Microbiología de Alimentos y Probióticos

El Laboratorio de Microbiología y Probióticos del INTA está ligado a la investigación científica, innovación y docencia desde hace 40 años, generando conocimiento y posicionándose como referente en el área de la Calidad e Inocuidad de los Alimentos en Chile. Actualmente, el Laboratorio cuenta con 3 académicas, post-doctorados, tesistas de pregrado y postgrado personal de apoyo. El laboratorio ha obtenido, y posee actualmente, financiamiento público y privado, así como nacional e internacional. Se desarrollan diferentes líneas de investigación en el área de la Microbiología de los Alimentos, se ofrecen servicios en el área de inocuidad microbiológica y sus integrantes participan activamente en docencia de postgrado, postítulo y extensión.

Líneas de Investigación

1. CARACTERIZACIÓN DE PATÓGENOS TRANSMITIDOS POR ALIMENTOS Y AGUA.

1. Detección de microorganismos patógenos en alimentos y agua a través de métodos de cultivo de referencia y métodos moleculares. 
2. Caracterización de biopelículas de patógenos transmitidos por los alimentos.
3. Resistencia a antimicrobianos en bacterias aisladas desde alimentos y agua 
4. Determinación de la susceptibilidad bacteriana a agentes antimicrobianos. 

 2. ESTUDIOS ÓMICOS DE MICROORGANISMOS ASOCIADOS A LA CADENA ALIMENTARIA (GENÓMICA, METAGENÓMICA, TRANSCRIPTÓMICA).

1. Estudio de la respuesta transcripcional de Listeria monocytogenes en respuesta a condiciones de estrés.
2. Tipificación genética, epidemiología molecular y genómica comparada de microorganismos asociados a alimentos mediante herramientas bioinformáticas. 

3. DISEÑO DE MÉTODOS MOLECULARES PARA LA DETECCIÓN Y/O CUANTIFICACIÓN DE MICROORGANISMOS ASOCIADOS A ALIMENTOS.

1. Diseño y aplicación de metodologías moleculares para detectar patógenos en alimentos
2. Validación de nuevas metodologías frente a métodos de referencia. 
3. Diseño de PCR para la confirmación de microorganismos presentes en alimentos.

 4. ESTUDIO DE COMUNIDADES DE MICROORGANISMOS Y PROBIÓTICOS ASOCIADOS A MICROBIOTA EN HUMANOS, ANIMALES Y ALIMENTOS.

1. Identificación de microbioma intestinal humano para estudios de intervención dietaria o estudios clínicos.
2. Identificación de microbiota en alimentos para definición de denominación de origen, mejora de procesos de la elaboración de alimentos e identificación de nuevos potenciales probióticos 
3. Aislamiento y selección de microorganismos (bacterias, levaduras) para su uso como probióticos 
4. Estudio de la interacción hospedero-microbiota-probióticos-patógenos usando pez cebra (Danio rerio) como modelo. 

5. EFECTO ANTIMICROBIANO DEL COBRE Y OTROS COMPUESTOS EN DIFERENTES MATRICES.

1. Efecto del cobre en la formación de biopelículas de microorganismos transmitidos por los alimentos.
2. Evaluación del efecto antibacteriano de nuevas matrices para ser aplicadas a la industria de alimentos 
3. Validación de prototipos con propiedades antimicrobianas frente a cepas bacterianas, levaduras y hongos 
4. Estudio del efecto de nuevos productos sobre la capacidad de formación de biofilm de microorganismos patógenos transmitidos por los alimentos.

6. CALIDAD E INOCUIDAD EN LA PRODUCCIÓN DE ALIMENTOS

1. Cumplimiento de buenas prácticas y su influencia en la calidad microbiológica en la producción de alimentos
2. HACCP en la producción de alimentos
3. Determinación de vida útil de nuevos alimentos.

Área de Servicio a la Industria Alimentaria

1.- SISTEMAS DE GESTIÓN DE CALIDAD DESARROLLO DE HERRAMIENTAS E IMPLEMENTACIÓN DE PRE-REQUISITOS

• Buenas Prácticas de Manufactura, Procedimientos Operativos y Trazabilidad.
• Implementación y auditoría del sistema HACCP en la Industria de Alimentos y sistemas de Alimentación Colectiva.
• Control microbiológico de alimentos, manipuladores y ambiente (superficies, equipos y utensilios).

2.- ANÁLISIS DE CALIDAD MICROBIOLÓGICA

a. Estudios de la calidad microbiológica de productos alimenticios:

• • Determinación de indicadores de contaminación y patógenos clásicos (E. coli, Salmonella, Shigella, S. aureus, Listeria monocytogenes,etc.) en materias primas y productos terminados.
  • Cronobacter sakazakii en productos lácteos.
  • Evaluación microbiológica de procesos.
  • Desarrollo e implementación de técnicas moleculares para detectar patógenos de alimentos y ambientales.

b. Estudios de epidemiología molecular en patógenos emergentes de alimentos:

• • Salmonella spp., S. aureus, STEC, Campylobacter jejuni, Listeria monocytogenes, etc.
  • Aplicación de metodologías rápidas de diagnóstico microbiológico.
  • Caracterización molecular de patógenos alimentarios mediante PFGE.

c. Alimentos Saludables:

• • Selección de cepas bacterianas con potencial probiótico.
  • Identificación, caracterización y desarrollo de insumos funcionales para su incorporación en matrices.
  • Recuentos de probióticos en alimentos o nutracéuticos.
  • Estudio de la actividad antagonista de cepas bacterianas o compuestos bioactivos contra patógenos bacterianos.

3.- EVALUACIÓN DE ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA

• Análisis del efecto antibacteriano de diferentes matrices sobre patógenos transmitidos por los alimentos.
• Diseño de estudios para evaluar nuevos materiales y la vida útil e inocuidad de los alimentos.
• Determinación de resistencia antimicrobiana de bacterias patógenas y no patógenas a los antibióticos.

Docencia

Diplomados.

• Microbiología de alimentos y su relación con el consumidor.
• Aplicación del HACCP y sistemas de gestión de calidad para la inocuidad alimentaria.
• Implementación de prerrequisitos y sistema HACCP en la industria alimentaria.

Cursos de post-título. 

1. Rol de la microbiota intestinal en la salud humana.
2. Inocuidad microbiológica alimentaria.
3. Aplicación del sistema HACCP en la industria alimentaria.
4. Manipulación de Alimentos en la Alimentación Colectiva.

Coordinación de Cursos de Postgrado.

1. Microbiología Molecular Aplicada a Alimentos (Magister en Nutrición y Alimentos).
2. Inocuidad biológica de Alimentos, microbiología de los Alimentos, prerrequisitos y HACCP (Magister en Nutrición y Alimentos).
3. Calidad e Inocuidad alimentaria (Doctorado en Cs. Silvoagropecuarias).
4. Taller de Laboratorio (Magister En Nutrición y Alimentos).
5. Seminarios de Absorción y Metabolismo de Nutrientes (Magister En Nutrición y Alimentos).
6. Bases bioquímicas y fisiológicas de la Nutrición (Magister En Nutrición y Alimentos).
7. Unidad de Investigación Mención alimentos saludables (Magister En Nutrición y Alimentos).
8. Metabolismo de Nutrientes (Magister En Nutrición y Alimentos).

Publicaciones

2021
Jayanthi Gangiredla; Hugh Ran; Daniel Benisatto; Justin Payne; Charles Strittmatter; Jimmy Sanders; William J Wolfgang; Kevin Libuit; James B Herrick; Melanie Prarat; Magaly Toro; Thomas Farrell; Errol Strain. “GalaxyTrakr: A Distributed Analysis Tool for Public Health Whole Genome Sequence Data Accessible to Non-Bioinformaticians”. BMC Genomics.
https://doi.org/10.1186/s12864-021-07405-8

2021
Sebastián Gutiérrez, Leonela Díaz, Angélica Reyes-Jara, Xun Yang, Jianghong Meng, Narjol González-Escalona, Magaly Toro. “Whole genome phylogenetic analysis reveals wide diversity of non-O157 STEC isolated from ground beef and cattle feces in Chile”. Front. Microbiol., 2021.
https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.62266

2020
Distribution of locus of adhesion and autoaggregation and hes gene in STEC strains from countries of Latin America
María Victoria Vélez, Rocio Colello, Analía Etcheverría, Roberto Vidal, David Montero, Patricia Acuña, Rosa Guillen Fretes, Magaly Toro, Nora Padola
Curr Microbiol
https://doi.org/10.1007/s00284-020-02062-8

2020
The Firmicutes/Bacteroidetes Ratio: A Relevant Marker of Gut Dysbiosis in Obese Patients?
Magne F, Gotteland M, Gauthier L, Zazueta A, Pesoa S, Navarrete P, Balamurugan R
Nutrients
https://doi.org/10.3390/nu12051474

2020
Intestinal Inflammation Induced by Soybean Meal Ingestion Increases Intestinal Permeability and Neutrophil Turnover Independently of Microbiota in Zebrafish.
Solis CJ, Hamilton MK, Caruffo M, Garcia-Lopez JP, Navarrete P, Guillemin K, Feijoo CG.
Frontiers in Immunology
https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.01330

2019
Dissemination of a clonal qnr B19-Carrying plasmid in multiple unrelated Salmonella serotypes isolated from different sources
Andrea I Moreno Switt, Dácil Rivera, Patricio Retamal, Paola Navarrete, Angélica Reyes-Jara, Magaly Toro
Frontiers in Microbiology
doi:10.3389/fmicb.2019.02503

2019
Antimicrobial resistance in E. coli isolated from dairy calves and bedding material in southern Chile
Francisco Astorga, María J. Navarrete-Talloni, María P. Miró, Verónica Bravo, Magaly Toro, Carlos Blondel, Luis P. Hervé-Claude
Heliyon
https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2019.e02773

2019
The combined effect of cold and copper stresses on the proliferation and transcriptional response of Listeria monocytogenes
Ana María Quesille-Villalobos, Ángel Parra, Felipe Maza, Paola Navarrete, Mauricio González, Mauricio Alejandro Latorre, Magaly Toro and Angélica Reyes-Jara
Frontiers in Microbiology
doi:10.3389/fmicb.2019.00612

2019
Transduction as a Potential Dissemination Mechanism of a Clonal qnrB19-Carrying plasmid isolated from Salmonella of Multiple Serotypes and Isolation Sources
Moreno-Switt AI, Pezoa D, Sepúlveda V, González I, Rivera D, Retamal P, Navarrete P, Reyes-Jara A, Toro M.
Front Microbiol
doi: 10.3389/fmicb.2019.02503

2019
Whole Genome Sequence, Variant Discovery and Annotation in Mapuche-Huilliche Native South Americans.
Vidal EA, Moyano TC, Bustos BI, Pérez-Palma E, Moraga C, Riveras E, Montecinos A, Azócar L, Soto DC, Vidal M, Di Genova A, Puschel K, Nürnberg P, Buch S, Hampe J, Allende ML, Cambiazo V, González M, Hodar C, Montecino M, Muñoz-Espinoza C,Orellana A, Reyes-Jara A, Travisany D, Vizoso P, Moraga M, Eyheramendy S, MaassA, De Ferrari GV, Miquel JF, Gutiérrez RA.
Sci Rep.
doi: 10.1038/s41598-019-39391-z.

2019
Protective Effect of an Avocado Peel Polyphenolic Extract Rich in Proanthocyanidins on the Alterations of Colonic Homeostasis Induced by a High-Protein Diet
Cires MJ, Navarrete P, Pastene E, Carrasco-Pozo C, Valenzuela R, Medina DA, Andriamihaja M, Beaumont M, Blachier F, Gotteland M
JOURNAL OF AGRICULTURAL AND FOOD CHEMISTRY
https://doi.org/10.1021/acs.jafc.9b03905

2019
Effect of a proanthocyanidin-rich polyphenol extract from avocado on the production of amino acid-derived bacterial metabolites and microbiota composition in rats fed a high-protein diet
Cires MJ, Navarrete P, Pastene E, CarrascoPozo C, Valenzuela R, Medina D, Andriamihaja M, Beaumont M, Blachier F and Gotteland M
Food & Function
https://doi.org/10.1039/C9FO00700H

2019
Conservation of Small Regulatory RNAs in Vibrio parahaemolyticus: Possible role of RNA-OUT Encoded by the Pathogenicity Island (VPaI-7) of Pandemic Strains.
Plaza N, Pérez-Reytor D, Ramírez-Araya S, Pavón A, Corsini G, Loyola D, Jaña V, Pavéz L, Navarrete P, Bastías R, Castillo D, García K
International Journal of Molecular Sciences
https://doi.org/10.3390/ijms20112827

2018
Isolation and characterization of non-O157 Shiga toxin-producingEscherichia coli (STEC) isolated from retail ground beef in Santiago, Chile
Magaly Toro, Daniel Rivera, María Fernanda Jiménez, Leonela Díaz, Paola Navarrete, Angélica Reyes-Jara.
Food Microbiology
doi: 10.1016/j.fm.2017.10.015

2018
Genomic Diversity of Listeria monocytogenes Isolated from Clinical and non-clinical Samples in Chile
Viviana Toledo, Henk C. den Bakker, Juan Carlos Hormazábal, Gerardo González-Rocha, Helia Bello-Toledo, Magaly Toro y Andrea I Moreno Switt
Genes
https://doi.org/10.3390/genes9080396

2018
Antimicrobial effect of copper surfaces on bacteria isolated from poultry meat
Angel Parra*, Magaly Toro*, Ricardo Jacob, Miriam Troncoso, Guillermo Figueroa, Paola Navarrete, Angelica Reyes-Jara
Brazilian Journal of Microbiology
doi: 10.1016/j.bjm.2018.06.008

2018
Evaluating the capacity of human gut microorganisms to colonize the zebrafish larvae (Danio rerio)
Maria-Jose Valenzuela, Mario Caruffo, Yoani Herrera, Daniel A. Medina, Maximo Coronado, Carmen G Feijoo, Salomé Muñoz, Daniel Garrido, Miriam Troncoso, Guillermo Figueroa, Magaly Toro, Angelica Reyes-Jara, Fabien Magne and Paola Navarrete
Frontiers in Microbiology-Microbial Symbioses
doi: 10.3389/fmicb.2018.01032

2018
Approaches to empower the implementation of new tools to detect and prevent foodborne pathogens in food processing.
Rivera D., Toledo V., Reyes-Jara A., Navarrete P., Tamplin M., Kimura B., Wiedmann M., Silva P., Moreno Switt A.
Food Microbiology
https://doi.org/10.1016/j.fm.2017.07.009

2018
Accessory toxins of Vibrio pathogens and their role in epithelial disruption during infection
Pérez-Reytor D, Jaña V, Pavez L, Navarrete P, García K
Frontiers in Microbiology
doi: 10.3389/fmicb.2018.02248

2017
The gut microbiota of healthy Chilean subjects reveals a high abundance of the phylum Verrucomicrobia.
Fujio S., Vasquez Y., Morales P., Magne F., Vera-Wolf P., Ugalde J., Navarrete P., and Gotteland M
Frontiers in Microbiology
https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.01221

2017
Role of Non-coding Regulatory RNA in the Virulence of Human Pathogenic Vibrios
Perez-Reytor, D, Plaza, N, Espejo, RT, Navarrete, P, Bastias, R, Garcia, K
Frontiers in Microbiology
https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.02160

2016
Whole genome sequencing analysis of Salmonella Enteritidis isolated in Chile provides insights about possible transmission between gulls, poultry and humans
Magaly Toro, Patricio Retamal, Shery Ayers, Eric Brown, Narjol Gonzalez-Escalona
Appl Environ Microbiol
doi: 10.1128/AEM.01760-16

2016
Outbreak of Vibrio parahaemolyticus sequence type 120, Peru, 2009
Narjol Gonzalez-Escalona, Gavilan RG, Magaly Toro, Zamudio ML, Jaime Martinez-Urtaza
Emerg Infect Dis
doi: 10.3201/eid2207.151896

2016
Virulence gene profiles and clonal relationships of Escherichia coli O26:H11 isolates from feedlot cattle by whole genome sequencing
Narjol Gonzalez-Escalona, Magaly Toro, Lydia Rump, Guojie Cao, T.G. Nagaraja, and Jianghong Meng
Appl Environ Microbiol
doi: 10.1128/AEM.00498-16

2016
A non-autochthonous US strain of Vibrio parahaemolyticus isolated from Chesapeake Bay oysters caused the outbreak in Maryland in 2010
Julie Haendiges, Jessica Jones, Robert Myers, Clifford Mitchell, Erin Butler, Magaly Toro, Narjol Gonzalez-Escalona
Applied and Environmental Microbiology
doi: 10.1128/AEM.00096-16

2016
Different tanscriptional responses from slow and fast growth rate strains of Listeria monocytogenes adapted to low temperature.
Cordero N, Maza F, Navea-Perez H, Aravena A, Marquez-Fontt B, Navarrete P, Figueroa G, González M, Latorre M, Reyes-Jara A
Front Microbiol
http://dx.doi.org/10.3389/fmich.2016.00229

2016
Antibacterial effect of copper on microorganisms isolated from bovine mastitis.
Reyes-Jara A, Cordero N, Aguirre J, Troncoso M, Figueroa G.
Front Microbiol
http://dx.doi.org/10.3389/fmicb.2016.00626

2016
The bioleaching potential of a bacterial consortium.
Latorre M, Cortés MP, Travisany D, Di Genova A, Budinich M, Reyes-Jara A, Hödar C, González M, Parada P, Bobadilla-Fazzini RA, Cambiazo V, Maass A.
Bioresour Technol
http://dx.doi.org/10.1016/j.biortech.2016.07.012

2016
Protective yeasts control V. anguillarum pathogenicity and modulate the innate immune response of challenged zebrafish (Danio rerio) larvae.
Caruffo M, Navarrete NC, Salgado OA, Faúndez NB, Gajardo MC, Feijóo CG, Reyes-Jara A, García K, Navarrete P.
Front Cell Infect Microbiol
DOI: 10.3389/fcimb.2016.00127

2016
Polyphenol extracts interfere with bacterial lipopolysaccharide in vitro and decrease postprandial endotoxemia in human volunteers
Wong, XMN, Madrid, AM, Tralma, K, Castillo, R, Carrasco-Pozo, C, Navarrete, P, Beltran, C, Pastene, E; Gotteland, M
Functional Food
https://doi.org/10.1016/j.jff.2016.08.011

2016
Impact of Dietary Lipids on Colonic Function and Microbiota: An Experimental Approach Involving OrlistatMorales P., Fujio S., Navarrete P., Ugalde JA., Magne F., Carrasco-Pozo C., Tralma K., Quezada M., Hurtado C., Covarrubias N., Brignardello J., Henriquez D., Gotteland M-Induced Fat Malabsorption in Human Volunteers
CLINICAL AND TRANSLATIONAL GASTROENTEROLOGY
doi: 10.1038/ctg.2016.20

2016
Deleterious Effect of p-Cresol on Human Colonic Epithelial Cells Prevented by Proanthocyanidin-Containing Polyphenol Extracts from Fruits and Proanthocyanidin Bacterial Metabolites.
Wong X., Carrasco-Pozo C., Escobar E., Navarrete P., Blachier F., Andriamihaja M., Lan A., Tomé D., Cires MJ., Pastene E., Gotteland M
Agric Food Chem
https://doi.org/10.1021/acs.jafc.6b00656

2015
Synergistic effect of copper and low temperature over Listeria monocytogenes.
Latorre M, Quesille-Villalobos AM, Maza F, Parra A, Reyes-Jara A
Biometals
DOI: 10.1007/s10534-015-9891-3

2015
Interplay between copper and zinc homeostasis through the transcriptional regulator Zur in Enterococcus faecalis
Latorre M, Low M, Gárate E, Reyes-Jara A, Murray BE, Cambiazo V, González M.
Metallomics
doi: 10.1039/c5mt00043b

2015
Potential probiotic yeasts isolated from fish gut protect zebrafish (Danio rerio) from a Vibrio anguillarum challenge.
Caruffo M., Navarrete N., Salgado O., Díaz A., López P., García K., Feijóo CG, Navarrete P
Frontiers in Microbiology
https://doi.org/10.3389/fmicb.2015.01093

2014
Enterococcus faecalis reconfigures its transcriptional regulatory network activation at different copper levels.
Latorre M, Galloway-Peña J, Roh JH, Budinich M, Reyes-Jara A, Murray BE, Maass A, González M.
Metallomics
http://dx.doi.org/10.1039/c3mt00288h

2014
Debaryomyces hansenii and Rhodotorula mucilaginosa comprised the yeast core gut microbiota of wild and reared carnivorous salmonids, croaker and yellowtail.
Raggi P., Lopez P., Diaz A., Carrasco D., Silva A., Velez A., Opazo R., Magne F and Navarrete P
Environmenat Microbiology
https://doi.org/10.1111/1462-2920.12397

2014
Probiotic screening and safety evaluation of Lactobacillus strains from plants, artisanal goat cheese and human stool and milk.
Gotteland M*., Cires MJ., Carvallo C., Vega N., Ramirez MA., Morales P., Rivas P., Astudillo F., Navarrete P., Dubos C., Figueroa A., Troncoso M., Ulloa C., Mizgier ML., Carrasco C., Speisky H., Brunser O., Figueroa G.
Journal of Medicinal Food
https://doi.org/10.1089/jmf.2013.0030

2013
Short-term effects of dietary soybean meal and lactic acid bacteria on the intestinal morphology and microbiota of Atlantic salmon (Salmo salar).
Navarrete P.*, Fuentes P., De la Fuente L., Barros L., Magne F., Opazo R., Ibacache C., Espejo R and Romero J
Aquaculture Nutrition
https://doi.org/10.1111/anu.12047