¿Qué solución podemos entregar para mejorar el manejo de cultivos, a fin de reducir su impacto en el medioambiente?

2.- ¿Cómo mitigar el impacto ambiental de los cultivos intensivos mediante la incorporación de nuevas prácticas agrícolas?

3.-  ¿Qué nuevas especies comestibles, quizás ancestrales, se pueden rescatar?

4.- ¿Podemos valorar económicamente nuestros cultivos y cómo darlos a conocer a nuevos mercados?

4. Documentos anexos o estudios complementarios

1.- https://www.iberdrola.com/sostenibilidad/agricultura-ecologica

2.- Biodiversity and Health in the Urban Environment. Published online 2021 May 12. doi: 10.1007/s40572-021-00313-9

3.- Water strategies and water–food Nexus: challenges and opportunities towards sustainable development in various regions of the World. Published online 2022 Jul 13. doi: 10.1007/s40899-022-00676-3

4.-https://www.futuro360.com/desafiotierra/75-de-los-alimentos-que-se-consumen-en-el-mundo-provienen-de-solo-12-plantas-y-5-animales_20200815/

5.-https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/sustainable-consumption-production/

6.- https://news.un.org/es/story/2021/08/1495262

7.- Therapeutic uses of Amaranthus caudatus L Trop Biomed 2019 Dec 1;36(4):1038-1053.

1. Descripción del problema

En la actualidad el estudio de la nutrición está experimentando un cambio veloz en ciertas áreas de interés. Las carencias nutricionales ya no constituyen las prioridades de investigación y, por el contrario, surge un creciente interés en la relación entre la alimentación y las enfermedades crónicas no transmisibles, y los efectos de la nutrición sobre las funciones cognitivas, inmunitarias, capacidad de trabajo y rendimiento deportivo. La respuesta a esta demanda ha sido el creciente desarrollo de la industria de los «alimentos funcionales» (AF), que además de su aporte de nutrientes, cumplen un rol fundamental como herramientas de control de peso en la lucha contra la obesidad.

La obesidad es un problema global que está aumentando a un ritmo acelerado en los países en desarrollo y conduce a enfermedades cardiovasculares, diabetes, hipertensión, osteoartritis, apoplejía, enfermedades inflamatorias y algunos tipos de cáncer.

Muchos alimentos con propiedades funcionales están siendo estudiados e investigados por científicos de todo el mundo para prevenir este tipo de enfermedades. Entre ellos destaca: granos oleaginosos enriquecidos con ácido esteárico; papa con mayores niveles de aminoácidos esenciales; tomate con un elevado contenido de licopeno con propiedad antioxidante que ayuda a prevenir el cáncer y enfermedades del corazón; arroz, trigo y alubias con más hierro, importante para combatir la anemia.

Existen diversos procedimientos para producir alimentos funcionales, como incrementar la concentración de un componente natural del alimento para alcanzar una concentración que se espera que induzca los efectos deseados; agregar un componente que no está normalmente presente en la mayor parte de los alimentos, para el cual se haya demostrado efectos beneficiosos, y reemplazar un componente del alimento. Es aquí donde la biotecnología aplicada a los alimentos juega un papel fundamental no sólo aumentando la producción, mejorando o modificando la funcionalidad, sino también a través del desarrollo de nuevos alimentos ambientalmente sostenibles y de producción escalonada.

2. Impacto del problema – Datos cuantitativos o cualitativos

A partir de la investigación, el desarrollo y generación de alimentos funcionales que optimizan la salud, la biotecnología es el área de la ciencia que se ha convertido en la responsable de proporcionar alternativas inmediatas y eficaces para abordar y prevenir enfermedades que hoy afectan a un alto porcentaje de la población mundial como la obesidad.

Según un estudio de 2017 de The New England Journal of Medicine, aproximadamente el 10% de la población mundial ahora es obesa. Eso es alrededor de 604 millones de adultos y 108 millones de niños, y estas tasas de obesidad están aumentando rápidamente en los países en desarrollo.

En Chile, un 34,4% padece obesidad, porcentaje que es 15 puntos porcentuales más alto que el promedio de los 38 estados de la OCDE (19,4%). La obesidad no depende solo de lo que se come o la actividad que se realiza, también del nivel educacional y del género. Mientras más años de educación tiene una persona en Chile, menor es el índice de masa corporal (IMC). Por otro lado, existe una mayor prevalencia de sobrepeso en hombres, mientras que la obesidad es más prevalente en mujeres. Es por este motivo que resulta fundamental innovar en alimentos y nutrición para la salud en nuestro país, lo cual representa un gran desafío para realizar I+D+i en forma multidisciplinaría, asociativa, complementaria y con enfoque en su gestión.

3. Repercusiones en caso de no tomar acciones para su solución

1.- ¿Qué productos beneficiosos para la salud se pueden desarrollar usando los alimentos autóctonos de la zona sur y austral de Chile?

2.- ¿Qué soluciones se pueden diseñar para potenciar los ingredientes bioactivos en alimentos asegurando la mantención de propiedades deseadas que favorezcan una mejor salud?

3.- ¿Es posible generar alimentos de un costo razonable que usen ingredientes funcionales para reducir el aumento de población que padece diabetes?

4.- ¿Qué reemplazos alimenticios se pueden generar para la población que padece enfermedades crónicas y alergias, manteniendo niveles de nutrición estables?

4. Documentos anexos o estudios complementarios

https://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0717-75182003000100001

https://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0717-75182012000300014

https://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0717-75182018000100006

https://bibliotecadigital.fia.cl/handle/20.500.11944/554

https://www.scirp.org/html/8-2701254_48714.htm

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9781845696900500102

https://www.researchgate.net/publication/357495386_Recent_Trends_in_Functional_Foods_for_Obesity_Management

https://www.researchgate.net/publication/271287604_Functional_Foods_for_Obesity_Management

https://www.researchgate.net/public…

https://www.redalyc.org/pdf/776/77639196001.pdf

https://inta.uchile.cl/noticias/200953/encuesta-nacional-de-salud-2016-2017-obesidad-y-falta-de-conciencia-de-la-sociedad-chilena

https://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0717-75182013000400012

https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/nejmoa1614362

1. Descripción del problema

Los alimentos en su producción, o bien ellos mismos una vez pasada su vida útil, generan o se transforman en residuos/desechos. Los volúmenes son significativos, por lo cual urge su reutilización adicionando además valor. Se pueden aplicar conceptos de biorefineria (extracción de compuestos específicos de interés), uso de biomasa y economía circular. Como ejemplo está el compostaje, generación de metano (biocombustible), reciclaje de aguas de lavado, cáscaras de fruta como fuente de fibra, etc.

2. Impacto del problema – Datos cuantitativos o cualitativos

Según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), se estima cada año un desperdicio de 1.300 millones de toneladas de alimentos, equivalentes a un valor cercano al billón de dólares. En América Latina, entre los grupos de alimentos con mayores pérdidas y desperdicios se encuentran las frutas, hortalizas y tubérculos. En tercer lugar, están los pescados y mariscos, los que llegan hasta un 27% de pérdidas de alimentos entre el desembarque y el consumo.

La FAO en conjunto con la Agencia Mundial del Hambre estiman que 17% de la producción total de alimentos en el mundo termina en la basura. Para los años siguientes se estima que este número siga creciendo ya que la industria año a año incrementa las ventas. La mayoría de los desperdicios se llevan a cabo en los hogares con un 61%, seguido por los servicios de alimentos y en menor medida proviene de los comercios. El desperdicio en los hogares suele ser similar en porcentajes en todos los países, un dato relevante es que cada familia desperdicia 63,3 kilogramos de pan al año. En conclusión, no es un problema que ocurre solo en los países más adinerados.

En Chile más de 1.62 millones de toneladas de alimentos se tiran a la basura y la FAO estima que un 20% de este desperdicio ocurre en los puntos de venta tales como cafeterías, restaurantes y locales con comida rápida. Estudios basados en encuestas indican que el  44,1% es comida preparada, el 24,4% es verduras y el 12,9% es pan. Estimaciones indican que cada persona pierde entre $6.000 y $10.000 al mes, en alimentos desperdiciados.

Por otro lado, están los residuos agroalimentarios. Estos corresponden a los residuos generados en cualquier punto de la cadena de suministro de alimentos. Esta comprende las etapas de producción, postcosecha, procesamiento industrial, distribución, procesamiento doméstico y consumo de estos. Los volúmenes de desperdicio de alimentos difieren entre las fases de la cadena de suministro. El 47% de los residuos agroalimentarios se producen en las fábricas de procesamiento de los alimentos.

Para disminuir la acumulación y el impacto ambiental que tienen estos residuos, se han ideado formas para darles una nueva función y valor como constituyendo materiales para usarlos en otros procesos industriales. Además, la principal propiedad de los residuos agroalimentarios es que poseen un alto valor añadido. Por ejemplo, residuos de fruta procedentes de la producción de zumo pueden ser destinados a productos cosméticos; residuos de hortalizas y verduras (como la lechuga o el brócoli) destinados a la fabricación de envases para el mantenimiento de alimentos. Por lo tanto, los procesos de valorización de residuos agroalimentarios se presentan en la actualidad como una oportunidad de obtener recursos a bajo coste y como una acción que repercute en el bienestar del medio ambiente.

3. Repercusiones en caso de no tomar acciones para su solución

1.- ¿De qué forma podemos mejorar el manejo de residuos agroalimentarios para evitar su acumulación e impacto ambiental?  ¿Cómo valorizar los principales desechos agroindustriales de Chile?

2.- ¿Qué solución podemos entregar para extender la vida útil de alimentos a fin de reducir la acumulación de desechos orgánicos que se disponen en ecosistemas terrestres y acuáticos?

3.- ¿Es posible darles un manejo racional a los desechos alimenticios domésticos para darles un nuevo uso más allá del compost?

4.- ¿Qué soluciones de packaging se requieren para reducir las bolsas plásticas en el ecosistema, pero sin afectar el estado de los alimentos ni reducir su duración en el mercado?

4. Documentos anexos o estudios complementarios

https://www.atriainnovation.com/valorizacion-de-residuos-agroalimentarios/

https://www.recytrans.com/blog/residuos-en-la-industria-alimentaria/

https://chilealimentos.com/wp-content/uploads/2020/04/4-MAURICIO.pdf

https://www.odepa.gob.cl/wp-content/uploads/2019/12/EstEconomiaCircular2019.pdf

https://www.amipass.com/1-300-millones-de-toneladas-de-alimentos-se-pierden-al-ano-en-el-planeta/

https://fch.cl/wp-content/uploads/2021/07/Plan-de-accion-perdida-de-alimentos.pdf