Nixtamalizacion en maices biofortificados para Provitamina A Natalia Palacios-Rojas npalacios@cgiar.org
Del campo al plato Pre-mejoramiento
Mejoramiento
Semilla
Agricultor
Grano
Mercado de grano
Molinos
Industrias
Retainer
Consumidores
Reto nutricional mundial: Malnutricion proteina-energia
Deficiencia de proteína 159 millones niños menores de 5 años
Fe: Impairs mental development and learning capacity in childhood and adolescence; Limits the capacity to perform physical labor
México 2012
Zn: Growth failure; Susceptibility to infections; Diarrhea; Skin lesions
Cultivo
Consumo per cápita (kg) por año
Trigo
52
Maíz
125
Fuente: Analisis de la cadena de valor maiz-tortilla. SE, abril 2012
© PUAL- UNAM 2013
1. Deficiencia de vitamina A a nivel mundial y en Mexico
2. Biofortificacion para provitamina A
3. Retenci贸n de provitamina A en productos nixtamalizados
1. Deficiencia de vitamina A
Ceguera Ceguera nocturna Afectacion a sistema inmunologico 500,000 ni単os/a単o
DEFICIENCIA DE VITAMINA A
Villalpando et al., 2003; Secretaría de Salud, 2009; OMS, 2010
DIETAS DIVERSIFICADAS
Cuidado de los Ninnos y mujeres
Dietas de calidad
Mal nutricion- Hambre camuflada
Educacion nutricional
Fortificacion Suplementacion
AGRICULTURA: BIOFORTIFICACION Mejores o iguales capacidades agronomicas
Rendimiento, resistencia a enfermedades, tolerancia a stresses abioticos (sequia, bajo nitrogeno)
Biofortification of staple food crops
Micronutrients available in staple foods
Equal or better agronomic performance of biofortified crops
• Sustainable, affordable • Accompanied by dietary/nutrition information • Complemented by supplementation and fortification
• Yield, disease resistance, drought tolerance…
Procesado Variación genética Manejo de cultivo
Manipulación después de cosecha
Cocción
Almacenamiento
Uso final
2. Biofortificacion para provitamina A
Productos tradicionales de maiz
Nuss & Tanumijardho. Com. Rev. Food Sci. and Food Safety. 2010
Carotens
Xantophils 0.10
2
0.08
1
AU
0.06
0.04
3
0.02
4
5
0.00 12.00 14.00 Minutes
16.00
18.00
β-caroten
10.00
α- caroten
8.00
β-cryptoxanthin
6.00
Zeaxanthin
4.00
Lutein
2.00
20.00
22.00
24.00
BIOFORTIFICATION FOR PROVITAMIN A β-caroten
ProA in grain: 15 ug/g
β-cryptoxanthin
α- caroten
Cruzas de fuentes de ProA por lineas elite
XX XX
XX
F1’s Segunda dosis
S1’s
X XX
Ortiz-Monasterio et al., J. Cereal Science, 2007
Salinas et al, Agr. Tec. Mexico, 2008
HP821-43
HP821-7
((CML488/[BETASYN]BC1-15-7-1-1-1B-B//CML489/[BETASYN]BC1-2-#-B-BB-B))/(MAS[206/312]-23-2-1-1-B-BB/[BETASYN]BC1-10-2-1-#-B-B-B-B-BB-B)-B ((CML489/[BETASYN]BC1-2-#-B-B-BB//Ac8730SR-##-124-1-5-B-1#/[BETASYN]BC1-5-#-B-B-BB))/(MAS[206/312]-23-2-1-1-B-BB/[BETASYN]BC1-11-3-1-#-B-B-B-B-BB-B)-B
HP821-6
((CML488/[BETASYN]BC1-15-7-1-1-1B-B//MAS[206/312]-23-2-1-1-B-BB/[BETASYN]BC1-11-3-1-#-B-B-BB))/(CML304)-B (MAS[206/312]-23-2-1-1-B-BB/[BETASYN]BC1-10-3-#-BB/MAS[206/312]-23-2-1-1-B-BB/[BETASYN]BC1-11-3-1-#-BB)/CML304-B-B
HP821-15
((CML488/[BETASYN]BC1-15-7-1-1-1B-B//CML489/[BETASYN]BC1-2-#-B-BB-B))/(CML496)-B
HP821-11
Ranked 23 in a 24 hybrid trial. Very good High concentration of performance provitamin A carotenoids, 7.26in Zambia hard kernels Ranked 20 in a 24 hybrid trial.High High concentration of susceptibility provitamin A carotenoids, 7.53to ear rot hard kernels Ranked 11 in a 24 hybrid trial. Very good High concentration of performance provitamin A carotenoids, 8.59in Zambia hard kernels Ranked 8 in a 24 hybrid trial. Very good High concentration of performance provitamin A carotenoids, 9.04in Zambia hard kernels Ranked 15 in a 24 hybrid trial. High High concentration of susceptibility provitamin A carotenoids, 8.14to ear rot hard kernels
0.10
16.246
5.473
0.12
+
13.698
0.02
10.578 11.517
0.04
9.183
0.06
6.717 7.024 7.217 7.957
+
3.332 3.961 4.485 4.750
+ +
AU
0.08
18.859
Biofortification: Multi-disciplinary approaches 0.00 -0.02 2.00
6.00
8.00
10.00
12.00 14.00 Minutes
16.00
18.00
20.00
22.00
24.00
Plant biochemistry
Molecular biology
Plant breeding and agronomy
4.00
+ Education & marketing
+
+
+
+
Socio-economics
Healthy families
Nutrition
Food technology
3. Provitamina A en productos nixtamalizados
Source Genotype Treatment Storage time
df 1 3 3
Lut+Zeax1
BCX1
BC1
ProA1
129.7* 1.8 66.9*
1.2* 0.06 0.43*
0.19* 0.11* 2.19**
0.01 0.13* 3.26**
Genotype 2
100
100
80
80
60 4 months 40
8 months 12 months
20 0
% ProA carotenoids retention
% of ProA carotenoids retention
Genotype 1
60 4 months 40
8 months 12 months
20 0
LTS1Ears
LTS2LTS3Grain Grain Storage treatment
LTS4Flour
LTS1Ears
LTS2LTS3Grain Grain Storage treatment
LTS4Flour
Effect of drying conditions
Tratamiento
Resultados
Referencia
90ºC
Diferencia no significativa. Carotenoides totales
Burt et al, 2010
25ºC
Liofilizado Mazorcas bajo el sol Grano bajo el sol
•Perfil de carotenoides no Palacios-Rojas, cambia submitted
Mazorcas con totomoxtle, • Perdidas de bajo el sol carotenoides no significativas (p<0.05) Grano en estufa (50ºC)
Diferencia significativa en Rosales et al, 2013 perdida de b-caroteno
Perdidas de carotenos es mayor en harina que en grano A mayor temperatura, mayor perdida
Los porcentajes de perdida varian segun los genotipos Perdidas son mayores dentro de las primeras 6 semanas de almacenamiento.
120.00
%ProA retention
100.00 80.00
Hybrid 1
60.00
Hybrid 2 Hybrid 3
40.00
Hybrid 4 20.00 0.00 0
1
2 4 6 8 10 Storage time (weeks)
13
16
Palacios-Rojas et al, in preparation
Catabolismo? Degradacion? Medio oxidativo que roda a los Carotenoides Peroxidasas Carotenoides pueden ser pro-oxidantes Acidos grasos Lipo-oxigenasas Compartamentalizacion celular
Perdidas de carotenos durante el procesamiento
Process
Loss of ProA
Cooked fermented wet flour
27%
Cooked unfermented wet flour
25%
36% loss of pro A during lime-cooking and frying
37% loss of b-carotene during tsa-tsa preparation Tayie et al.
Li et al.
Lozano et al.
J.Agric.Food Tech, 2005
J.Agric.Food Tech, 2007
Inn.Food. Sci. 2007
Y en la tortilla aâ&#x20AC;&#x2122;pa?
Š A. Rosales 2013
CAROTENOIDES
Perdidas depende del genotipo- UNO no es conclusivo Mayores perdidas en preparación de tamales que tortillas. Mayores perdidas en preparación de tortillas por extrusión que método tradicional
Rompimiento del grano/ Oxigeno
Agricultura en la salud y la nutrición Dieta- Aceptabilidad
Variación genética Colaboración inter e intradisciplinas