Conceptos Generales sobre la Biofortificaci贸n Helena Pach贸n Proyecto AgroSalud Taller Nacional de Biofortificaci贸n Per煤 22 Marzo 2010
¿Qué es la Biofortificación? “El desarrollo de cultivos ricos en nutrientes, utilizando las mejores técnicas del fitomejoramiento convencional y la biotecnología moderna.”
clayuca.org
Agricultura al Servicio de la Nutrición Humana
(Nestel et al., 2006)
¿Quiénes Impulsan la Biofortificación? Proyecto
HarvestPlus
Inicio
2004
Área
África y Asia
Cultivos Nutrientes Productos alimenticios Sitio web
Arroz, camote, fríjol, maíz, trigo, yuca Carotenos pro-vitamina A, hierro, zinc No www.HarvestPlus.org
¿Quiénes Impulsan la Biofortificación? Proyecto
HarvestPlus
AgroSalud
Inicio
2004
2005
Área
África y Asia
Latinoamérica y el Caribe
Arroz, camote, fríjol, maíz, trigo, yuca
Arroz, camote, fríjol, maíz
Carotenos pro-vitamina A, hierro, zinc
Aminoácidos, carotenos provitamina A, hierro, zinc
No
Sí (cultivos + yuca)
www.HarvestPlus.org
www.AgroSalud.org
Cultivos Nutrientes Productos alimenticios Sitio web
¿Cómo Surge la Biofortificación? Preocupación que las estrategias usuales (ej. fortificación industrial, suplementación) para combatir la desnutrición no han logrado eliminarla Cultivos básicos se consumen en todos los hogares, especialmente en los más vulnerables Especialistas en agricultura se dedican a mejorar las cualidades agronómicas de cultivos a través del fitomejoramiento
¿Se podría aumentar el contenido nutricional de cultivos, utilizando técnicas del fitomejoramiento, y así contribuir a eliminar la desnutrición? (Nestel et al., 2006)
Se Puede Aumentar el Contenido Nutricional con el Fitomejoramiento
CortesĂa: HernĂĄn Ceballos
¿Cómo Interesar al Agricultor en Cultivos Biofortificados? Asegurar Mejores Características Agronómicas de los Cultivos ¿Rendirá más? ¿Será más resistente a enfermedades?
Cultivo Biofortificado ¿Sobrevivirá una sequía?
Las Características Agronómicas se Pueden Mejorar en Cultivos Biofortificados
Rendimiento de maíz de alta calidad de proteína (ACP) Con 2 excepciones, el maíz ACP (columna amarilla) supera el rendimiento del maíz convencional (columna roja)
Cortesía: Hugo Córdova y colegas del CIMMYT
¿Los Agricultores Adoptarán Cultivos Biofortificados? Históricamente, han adoptado cultivos con buenas cualidades agronómicas
Foto: Marlene Rosero
49% de las áreas latinoamericanas donde siembran fríjol tienen variedades del CIAT (Johnson et al., 2003) 36% de las áreas de LAC donde siembran maíz tiene germoplasma del CIMMYT (Morris & López, 2000) 40% del arroz liberado en LAC proviene del CIAT (Hossain et al., 2003)
¿Cómo se Desarrollan Cultivos Biofortificados? Fríjol Tolerante a Sequía
Fríjol con Alta Concentración de Hierro
X Fríjoles tolerantes a sequía y con más hierro
FITOMEJORAMIENTO CONVENCIONAL
¿Cómo se Desarrollan Cultivos Biofortificados? Narciso Enzimas Síntesis de betacaroteno Agrobacterium Arroz dorado FITOMEJORAMIENTO NO-CONVENCIONAL (www.almamater.cu; www.rugby.it; Ali-Babili & Beyer, 2005)
¿Qué Cultivos y Nutrientes se Priorizaron? arroz
+ Hierro Zinc
camote
+ Hierro Pro-Vita A Zinc
fríjol
maíz
+ + Hierro Aminoácidos Zinc Pro-Vita A Zinc
trigo
+ Zinc
yuca
+ ProVita A
(Imágenes: www.gardenguides.com, www.hormel.com, www.cdc.gov, www.waynescomputerworld.com, www.theproducehunter.com;www.sacramentorivervalleydistrict.org)
¿Qué Metas Nutricionales se Plantearon (AgroSalud)? Hierro (mg/kg)
Zinc (mg/kg)
Beta-caroteno (mg/kg)*
Triptófano (% proteína)
Lisina (% proteína)
Línea base
2
17
--
--
--
Meta
8
24
--
--
--
5.3
3.5
0
--
--
11.8
7.4
75 (6 ppm vit A)
--
--
50
35
--
--
--
100
50
--
--
--
Línea base
--
21
0
0.4
2
Meta
--
40
15 (1 ppm vit A)
0.8
4
30-60 (harina de trigo)
15-30 (masa de maíz)
5-15 ppm vit A (azúcar)
--
--
Arroz pulido
Camote Línea base Meta Fríjol Línea base Meta Maíz
Alimentos fortificados industrialmente^
Para arroz, fríjol y maíz los valores son con base en peso seco; para camote, los valores son con base en peso fresco. * Para el maíz, valores son para carotenos con actividad pro-vitamina A, no solamente beta-caroteno. ^ WHO/FAO (2007) Guidelines on food fortification with micronutrients.
¿Qué Problemas Nutricionales se Pueden Abordar?
Deficiencia de hierro y anemia Deficiencia de zinc Deficiencia de vitamina A Ingesta de baja calidad de proteína (una dieta principalmente vegetariana)
Foto: Fredy Salazar
Impacto Nutricional Potencial (si se cumple el 100% de la meta)
Contribución (μg/d) Nutricional de Cultivos Biofortificados: Perú 2000
6% RDA
23% RDA
29% RDA
Hierro
Zinc
Vitamina A
1500 1000 500
Aporte adicional de nutrientes en comparación con requerimientos (RDAs)
0 Fríjol (4 g) Arroz (129 g)
Yuca (67 g) Camote (13 g)
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)
Impacto Nutricional Potencial (si se cumple el 100% de la meta) País
% RDA Hierro*
% RDA Zinc*
% RDA Vitamina A*
Bolivia
2
20
19
Brasil
16
26
29
Colombia
6
27
29
Costa Rica
12
21
6
Cuba
25
36
79
El Salvador
11
47
34
Guatemala
6
48
36
Haití
10
23
48
Honduras
10
44
31
México
9
65
49
Nicaragua
17
43
24
Panamá
7
24
11
Perú
6
23
29
República Dominicana
8
13
11
10 (6)
33 (15)
31 (19)
Promedio (DE)
*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)
Eficacia de Arroz Biofortificado con Hierro
Arroz biofortificado con hierro o arroz convencional consumido diariamente por 9 meses ~5 veces más hierro que el arroz convencional Contribuyó ~10% al RDA de hierro de mujeres
Arroz biofortificado con hierro aumentó en 20% el hierro almacenado (ferritina) en mujeres no-anémicas en edad fértil (Filipinas) (Haas et al., 2005)
Eficacia de Camote Biofortificado con BetaCaroteno
Camote anaranjado con 1031 RAE* vs camote blanco con 0 RAE Niños surafricanos de 5-10 años consumieron el camote 53 días en el colegio Se utilizó MRDR^ para evaluar el estado de vitamina A del hígado después de la intervención
Foto: CIP
Camote biofortificado con beta-caroteno mejoró en 10% el almacenamiento de vitamina A en escolares (Sudáfrica) (van Jaarsveld et al., 2005) *Retinol Activity Equivalents; ^Modified-relative-dose-response test for vitamin A status
Efectividad de Camote Biofortificado con Beta-Caroteno
Intervención de agricultura, nutrición y mercadeo para aumentar la producción y el consumo de camote anaranjado en una zona rural de Mozambique Producción aumentó después de 2 ciclos agrícolas La ingesta de vitamina A y el retinol sérico era mayor en niños pre-escolares
Foto: CIP
Camote biofortificado con beta-caroteno redujo en 37% los pre-escolares con deficiencia de vitamina A (Mozambique) (Low et al., 2007)
Eficacia de Maíz Biofortificado con Triptófano y Lisina
Meta-análisis de 9 estudios realizados con pre-escolares en África y Latinoamérica Se analizó el impacto en el peso y la estatura de pre-escolares con desnutrición leve o moderada al inicio de las intervenciones Foto: Neil Palmer
Maíz biofortificado con aminoácidos esenciales mejoró en 9% y 12% la estatura y el peso, respectivamente, de preescolares desnutridos (África y Latinoamérica) (Gunaratna et al., 2009)
Absorción en Trigo Biofortificado con Zinc
Mujeres mejicanas en edad fértil consumieron 300 g de trigo biofortificado o convencional por 2 días Se marcó el zinc con isótopos estables Se midió el porcentaje de zinc absorbido de los dos tipos de trigo
www.tunisiaonlinenews.com
La absorción de zinc en trigo biofortificado fue mayor en un ~70% en comparación con trigo convencional en mujeres en edad fértil (México) (Rosado et al., 2009)
Estrategia Complementaria
Suplementación Fortificación Industrial
Recuperación Nutricional
Abordar Deficiencias Nutricionales Diversificación Biofortificación de la Dieta de Cultivos Educación Nutricional
Enfocada en Familias Agrícolas y la Sostenibilidad
Se distribuye la semilla en una ocasión Se capacita en la preservación de semilla para la siguiente cosecha Familias son protagonistas en mejorar su propia ingesta nutricional
Foto: Matthew Blair
Puede Llegar a las Áreas Urbanas
Maíz + aminoácidos Arroz + hierro Camote + beta-caroteno Maíz + aminoácidos
Focalizada en Grupos Vulnerables Mayores de 2 Años Más se Beneficiarán
Vulnerables Bebés
Tienen deficiencia nutricional
Niños
Tienen alto consumo de los cultivos
Mujeres en edad fértil Personas de la tercera edad
Imagen: Savage King & Burgess, 1993
No Requiere Cambios en Hábitos Alimenticios
12-48% de la dieta latinoamericana y caribeña se basa en 5 cultivos (arroz, camote, fríjol, maíz, yuca)
(FAO, http://www.fao.org/faostat/foodsecurity/Files/DietFoodItemsEnergy_en.xls)
Tiene Aval Internacional
Economistas: Para los retos más importantes que enfrenta el mundo, ¿Cuáles son las soluciones más promisorias? (www.copenhagenconsensus.com)
Congreso sobre la Biofortificaci贸n (9-11 Noviembre 2010, Washington DC)
Contactar a biofortconf@cgiar.org
Oportunidad de Financiamiento: Fontagro Objetivo general: 15. El financiamiento de investigación biológica y socioeconómica -incluyendo el desarrollo de estrategias productivas, políticas e incentivos- por parte de FONTAGRO, contribuye a fortalecer la capacidad de mitigación y/o adaptación de los sistemas productivos agropecuarios regionales a los efectos del cambio climático y por ende a la seguridad alimentaria de los países miembros.
http://www.fontagro.org/Calls/2010/2010Anuncio.htm
21 Abril 2010
Ventajas y Desventajas de la Biofortificación Ventajas
No requiere cambios alimenticios Complementa otras estrategias Focalizada en familias rurales, con poco acceso a otras estrategias Involucra familias en la aplicación de soluciones a sus problemas nutricionales Elementos contribuyen a su sostenibilidad Mejora el estado nutricional Puede contribuir 10%, 33% y 31% más hierro, zinc y vitamina A a la dieta
Desventajas
Se tarda años en desarrollar porque requiere mejorías agronómicas a la par del mayor contenido nutricional Algunos cultivos en el proceso de biofortificación no se consumen en altas cantidades Falta de integración en políticas de nutrición en la mayoría de países LAC
Para M谩s Informaci贸n
Helena Pach贸n Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) Colombia Tel茅fono: +572 445 0000 h.pachon@cgiar.org www.AgroSalud.org