La biofortificaci贸n de los cultivos para combatir la anemia y las deficiencias de micronutrientes en el Per煤
© 2010 Programa Mundial de Alimentos, Lima, Perú Créditos de fotos de la cubierta (de izquierda a derecha): Teodoro Narro (Instituto Nacional de Innovación Agraria), y Centro Internacional de la Papa Elaborado por encargo del Programa Mundial de Alimentos ( LOGO DE PMA) Responsable Rodomiro Ortiz, PhD, Plant Breeding & Genetics (Univ. Wisconsin, 1991), Consultor Dirección Técnica Cecilia De Bustos, Oficial de Nutrición, PMA Perú Ramón Cisneros, Oficial de Programas, PMA Perú Colaboradores Merideth Bonierbale, Centro Internacional de la Papa (CIP, Perú) Wolfgang Gruneberg (Centro Internacional de la Papa (CIP, Perú) Hilary Creed Kanashiro, Instituto de Investigación Nutricional (IIN, Perú) Jacqueline Lino Calderón, Ministerio de Salud (MINSA, Perú) Teodoro Narro Instituto Nacional de Innovación Agraria (INIA, Perú) Helena Pachón (Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT, Colombia) Jacqueline Quintana Ministerio de Agricultura (MINAG, Perú) Diseño Gráfico Carlo Daniel Rodríguez, Diseñador Gráfico, PMA Perú Créditos de cuadros, figuras y fotos en el texto: Nutricionista Jacqueline Lino Calderón (MINSA) por Figuras 1 y 2, Ing. Jacqueline Quintana (MINAG) por la Figura 3 y el Cuadro 1, el Ing. Walter Amoros (CIP) por la foto en la página del potencial de las papas nativas en la biofortificación, CIMMYT por el mapa en la página del maíz de alta calidad proteica, CIP por las fotos en la página del camote biofortificado con ß-caroteno, y la Dra. Helena Pachón (CIAT) por la Figura 6 y la foto en la página del arroz biofortificado con hierro. Si desea obtener más información acerca de la temática de Biofortificación, sírvase enviar un correo electrónico a la dirección wfp.lima@wfp.org o consultar los siguientes sitios web: peru.nutrinet.org y www.wfp.org/es Con el apoyo de
Beatriz Yermenos-Forastieri Representante y Directora del PMA en el Perú
Prólogo A pesar de los avances tecnológicos y de la ciencia en materia de alimentación y nutrición, hoy en día más de mil millones de personas sufren de hambre en el Mundo. Estas personas no ingieren los alimentos suficientes para satisfacer sus necesidades diarias de calorías, y al menos 3 mil millones de personas (casi el 50% de la población mundial actual) sufren los efectos perniciosos de las deficiencias de micronutrientes. Esto, debido esencialmente a limitaciones para tener acceso a alimentos nutritivos de calidad en cantidades suficientes, especialmente productos cárnicos, frutas y hortalizas. Las mujeres gestantes y las madres lactantes, al igual que los niños menores de cinco años, son los más afectados por la carencia de estos alimentos. En el caso de Perú, en el 2009 más del 50% de los niños menores de 3 años sufrió de anemia y alrededor del 18.3 % adoleció de desnutrición crónica y otras enfermedades (INEI 2009). Es indudable que ello no se debe necesariamente a la poca disponibilidad de alimentos, sino también al escaso acceso de las poblaciones a alimentos con calidad y al uso inadecuado de dichos alimentos.
Aunque parezca paradójico, la mayoría de la población afectada por elevados índices de desnutrición y anemia se encuentra localizada en áreas rurales. Estas áreas son generadoras naturales de la producción agrícola y por tanto, sus pobladores deberían poder disfrutar de una seguridad alimentaria a un nivel aceptable. Sin embargo, lamentablemente, la realidad es otra. Las consecuencias de la desnutrición crónica y de las deficiencias de micronutrientes, también conocidas como el “Hambre Oculta”, pueden ser devastadoras, hasta comprometer severamente el crecimiento normal de los niños y sus capacidades cognitivas. También puede ser causa de ceguera y puede provocar un incremento de la morbilidad y muerte prematura en las personas que la padecen. Una de las mayores preocupaciones del Programa Mundial de Alimentos (PMA) de las Naciones Unidas es el hecho de que los niños que padecen elevados índices de desnutrición y deficiencias de micronutrientes no tendrán la misma posibilidad que los niños adecuadamente nutridos de aspirar a una vida mejor, a una vida de esperanza – al
no poder lograr índices académicos alentadores que puedan convertirles en profesionales capaces de asumir retos. Es por ello, que el PMA en Latinoamérica y el Caribe, en general, y en el Perú, en particular, ha iniciado una fase de trabajo orientado a abogar en favor de las poblaciones que sufren de inseguridad alimentaria y de desnutrición, debido a causas y factores diversos. El PMA está trabajando arduamente y con optimismo a fin de difundir los problemas del hambre y la malnutrición a través de la puesta en relieve del elevado costo social y económico que ello supone, en comparación al costo de las medidas preventivas, mitigadoras o de solución a dicho flagelo. La dieta variada, establecida en base a una combinación balanceada de alimentos de calidad, puede ser la solución más inmediata; pero los precios de las hortalizas, las leguminosas y las carnes, que aportan mayoritariamente los nutrientes en déficit, suelen ser demasiado elevados, lo que impide el acceso a estos nutrientes de la población más pobre del país, la cual supera los 10 millones de personas – alrededor del 30% de total de los habitantes del Perú. A través de los cultivos biofortificados se podrá contribuir a superar el problema de déficit en la ingesta de aminoácidos esenciales, de hierro, de las provitaminas A, y del zinc. La ingesta adecuada de proteínas ayuda también a incrementar la digestibilidad del hierro y otros micronutrientes. El PMA considera de importancia el tema de la biofortificación como alternativa válida para el mejoramiento de la calidad de los programas de suministro de alimentos de alto poder vitamíniconutricional. La biofortificación es un enfoque novedoso que permite mejorar los niveles de nutrientes directamente a través de la ingesta de los alimentos básicos que las poblaciones más vulnerables del país consumen. Los alimentos biofortificados pueden proporcionar los nutrientes necesarios para mejorar la nutrición de las poblaciones más vulnerables a la inseguridad alimentaria y a la desnutrición cuando se consumen diariamente. Los productos biofortificados deberían incorporarse en los mercados existentes o en los
nuevos mercados a desarrollarse, a través de la difusión de las bondades de dichos productos; a fin de lograr vincularlos a los productores y a los consumidores. Se debería fomentar el uso de los productos biofortificados, con el apoyo del Estado y la Sociedad Civil para desarrollar las estrategias encaminadas a lograr cambios de comportamiento en los productores, las redes de comercialización y principalmente en los consumidores. Lograr que los productores cultiven productos biofortificados y que los consumidores los acepten será un gran desafío, pero con el advenimiento de los sistemas de semilla certificada, el desarrollo de mercados y productos, y la creación de la demanda para estas nuevas variedades – junto a una bien dirigida campaña de sensibilización y trabajo articulado sectorialmente – abrigamos la esperanza de que la producción e ingesta de alimentos biofortificados pueda convertirse en una realidad próximamente en Perú. El reciente Taller Nacional de Biofortificación (Hotel Suites del Bosque, San Isidro, Lima, 22 Marzo de 2010) organizado por el PMA sirvió para sistematizar experiencias que se traducen en esta publicación que esperamos sirva como una herramienta informativa y educativa, y que a su vez sea utilizada para abogar por los productos biofortificados como alternativa para el mejoramiento de los programas alimentarios en Perú. El PMA ofrece su apoyo técnico irrestricto para que en un futuro no muy lejano las poblaciones más vulnerables del Perú y nosotros mismos, podamos disfrutar en nuestras mesas de los nutritivos alimentos biofortificados de calidad elaborados en base a los insumos agrícolas que este inigualable pródigo relieve de la geografía del Perú es capaz de producir.
Lima, Mayo de 2010 Beatriz Yermenos-Forastieri Representante y Directora del PMA en el Perú
Contenido Prólogo Las deficiencias de micronutrientes Qué cultivos se consumen en el Perú Los cultivos biofortificados El por qué de la biofortificación Impactos de la biofortificación El maíz de alta calidad proteica biofortificado con lisina y triptófano El camote de pulpa anaranjada biofortificado con ß-caroteno: “o doce que dá saúde”1 El arroz biofortificado con hierro El potencial de las papas nativas en la biofortificación Perspectivas para la biofortificación de los cultivos en el Perú Bibliografía Anexo 1. Agenda Nacional del Taller de Biofortificación
1
”el caramelo que da salud”
Las deficiencias de micronutrientes La malnutrición es responsable de más de 20 millones de muertes al año en el Mundo (Bouis y Welsch 2010). Los seres humanos necesitan por lo menos 44 nutrientes en cantidades adecuadas para tener una vida saludable y productiva. Los nutrientes esenciales incluyen a las proteínas y amino-ácidos, los lípidos y grasas, los macrominerales (Na, K, Ca, Mg, S, P. Cl), las micronutrientes (Fe, Zn, Cu, Mn, I, Fe, Se, Mo, Co, B) y las vitaminas. La deficiencia de micronutrientes (minerales y vitaminas) en las dietas afecta a más de un tercio de la población mundial, particularmente a mujeres y niños en hogares de escasos recursos económicos. Sus consecuencias para la salud pública y el desarrollo social son devastadoras. Cerca de 2,000 millones sufren de un consumo insuficiente de iodo, mientras que la deficiencia de vitamina A afecta a más de 125 millones de niños menores de 5 años, de los cuales aproximadamente la mitad será ciego y morirá dentro de los 12 meses de perder la visión (Boy et al. 2009). Las deficiencias de hierro y zinc continúan siendo las más prevalentes afectando al menos 2,000 millones de personas cada una de ellas (Boy et al. 2009). Una ingesta proteica inadecuada también afecta la digestibilidad de estos y otros micronutrientes. En América Latina, las deficiencias de micronutrientes fueron reconocidas desde principios de la década de los 1950s.
49.1
65.9 66 65.7
68.1
60
59
55 51.2
54.1
63
50.5
43.7
43.1
62.3 59.8
52.4
Lima Metropolitana 2000
Costa 2005
Sierra 2007
49.9 47.9
40
2008
Selva 2009
Figura 1. Proporción (%) de niños entre 6 y 36 meses de edad con anemia según región natural en los años 2000, 2005, 2007, 2008 y 2009 Fuente: INEI- Encuesta Demográfica y de Salud Familiar ENDES 2000, 2005, 2007, 2008, 2009
Un importante aspecto a tomar en cuenta, en posibles intervenciones en el continente, es que más del 75% de su población es urbana y su nivel de pobreza es a menudo más pronunciada que en las zonas rurales. Las deficiencias de iodo y hierro son problemas nacionales en muchos países de la región, incluyendo al Perú, mientras que las deficiencias de vitaminas A y zinc son específicas a poblaciones en ciertas áreas geográficas dentro de cada país. Por ejemplo 42% de la población peruana está en riesgo de una ingesta inadecuada de zinc –un micronutriente que puede contribuir a reducir la incidencia de neumonía. En el Perú más del 50% de los niños menores de 36 meses sufren de anemia (56.7% en áreas rurales, y 46.8 en áreas urbanas) y alrededor del 18.3% adolece de desnutrición crónica y otras enfermedades debido a carencias de micronutrientes (INEI 2009), particularmente el hierro. La tasa de anemia es más alta en la Sierra (59.8% de niños menores de 36 meses en el 2009), seguida por la Selva (47.6%) y la Costa (43.7%) (Figura 1), y entre los pobladores de más escasos recursos económicos (55.4% del quintil inferior versus 28.3% en el quintil superior) (Figura 2). Los datos de la Encuesta Demográfica y de Salud Familiar (ENDES 2009) sugieren que no existe una correlación entre la proporción de niños menores de 36 meses con anemia versus la proporción en aquellos cuyos alimentos fueron suplementados con hierro según su departamento de origen.
55.4
56.9 50.1 47.8 28.3
Quintil inferior
Segundo quintil
Quintil intermedio
Cuarto quintil
Quintil Superior
Figura 2. Proporción (%) de niños entre 6 y 36 meses de edad con anemia según niveles de recursos económicos Fuente: INEI- Encuesta Demográfica y de Salud Familiar ENDES 2009
Qué cultivos se consumen en el Perú Olluco
4,000,000
3,500,000
3,000,000
2,500,000
2,000,000
1,500,000
500,000 162,615
Papaya
174,884
Zapallo
178,179
Limonero
196,989
Cebada grano
213,208
Tomate
220,435
Trigo
223,090
Camote
260,761
Piña
268,766 285,641
Maíz amiláceo
391,409
Maíz choclo
1 079 853
Caña de azúcar
1 221,267
Yuca
1 854,235
Plátano
2 989,592
Arroz
3 761,903
Papa
Figura 3. Cultivos básicos de mayor consumo cosechados en el Perú en el 2009 Fuente: Ministerio de Agricultura
Alimento
En el Cuadro 1 se indican los contenidos de los minerales y las vitaminas en los alimentos básicos consumidos por los peruanos. La mayoría de estos alimentos muestra niveles bajos de los principales micronutrientes y vitaminas. Se deberán seleccionar las variedades de cultivos básicos de mayor preferencia del consumidor para su posterior mejoramiento nutricional a través de la selección de nuevas variedades mejoradas con mayores niveles de micronutrientes y vitaminas. Sin embargo será necesaria una combinación de dos estrategias para combatir la desnutrición en el Perú; una dieta consistente en alimentos variados y un aumento de la biodisponibilidad de los micronutrientes y vitaminas de dichos alimentos.
1,000,000
TONELADAS
0
La papa, el arroz, el plátano, la yuca, la caña de azúcar, el maíz (choclo y amiláceo), la piña, el camote, el trigo, el tomate y la cebada son los diez principales cultivos básicos de mayor consumo en el Perú (Figura 3). El consumo anual per cápita fue 80 kg para la papa y 45 kg para el arroz en el año 2009. La papa es la base de la alimentación y genera al productor andino más ingresos económicos que cualquier otro cultivo. Lima es la ciudad de mayor demanda por este cultivo”, poner “Lima es la ciudad de mayor demanda de este cultivo. (en promedio 1,356 toneladas (t) diarias). El arroz es uno de los alimentos básicos del poblador peruano, cuyo consumo cubre el 19% del total diario de calorías requeridas. La demanda por el arroz es creciente y es necesario recurrir a importaciones.
Papa blanca
Calcio Fósforo Zinc Hierro Retinol Tiamina Riboflavina Niacina Vitamina C mg mg mg mg mg mg mg mg mg 9
47
0.29
0.5
Arroz pilado o pulido y cocido
11
30
0.42
0.3
●
Platano maduro
0
37
0.15
0.4
82
Yuca amarilla fresca sin cáscara
35
62
0.24
0.4
15
Azúcar rubia
45
2
0.18
1.7
8
113
0.45
0.8
Choclo Maíz amiláceo
3
0.09
14
0.09
1.67
0
0
0.24
0
0.06
0.06
0.5
5.6
0.03
0.04
0.66
36.3
●
0
0.03
0.06
0
0
0.14
0.07
1.44
4.8
5
249
1.91
1.48
●
0.25
0.05
2.26
2.6
Piña
10
5
0.1
0,4
7
0.04
0.06
0.27
19.9
Camote amarillo sin cáscara
41
31
0.3
0.8
39
0.1
0.05
0.63
10
Trigo
36
314
2.98
3.87
0
0.42
0.17
3.89
4.8
Cuadro 1. Minerales y vitaminas en los alimentos básicos del Perú durante el 2008 Fuente: Centro Nacional de Alimentación y Nutrición del Ministerio de Salud
La biofortificación de los cultivos La biofortificación es el método a través del cual se seleccionan los cultivos con alta densidad de micronutrientes a través de las prácticas convencionales del mejoramiento genético vegetal (o fitomejoramiento) así como de la biotecnología moderna. El fitomejoramiento se originó hace aproximadamente 10.000 años, cuando el ser humano se hizo agricultor y comenzó a domesticar las plantas para su alimentación o la de sus animales domésticos, o como fibra para su vestimenta.. En la antigüedad, los agricultores seleccionaban los granos, raíces o tubérculos que preferían mientras que en la actualidad, particularmente en los países industrializados, esta actividad se le encarga a los fitomejoradores profesionales que están especializados para suministrar nuevas semillas o propágulos para su utilización posterior por los agricultores. El fitomejoramiento convencional se basa en la existencia de la variabilidad genética natural para las características que se desea mejorar y la reproducción sexual para la incorporación de los genes controlando a éstas. Los fitomejoradores profesionales hacen cruzamientos entre líneas o clones con características de interés que les permiten obtener nuevas variedades con las cualidades requeridas por los agricultores. Por ejemplo, el fitomejorador profesional cruzará una línea o clón que tenga la capacidad de adaptarse a un estrés abiótico o que pueda resistir a una plaga y con alta concentración de micronutrientes para así obtener un cultivo bioforticado que sea de utilidad para aquellos agricultores cuyos cultivos están siendo afectados
por un estrés abiótico o por una plaga. Asimismo, el fitomejorador puede cruzar varias líneas de un cultivo para aumentar la disponibilidad de hierro en dicho cultivo. Dichos cultivos con mayor disponibilidad de hierro pueden ser posteriormente utilizados por familias que viven en zonas o países en los que la anemia es un problema grave de salud pública. En la actualidad, los fitomejoradores profesionales también utilizan los métodos de la biotecnología moderna para desarrollar nuevas variedades. Una de estos métodos es la selección asistida por marcadores moleculares, que son indicadores genéticos que confirman que una variedad tiene una cualidad deseada; por ejemplo, más micronutrientes biodisponibles en la parte comestible del cultivo que se está mejorando genéticamente. De esta manera, el fitomejorador profesional puede analizar en el laboratorio si la progenie de un cruzamiento específico contiene los genes deseados, y por lo tanto disminuyendo el tiempo necesario para el mejoramiento genético de una nueva variedad biofortificada. La ingeniería genética es otro método de la biotecnología moderna que utiliza métodos no sexuales para transferir genes. Sin embargo, los cultivos bioforticados mencionados en esta
publicación, y propuestos como estrategia para el control de las deficiencias de micronutrientes en Perú, se refieren únicamente a aquellos que resultan del fitomejoramiento convencional con o sin el uso de mejoramiento asistido por marcadores moleculares.
Cultivo Arroz
Camote
Frijol Lenteja Maíz
El Cuadro 2 lista los cultivos que están siendo mejorados actualmente para lograr un incremento de micronutrientes en distintos programas de fitomejoramiento. La selección de estos cultivos se debe a su alto consumo por poblaciones vulnerables, y el potencial del fitomejoramiento convencional para incrementar los principales micronutrientes. También se indica en el Cuadro 2 el progreso alcanzado para desarrollar algunos de los cultivos biofortificados y el año de liberación de nuevas variedades biofortificadas. Se espera que cuando estas variedades biofortificadas con altos rendimientos estén disponibles, ellas serán diseminadas ampliamente para su uso por los agricultores, tal como ha ocurrido con el camote de pulpa anaranjada en África.
Mijo perla Papa Plátano
Micronutrientes mejorados
Progreso z
Año y país de liberación de variedad
Fe, Zn
75 – 100% Zn
2012–2013: Bangladesh, India; 2009–2011: Bolivia, Brasil, Colombia, Cuba, Nicaragua, Panamá, Rep. Dominicana
ß-caroteno
100% y
2007: Mozambique, Uganda; 2009–2010: Brasil, Colombia, Cuba, Nicaragua, Perú, Rep. Dominicana
Fe
40 – 50%
2010: Rep. Dem. Congo, Rwanda; 2009– 2010:Bolivia, Brasil, Colombia, Costa Rica, Cuba, El Salvador, Guatemala, Honduras, Nicaragua,
Fe ß-caroteno, Zn
50% ß-caroteno
Fe, Zn
75 – 100% Fe
2011-2012: Zambia 2011: India 2015: Bangladesh, Perú
Fe ß-caroteno
Sorgo
Fe
Trigo
Fe, Zn
≥30%
2012–2013: India, Pakistán
Yuca
ß-caroteno
>75%
2011-2012: Nigeria, Rep. Dem. Congo
Cuadro 2. Cultivos que están siendo mejorados convencionalmente para mejorar su contenido de vitamina A (ß-caroteno), hierro (Fe) y zinc (Zn) z Expresado como porcentaje del objetivo del fitomejoramiento y En etapa de liberación y multiplicación de propágulos en África Fuentes: Tanumihardjo et al. (2008), Bouis y Welch (2010), Pachón (2010, comunicación personal)
El por qué de la biofortificación La vitamina A, el zinc y el hierro se encuentran entre los micronutrientes que más faltan en la dieta de las poblaciones más vulnerables en los países de renta media y baja. Proporcionar estos micronutrientes a través de suplementos y fortificantes de alimentos ha tenido éxito en las regiones con la adecuada infraestructura. Sin embargo, en muchos países es insuficiente la infraestructura, no existe, o, simplemente, no es adecuada para las zonas rurales, donde viven la gran mayoría de las personas con escasos recursos económicos y desnutridas. Dentro de este marco, el PMA considera la biofortificación como una alternativa válida y efectiva para el mejoramiento de los programas alimentarios a través de la promoción y utilización de alimentos biofortificados, como estrategia para la erradicación de las deficiencias de micronutrientes. Cultivando nuevas variedades de los principales cultivos alimenticios que se producen en Perú, se podrá mejorar la nutrición de las poblaciones desnutridas, especialmente en las regiones rurales más remotas de la sierra o selva del país. Dichos cultivo podrían consistir por ejemplo en maíz de alta calidad proteica o reforzado con la vitamina A, arroz con alto contenido en hierro o trigo con alto contenido en zinc. La biofortificación de cultivos permitirá el acceso de familias que viven en áreas rurales a alimentos fortificados, y será de especial utilidad en aquellas situaciones en las que dichas familias tienen un acceso limitado a los mercados y centros de salud,
Suficiencia de Fe Deficiencia de Fe
Biofortificación y fortificación comercial
Suplementación 12 Hemoglobina
Figura 4. Distribución del consumo de hierro (Fe) en una población La biofortificación mejora el estado de aquellos individuos con deficiencias en el consumo del Fe y mantiene el estado de todos a bajo costo. El suministro adecuado del Fe para una población se indica a 12 mg dl-1. La biofortificación desplazará a la población en un rango de mayor suficiencia del Fe (Adaptado de Bouis y Welch, 2010)
lugares donde se proporcionan los alimentos fortificados y suplementos nutricionales a través de programas sociales. La implementación de la biofortificación reducirá el número de personas con deficiencia de micronutrientes que dependen de la suplementación y los programas de fortificación (Figura 4). Por lo tanto, la biofortificación complementa otras intervenciones y es un medio para proporcionar micronutrientes a las personas más vulnerables en una forma relativamente barata y rentable, utilizando una intervención agrícola sostenible.
La estrategia de biofortificación se aprovecha del consumo diario de grandes cantidades de cultivos biofortificados o ricos en micronutrientes. Los alimentos básicos biofortificados pueden así proporcionar los micronutrientes suficientes para mejorar la nutrición cuando se consumen diariamente. La biofortificación tiene, de acuerdo al Programa HarvestPlus (http://www.harvestplus. org/), las siguientes ventajas: • es un método sostenible como estrategia de prevención y control de la desnutrición, ya que las comidas familiares se ven mejoradas con relación al contenido nutricional de los alimentos básicos que la gente en condiciones de pobreza o pobreza extrema ingiere, • es una forma eficaz para reducir la malnutrición en las zonas rurales, donde más del 50% de las poblaciones más vulnerables viven y donde el acceso a los suplementos o a la comercialización de los alimentos fortificados son limitadas, y • es rentable, ya que a diferencia de los suplementos tradicionales y los programas de fortificación que continuamente incurren en nuevos costos, los agricultores pueden cultivar las nuevas variedades biofortificadas en años subsiguientes, después de la inversión inicial en su fitomejoramiento. Es este aspecto multiplicador de la biofortificación en el tiempo y la distancia que lo hace tan rentable. Habrá algunos gastos recurrentes para el monitoreo y el mantenimiento de altos niveles de micronutrientes en las semillas de los cultivos biofortificados, pero estos costos son relativamente bajos en comparación con otras intervenciones.
Ingesta del cultivo (g/ día)
Concentración del nutriente después de la cocción, almacenamiento y procesamiento.
Concentración del nutriente objetivo en el cultivo
Incremento deseado del nutriente
Biodisponibilidad del nutriente
Figura 5. Consideraciones para orientar la Biofortificación (Adaptado de Cristine Hotz, HarvestPlus y Meredith Bonierbale, CIP)
¿Son las variedades biofortificadas científicamente viables? Sí, porque existe el potencial para aumentar la densidad de micronutrientes de los alimentos básicos mediante los métodos convencionales del fitomejoramiento, que son estables a través de los ambientes en una determinada agroecología. En todos los cultivos estudiados, es posible combinar la característica de alta densidad de micronutrientes con altos rendimientos. Por ejemplo, el Centro Internacional de la Papa (CIP) ha identificado camotes de pulpa anaranjada con altos niveles de β-caroteno y el Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) ha mejorado por medios convencionales frijoles con mejores características agronómicas y de tipo de grano con contenidos del 50 al 70% de hierro. El Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) y sus colaboradores trabaja con un consorcio de colaboradores en Asia, África y América Latina en la producción y distribución de maíz tolerante a los factores ambientales adversos y competitivo desde el punto de vista agronómico, para consumo humano y animal; y en la identificación de cadenas de distribución sustentables que garanticen cambios significativos en la desnutrición humana y la
generación de ingresos. El CIMMYT y sus colaboradores han hecho excelentes progresos en mejorar la absorción y el contenido de zinc en el trigo, y si se toma esto como base, se seguirá con el avance y generación de productos útiles, y con el respectivo incremento de su contenido en el grano. Estos son sólo algunos ejemplos de los cultivos biofortificados como resultado del fitomejoramiento convencional que son de utilidad para los agricultores de subsistencia y los consumidores en situación de pobreza, y que contribuyen a alcanzar los Objetivos de Desarrollo del Milenio (ODM). La estrategia de biofortificación requiere la adopción generalizada de cultivos biofortificados por parte de los agricultores. La visibilidad de los beneficios de esta estrategia y el desarrollo de la infraestructura necesaria para el impulso de dicha estrategia son fundamentales para su adopción. Se requieren cultivos biofortificados con características visibles para que los productores y consumidores acepten este cambio, sin perjuicio de que estos cultivos tengan los rendimientos equivalentes o más altos que las variedades actualmente en uso. Los cultivos con características “invisibles” no requieren de un cambio de comportamiento, pero si mantener la productividad en los campos de los agricultores. Los mercados y el flujo de la información, educación y comunicación (IEC) afectarán la adopción de las nuevas variedades biofortificadas. En los lugares en los que la infraestructura está desarrollada, la adopción de estos cultivos biofortificados debe ser rápida, pero la adopción por los agricultores requiere de un mayor trabajo donde la infraestructura es deficiente, como es el caso en algunas áreas rurales.
necesita considerar la retención de los nutrientes después del procesamiento y cocción de los alimentos, así como la biodisponibilidad de nutrientes y las necesidades de las poblaciones a las que se enfoca este programa. Por ejemplo, en un reciente estudio se encontró que la retención real de β-caroteno en una variedad de camote de pulpa anaranjada es de 80% después del procesamiento y la cocción. El objetivo variará en función de si la gente utiliza el camote como su única fuente de β-caroteno o si come una dieta mixta y equilibrada. Por ejemplo, el objetivo de una estrategia de obtención de un camote biofortificado que posea un alto contenido de precursores de vitamina A será de 75 mg de β-caroteno por g de camote si los niños y las mujeres consumen hasta 200 g y 400 g de camote por día, respectivamente, y si estos niveles de ingesta diaria suministran el 100% del requisito medio estimado para cada nutriente2. Los cultivos biofortificados deben incorporarse en los mercados existentes o en los nuevos mercados que deben desarrollarse. Una estrategia es la difusión y la creación de demanda para vincular a los productores y los consumidores a través de productos y desarrollo de mercado. Las encuestas pueden identificar las herramientas para fomentar el consumo de cultivos biofortificados y desarrollar las estrategias para lograr los cambios de comportamiento deseado en la producción y comercialización de la cadena de consumo. Los parámetros serán diferentes en cada cultivo y zona de destino, y se verán afectada por el grado de visibilidad de las características biofortificadas. La Figura 5 indica las consideraciones para orientar la biofortificación. 2
Para establecer los objetivos del fitomejoramiento para la obtención de cultivos biofortificados se
EAR por sus siglas en inglés
Impactos de la biofortificación El cálculo del impacto económico potencial de los cultivos biofortificados utiliza la metodología AVISAs (años de vida saludables) que fue desarrollada por el Banco Mundial y es utilizada por la Organización Mundial de la Salud (OMS). En esta metodología se consideran la cantidad de AVISAs ahorrados (o años de vida productiva que la sociedad no perderá) debido a la reducción de las incapacidades temporales o permanentes como consecuencia de problemas de salud ocasionados por las deficiencias de hierro, zinc y vitamina A. Los resultados de análisis que han utilizado esta metodología sugieren que un mayor impacto en los años de vida saludable ahorrados se traducirá en un menor costo por AVISA salvado; siendo las alternativas con mayor impacto potencial aquellas que presentan menor costo. El impacto nutricional de los cultivos biofortificados depende del nivel de deficiencia del micronutriente en la dieta que se quiere mejorar a través de la biofortificación, del nivel de consumo por parte de la población del cultivo a biofortificar, del aumento que se puede conseguir del micronutriente en los cultivos a mejorar, y de cuánto micronutriente se pierde durante su almacenamiento y procesamiento. La Figura 6 muestra el impacto nutricional potencial calculado por AGROSALUD si las metas propuestas para el contenido de hierro (Fe), zinc (Zn) y vitamina A se alcanzan en varios cultivos de mayor consumo en el Perú. Por ejemplo, cada peruano consume diariamente en promedio 129 g de arroz, 75 g de maíz, 67 de yuca, 13 g de camote, y 4 g de frijol. Si se lograran biofortificar y mejorar todas las variedades para cada uno de estos
cultivos en el Perú, el aporte nutricional sería de 6% para hierro, 23% para zinc y 29% para vitamina A, y esto conllevaría una reducción significativa de las deficiencias de estos micronutrientes en el país. A continuación se reseñan casos exitosos de biofortificación de cultivos.
Contribución (μg/d) Nutricional de Cultivos Biofortificados: Perú 2000 1500
6% RDA
23% RDA
29% RDA
1000 500 0 Hierro Fríjol (4 g) Arroz (129 g)
Zinc Yuca (67 g) Camote (13 g)
Vitamina A Maíz (75 g)
*RDA Fe: 18,000 μg/d; Zn: 11,000 μg/d; Vitamina A: 900 μg/d (IOM, 2001) (Datos de ingesta: http://www.fao.org/faostat/foodsecurity/Files/FoodConsumptionFoodItems_en.xls) Figura 6. Impacto nutricional potencial al alcanzar las metas propuestas en cultivos biofortificados. (Aporte adicional de nutrientes en comparación con requerimientos o RDAs - Recommended Daily Allowance – Requerimientos diarios)
El consumo de papa, de acuerdo a la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y Agricultura (FAO), es de 200 g de papa al día, y datos del CIP indican que la concentración media en las variedades de papa es de 0.47 mg de hierro y 0.35 mg de zinc por 100 g de peso fresco. La papa contribuye con 2.6% y 3.2 % del RDA de hierro y zinc considerando una ingesta de 18,000 y 11,000 ug diarios para cada uno de ellos. El CIP señala que si se lograra biofortificar las variedades de papa hasta 1.2 mg de hierro y 0.83 mg de zinc por 100 g peso fresco, este cultivo podría contribuir con 7% y 8% del RDA para hierro y zinc, respectivamente.
El maíz de alta calidad proteica biofortificado con lisina y triptófano
El maíz con alta calidad proteínica (ACP) contiene entre 60 y 100% más lisina y triptófano que el maíz normal, y eso le da un valor biológico casi idéntico al de la leche. Un gen mutante natural recesivo llamado opaco-2 se encontró en una variedad nativa de maíz del Perú. Esta mutación le da un aspecto harinoso a los granos del maíz y afecta a la calidad de proteína de este cultivo, aumentando los niveles de lisina y triptófano. Desde su descubrimiento en 1963 por investigadores de la Universidad de Purdue, esta característica fue transferida a líneas de mejoramiento de maíz a través de una selección cuidadosa, y posteriormente a los variedades de ACP. Hoy en día se cultivan hacia el este de América Latina y al oeste, llegando a los campos de los agricultores y usuarios en el África y Asia, respectivamente. Este tipo de maíz con alta calidad de proteína mejora la dieta de las personas que consumen una gran cantidad de maíz y también es muy prometedor en la alimentación animal. El grano del maíz ACP es un alimento biofortificado que provee una mejor calidad de proteína a las personas que lo consumen. El maíz ACP aumenta en 8% la tasa de crecimiento en talla y en 9% la tasa de crecimiento en peso de niños pre-escolares que lo consumieron, en comparación con aquellos que consumieron maíz convencional. El CIMMYT indica que aunque el maíz por sí solo no puede proporcionar todos los nutrimentos necesarios para una dieta sana, el maíz ACP mejorado con otros micronutrientes puede ayudar muchísimo a los casi 200 millones de niños de países de escasos recursos cuyo crecimiento es deficiente por causa de
El maíz ACP se siembra en más de 650,000 ha de 25 países (en celeste en el mapa) en África, Asia y América Latina. En los últimos tres años se han liberado 17nuevas variedades de máiz ACP en Mesoamérica y el Caribe. En el año 2000, se les otorgó el Premio Mundial de la Alimentación al fitomejorador Surinder K. Vasal y a la química Evangelina Villegas por este logro científico y su impacto en el bienestar de las poblaciones que lo consumen.
la desnutrición y quienes no tienen posibilidad de obtener una dieta diversificada. En el Perú se producen dos clases de maíz ACP: maíz amarillo duro que se adapta a condiciones de costa, selva y valles interandinos de la sierra, y se utiliza para elaborar concentrados para aves, cerdos, ganado vacuno, entre otros; y maíz blanco que se adapta a condiciones de sierra (2,600 a 3,000 msnm.), y se puede utilizar para el autoconsumo en forma de harinas y otros alimentos, y en crianza familiar de aves y animales. El Instituto Nacional de Innovación Agraria (INIA) ha seleccionado, liberado y producido a nivel comercial el híbrido ACP INIA 611 NUTRI PERU, de buen rendimiento y adaptado a las principales áreas productoras del país. Igualmente ha promovido el desarrollo de tecnologías para utilizar el maíz ACP INIA 611 en la producción de dietas para aves y animales, y ha capacitado a profesionales, técnicos y productores de la costa y selva en técnicas de producción de híbridos.
El camote de pulpa anaranjada biofortificado con ß-caroteno: “o doce que dá saúde”
Los camotes de pulpa anaranjada tienen un alto nivel de β-caroteno, aun después de su procesamiento y cocción. Sólo 125 gramos de la mayoría de las variedades de camote de pulpa anaranjada pueden suministrar la cantidad diaria recomendada de vitamina A para los niños y las mujeres no lactantes (300-700 microgramos de actividad de retinol equivalentes). Incluso a niveles de bajo rendimiento (por ejemplo, 5 t ha-1), una familia de cinco miembros podría generar una oferta adecuada anual de vitamina A con una parcela de 500 m2 (ó 0.05 ha). En África se han dado mejoras significativas de la ingesta de vitamina A gracias al consumo de esta variedad de camote. Este éxito se debió al cambio del comportamiento de los agricultores al sembrar las variedades de pulpa anaranjada de camote, utilizando una agronomía similar a la que usaban. Asimismo, el éxito se debió a la participación activa de los agricultores en la selección de las nuevas variedades, el desarrollo de sistemas de multiplicación de los propágulos de las nuevas variedades así como de los productos y sus mercados, y la asistencia para la comprensión y la superación de algunas limitaciones de esta intervención integrada. En el Perú es posible mejorar la dieta de los niños con la incorporación de alimentos biofortificados como el camote rico en β-caroteno en papillas. Hay algunos retos a superar como son promover
Impacto en África: Mejoras significativas en la ingesta de vitamina A y las concentraciones séricas de retinol (un indicador de estado de vitamina A) se obtuvieron en un estudio cuasi-experimental de una intervención basada del cultivo de camotes de pulpa anaranjada e integrada con la nutrición y el mercado en una comunidad de escasos recursos de Mozambique.
el consumo del camote, lograr la transferencia de la producción de la papilla al sector privado, hacer la papilla alcanzable para las poblaciones de bajos ingresos, y realizar las pruebas de aceptabilidad de los nuevos productos biofortificados con las poblaciones seleccionadas.
El arroz biofortificado
La eficacia del consumo de arroz con alto contenido de hierro (Fe) fue probada durante un ensayo de alimentación de nueve meses involucrando a 192 monjas que viven en 10 conventos del área metropolitana de Manila (Las Filipinas). Las monjas fueron asignadas aleatoriamente a consumir ya sea el arroz biofortificado (3.21 mg kg-1 de hierro) o una variedad local de arroz (0.57 mg kg-1 de hierro). El arroz biofortificado contribuyó 1.79 mg diarios de hierro a la dieta en contraste con 0.37 mg diarios de hierro por la variedad local. Esta diferencia del consumo total de hierro en la dieta resultó en un aumento moderado de la ferritina sérica y el hierro corporal total, pero no resultó en un aumento de la hemoglobina. El aumento de la ferritina y el hierro en el organismo fue mayor en las mujeres no anémicas, lo que representa un aumento del 20% después de controlar los valores de referencia y el consumo diario de arroz. Las mayores mejoras en el estado del hierro se observaron en las mujeres no anémicas que tenían los niveles más bajos de hierro. El consumo de arroz biofortificado, sin ningún otro cambio en la dieta, es eficaz en la mejora de las reservas de hierro de las mujeres con dietas pobres en este micronutriente en países de renta media y baja.
La deficiencia de Fe es endémica en gran parte del mundo y su erradicación puede lograrse con la biofortificación de los cultivos básicos. En el Perú se puede aumentar la cantidad de Fe a través del consumo de arroz biofortificado con este micronutriente
El potencial de las papas nativas en la biofortificación
Las papas nativas muestran un rango amplio de variabilidad de la concentración de hierro y zinc que puede ser explotado en programas de mejoramiento que buscan aumentar los niveles de estos minerales en la dieta humana. Considerando que el consumo diario de papa de algunas poblaciones es de de 800 g (lo cual ocurre en zonas alto andinas tales como Huancavelica, Puno, Cusco), que la biodisponibilidad del hierro de la papa es del 10% y que se requieren 4 mg adicionales de hierro al día para tener un impacto medible, se ha estimado que la papa debería incrementar su concentración de hierro hasta 38 mg kg-1 para contribuir a disminuir la desnutrición por deficiencia de hierro. Siendo el contenido promedio de hierro de la papa de 19 mg kg-1 los fitomejoradores han estimado que es posible incrementar la concentración de hierro a 48 mg kg-1, lo cual es muy alentador para considerar a la papa dentro de un programa de biofortificación que tiene como objetivo ayudar a disminuir la desnutrición en poblaciones cuyo consumo de este cultivo es alto. En el Centro Internacional de la Papa (CIP) ya se han iniciado los cruzamientos para obtener genotipos de papa con niveles superiores de concentración de hierro. El éxito de biofortificación de cultivos básicos con micronutrientes prioritarios requiere de un esfuerzo concertado por una variedad de disciplinas profesionales para orquestar las actividades esenciales en múltiples instituciones.
Grupo I
Stocks Para Estudios Genéticos
Grupo II 703825 Gon
703421 Stn
X
702815 Stn
X
703291 Phu
703825 Gon
704393 Gon
703168 Gon
703831 Gon
703352 Gon
701165 Phu
303846
303835 303845
303828 303842
303826 303841
303832
La gran diversidad genética disponible en las papas nativas ayudará a mejorar este cultivo para tener un impacto biológico donde su consumo es elevado Gon: Solanum goniocalyx, Stn: Solanum stenotomun, Phu: Solanum phureja
La Figura 7 muestra los senderos de impactos sugeridos por HarvestPlus en su iniciativa para mejorar la salud pública controlando las deficiencias de micronutrientes con cultivos biofortificados en los países en vías de desarrollo. Disciplinas profesionales Fitomejoramiento
Nutrición e Industrias Alimentarias
Evaluar la variación genética/ tamizar por micronutrientes
Fijar las metas nutricionales para el fitomejoramiento
Desarrollo del germplasma (incluyendo genómica nutricional)
Investigación de la retención de nutrientes y en biodisponibilidad
Investigación de la interacción genotipo por ambiente en áreas prioritarias
Eficacia en humanos establecida
Liberación y diseminación de una nueva variedad bioforticada
Socio-Economía
Cultivos biofortificados producidos, comercializados y consumidos
Figura 7. Senderos de impacto de HarvestPlus (Adaptado de Pfeiffer y McClafferty, 2007)
Extensión y Diseminación
Cuantificar las deficiencias de micronutrientes e identificar las poblaciones objetivo
Mejora nutricional en la población
Perspectivas para la biofortificación de los cultivos en el Perú Durante el Taller Nacional de Biofortificación (Hotel Suites del Bosque, San Isidro, Lima, 22 de Marzo de 2010) organizado por el PMA, los participantes se organizaron en dos grupos de trabajo para el análisis de las capacidades para la implementación de programas de biofortificación (producción de productos biofortificados y su uso), y para el planteamiento de estrategias de biofortificación en programas de desarrollo rural. Se presentaron cinco temas para cada uno de los grupos (Cuadro 3). Los miembros del Grupo de Trabajo en Producción decidieron seleccionar dos temas propuestas para sus deliberaciones: cultivos prioritarios y principales zonas para la biofortificación en el Perú, y políticas para promover la siembra de los cultivos biofortificados en el Perú. El arroz, el frijol (ambos a nivel nacional), el maíz (en la sierra y selva) y la papa (para la costa y sierra) fueron considerados como cultivos prioritarios, mientras que la avena (o la cebada), el camote, el plátano y la yuca fueron incluidos pero como cultivos secundarios para la biofortificación en el Perú. Las políticas sugeridas por este grupo para promover la siembra de cultivos biofortificados fueron las siguientes: • identificar los cultivos biofortificados, • promover la evaluación de cultivares biofortificados, • insertar al programa de biofortificación en los programas de desnutrición,
Producción
Uso
Cultivos prioritarios y principales zonas para la biofortificación en el Perú
Calidad de la dieta con cultivos biofortificados y con una dieta biodiversa
Acceso a la semilla de cultivos biofortificados
Procesamiento (pos-cosecha) de cultivos biofortificados y la biodisponibilidad de las micronutrientes
Efectos de la biofortificación en los rendimientos de los cultivos y su adopción por agricultores peruanos
El rol de la educación, la promoción y la comunicación para garantizar el éxito del mercadeo y uso de los alimentos biofortificados
Precios y mercados para cultivos biofortificados
Alianzas para crear la demanda y la distribución de alimentos biofortificados (con énfasis en la importancia de las mujeres, y el papel del sector privado)
Políticas para promover la siembra de los cultivos biofortificados en el Perú
Impactos potenciales de los alimentos biofortificados en la nutrición y salud de los peruanos (incluyendo los indicadores para su evaluación)
Cuadro 3. Temas sugeridos para su discusión durante el trabajo grupal
• incentivar a los agricultores que se dedican a la producción de cultivos biofortificados, • invertir en la investigación de cultivos biofortificados, y • estimular la producción de cultivos biofortificados por las instituciones públicas y empresas privadas (por ejemplo, a través de la responsabilidad social corporativa de las empresas mineras). Este grupo también discutió las capacidades necesarias para establecer un programa de biofortificación en el Perú. Una de estas capacidades es la presencia de un laboratorio en el Centro Internacional de la Papa (www.cipotato.org/qnlab) con gran experiencia en la evaluación de minerales (Fe, Zn) y carotenoides (provitamina A) en papa, camote, arroz, frijol, maíz y yuca.
Los miembros del Grupo de Trabajo sobre uso de alimentos biofortificados identificaron ideas-fuerza estratégicas y lineamientos para su implementación. Las ideas-fuerza estratégicas para el uso de cultivos biofortificados en el Perú son: • incluir en la agenda pública intersectorial e interinstitucional la estrategia de biofortificación y biodiversidad de cultivos complementaria a las que se viene aplicando para combatir la desnutrición crónica y la anemia; • definir los roles de los diferentes agentes involucrados (sector público y privado, agricultores, gobierno nacional, gobiernos regionales y locales); • promover las alianzas y plataformas de articulación correspondientes para el fortalecimiento y la gestión de los sectores públicos y privados y la sociedad civil; • identificar indicadores de ingesta alimentaria focalizados por región, además de los cultivos potenciales para aplicar y desarrollar la biofortificación y la biodiversidad de los cultivos; • incorporar en los planes de desarrollo regional y local, la biofortificación y la biodiversidad de los cultivos como parte de la estrategia de seguridad alimentaria. Los lineamientos deben considerar el desarrollo e implementación de estrategias comunicacionales
educativas para posicionar los alimentos biofortificados y biodiversos en la agenda pública; promover e incentivar el cultivo masivo por parte de los agricultores de variedades biofortificadas disponibles de camote, maíz y papa así como su posterior procesamiento e industrialización para el consumo masivo; identificar los indicadores e instrumentos de monitoreo y evaluación para medir el consumo e impacto nutricional, e intercambiar experiencias exitosas de aplicación de programas de alimentación basados en alimentos biofortificados o biodiversos en Latinoamérica y el Caribe. Los participantes estuvieron de acuerdo en que los cultivos biofortificados harán posible el aumento de la ingesta de aminoácidos esenciales, la provitamina A, el hierro y el zinc.
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Anexo 1 AGENDA TALLER NACIONAL BIOFORTIFICACIÓN 22 MARZO 2010 Hotel Suites del Bosque Av. Paz Soldán 165 – San Isidro – Lima – Perú 08:30 09:00-09:15 09:15-09:20 09:20-09:35 09:35-09:40 09:40-09:55 10:00-10:40 10:40-10:50 10:50-11:30 11:30-11:40 11:40-12:00 12:00-12:20 12:20-12:30 12:30-12:50 12:50 - 13:00 13:00-13:20 13:20 - 13:30 13:30-14:30 14:30-14:50 14:50-15:00 15:00-16:00 16:00-16:45 16:45-17:15
Registro participantes Apertura Sr. Huber Valdivia Pinto – Viceministo de Agricultura (MINAG) Sra. Aura Elisa Quiñonez Li – Viceministra de Desarrollo Social (MIMDES) Sra. Beatriz Yermenos – Representante del Programa Mundial de Alimentos (PMA) en el Perú Presentación de participantes Facilitador: Dr. Rodomiro Ortiz Problemática de deficiencias de micronutrientes en Perú. Estado nutricional de la población y efecto en enfermedades crónicas Nutricionista Jacqueline Lino Calderón – Dirección Integral de Salud (MINSA) Sesión de preguntas y respuestas Cultivos básicos de mayor consumo entre la población peruana Ing. Jacqueline Quintana – Agrorural/Ministerio de Agricultura (MINAG) Conceptos generales sobre biofortificación Dra. Helena Pachón – Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT, Colombia) Sesión de preguntas y respuestas Presentación de experiencias en la región de América Latina y el Caribe y presentación de los resultados del Programa de AGROSALUD. Dra. Helena Pachón – Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT, Colombia) Sesión de preguntas y respuestas Coffee break Experiencias de la biofortificación de la papa en el Perú. Dra. Meredith Bonierbale – Centro Internacional de la Papa (CIP, Perú) Sesión de preguntas y respuestas Experiencias de la biofortificación del camote en Perú. Dr. Wolfgang Gruneberg – Centro Internacional de la Papa (CIP, Perú) Sesión de preguntas y respuestas Desarrollo de una papilla a base de camote - Arroz en Peru y el potencial de biofortificación Dra. Hilary Creed Kanashiro – Instituto de Investigación Nutricional (IIN) Sesión de preguntas y respuestas Almuerzo Investigación sobre maíz biofortificado en Perú. Dr. Teodoro Narro – Instituto Nacional de Innovacion Agraria (INIA, Cajamarca) Sesión de preguntas y respuestas Trabajo Grupal – Análisis de capacidades para la implementación de programas de biofortificación (producción de productos biofortificados y uso). Planteamiento de Estrategias de biofortificación en Programas de Desarrollo Rural. Facilitador Dr. Rodomiro Ortiz. Presentación de las Propuestas Grupales Facilitador: Dr. Rodomiro Ortiz. Clausura Sr. Edgar Zambrano Reina – Director Ejecutivo PRONAA Sra. Beatriz Yermenos – Representante PMA
Los Cipreses 245 San Isidro – Lima – Perú www.wfp.org/latinoamerica