Conceptos Generales sobre la Biofortificación

Helena PachónProyecto AgroSalud

Taller Nacional de BiofortificaciónPerú

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.”

Agricultura al Servicio de la Nutrición Humana

(Nestel et al., 2006)

clay

uca.

org

¿Quiénes Impulsan la Biofortificación?

www.HarvestPlus.orgSitio web

Productos alimenticios

Nutrientes

Cultivos

Área

Inicio

Proyecto

No

Carotenos pro-vitamina A, hierro, zinc

Arroz, camote, fríjol, maíz, trigo, yuca

África y Asia

2004

HarvestPlus

¿Quiénes Impulsan la Biofortificación?

www.AgroSalud.orgwww.HarvestPlus.orgSitio web

Productos alimenticios

Nutrientes

Cultivos

Área

Inicio

Proyecto

Sí (cultivos + yuca)No

Aminoácidos, carotenos pro-vitamina A, hierro, zinc

Carotenos pro-vitamina A, hierro, zinc

Arroz, camote, fríjol, maízArroz, camote, fríjol, maíz, trigo, yuca

Latinoamérica y el CaribeÁfrica y Asia

20052004

AgroSaludHarvestPlus

¿Cómo Surge la Biofortificación?

(Nestel et al., 2006)

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?

Se Puede Aumentar el Contenido Nutricional con el Fitomejoramiento

Cortesía: HernánCeballos

¿Cómo Interesar al Agricultor en Cultivos Biofortificados?

Cultivo Biofortificado

Asegurar MejoresCaracterísticas

Agronómicas de los Cultivos

¿Rendirá más?

¿Será más resistente a enfermedades?

¿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?

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)

Foto: Marlene Rosero

Históricamente, han adoptado cultivos con buenas cualidades agronómicas

¿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?

FITOMEJORAMIENTO NO-CONVENCIONAL(www.almamater.cu; www.rugby.it; Ali-Babili & Beyer, 2005)

Narciso

Enzimas

Síntesis de beta-caroteno

Agrobacterium

Arroz dorado

camote

(Imágenes: www.gardenguides.com, www.hormel.com, www.cdc.gov, www.waynescomputerworld.com, www.theproducehunter.com;www.sacramentorivervalleydistrict.org)

fríjol yucamaízarroz

¿Qué Cultivos y Nutrientes se Priorizaron?

trigo

+ HierroZinc

+ HierroZinc

+ Zinc

+ HierroPro-Vita

A Zinc

+ AminoácidosPro-Vita A

Zinc

+ Pro-

Vita A

¿Qué Metas Nutricionales se Plantearon (AgroSalud)?

----5-15 ppm vit A (azúcar)

15-30 (masa de

maíz)

30-60 (harina de

trigo)

Alimentos fortificados industrialmente^

40.815 (1 ppm vit A)40--Meta

20.4021--Línea base

Maíz

------50100Meta

------3550Línea base

Fríjol

----75 (6 ppm vit A)7.411.8Meta

----03.55.3Línea base

Camote

------248Meta

------172Línea base

Arroz pulido

Lisina (% proteína)

Triptófano (% proteína)

Beta-caroteno (mg/kg)*

Zinc (mg/kg)

Hierro (mg/kg)

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 anemiaDeficiencia de zincDeficiencia de vitamina AIngesta 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

0500

100015002000

Hierro Zinc Vitamina A

Fríjol (4 g) Yuca (67 g) Maíz (75 g)Arroz (129 g) Camote (13 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)

29% RDA23% RDA6% RDAAporte adicional de nutrientes en comparación con requerimientos (RDAs)

31 (19)33 (15)10 (6)Promedio (DE)

11

29

11

24

49

31

48

36

34

79

6

29

29

19

% RDA Vitamina A*

8

6

7

17

9

10

10

6

11

25

12

6

16

2

% RDA Hierro*

13

23

24

43

65

44

23

48

47

36

21

27

26

20

% RDA Zinc*

República Dominicana

Perú

Panamá

Nicaragua

México

Honduras

Haití

Guatemala

El Salvador

Cuba

Costa Rica

Colombia

Brasil

Bolivia

País

*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)

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 convencionalContribuyó ~10% al RDA de hierro de mujeres

(Haas et al., 2005)

Arroz biofortificado con hierro aumentó en 20% el hierro almacenado (ferritina) en mujeres no-anémicas en edad fértil

(Filipinas)

Eficacia de Camote Biofortificado con Beta-Caroteno

Camote anaranjado con 1031 RAE* vs camote blanco con 0 RAENiños surafricanos de 5-10 años consumieron el camote 53 días en el colegioSe utilizó MRDR^ para evaluar el estado de vitamina A del hígado después de la intervención

(van Jaarsveld et al., 2005) *Retinol Activity Equivalents; ^Modified-relative-dose-response test for vitamin A status

Foto: CIP

Camote biofortificado con beta-caroteno mejoró en 10% el almacenamiento de vitamina A en escolares (Sudáfrica)

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 MozambiqueProducción aumentó después de 2 ciclos agrícolasLa ingesta de vitamina A y el retinol sérico era mayor en niños pre-escolares

(Low et al., 2007)

Foto: CIP

Camote biofortificado con beta-caroteno redujo en 37% los pre-escolares con deficiencia de vitamina A (Mozambique)

Eficacia de Maíz Biofortificado con Triptófano y Lisina

(Gunaratna et al., 2009)

Meta-análisis de 9 estudios realizados con pre-escolares en África y LatinoaméricaSe analizó el impacto en el peso y la estatura de pre-escolares con desnutrición leve o moderada al inicio de las intervenciones

Maíz biofortificado con aminoácidos esenciales mejoró en 9% y 12% la estatura y el peso, respectivamente, de pre-

escolares desnutridos (África y Latinoamérica)

Foto: Neil Palmer

Absorción en Trigo Biofortificado con Zinc

(Rosado et al., 2009)

Mujeres mejicanas en edad fértil consumieron 300 g de trigo biofortificado o convencional por 2 díasSe marcó el zinc con isótopos establesSe midió el porcentaje de zinc absorbido de los dos tipos de trigo

La absorción de zinc en trigo biofortificado fue mayor en un ~70% en comparación con trigo convencional en mujeres en

edad fértil (México)

www.tunisiaonlinenews.com

Estrategia Complementaria

Abordar Deficiencias Nutricionales

Fortificación Industrial

Diversificación de la Dieta

Suplementación

Recuperación Nutricional

Biofortificación de Cultivos

Educación Nutricional

Enfocada en Familias Agrícolas y la Sostenibilidad

Se distribuye la semilla en una ocasiónSe capacita en la preservación de semilla para la siguiente cosechaFamilias son protagonistas en mejorar su propia ingesta nutricional

Foto: Matthew Blair

Puede Llegar a las Áreas Urbanas

Maíz + aminoácidos

Maíz + aminoácidos

Arroz + hierroCamote + beta-caroteno

Focalizada en Grupos Vulnerables Mayores de 2 Años

Imagen: Savage King & Burgess, 1993

Vulnerables

Bebés

Niños

Mujeres en edad fértil

Personas de la tercera edad

Más se Beneficiarán

Tienen deficiencia nutricional

Tienen alto consumo de los cultivos

No Requiere Cambios en Hábitos Alimenticios

(FAO, http://www.fao.org/faostat/foodsecurity/Files/DietFoodItemsEnergy_en.xls)

12-48% de la dieta latinoamericana y

caribeña se basa en 5 cultivos (arroz,

camote, fríjol, maíz, yuca)

Tiene Aval Internacional

(www.copenhagenconsensus.com)

Economistas:

Para los retos más importantes que enfrenta el mundo, ¿Cuáles son las soluciones más promisorias?

Congreso sobre la Biofortificación(9-11 Noviembre 2010, Washington DC)

Contactar a biofortconf@cgiar.org

Oportunidad de Financiamiento: Fontagro

http://www.fontagro.org/Calls/2010/2010Anuncio.htm

21 Abril 2010

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.

Ventajas y Desventajas de la Biofortificación

Se tarda años en desarrollar porque requiere mejorías agronómicas a la par del mayor contenido nutricionalAlgunos cultivos en el proceso de biofortificación no se consumen en altas cantidadesFalta de integración en políticas de nutrición en la mayoría de países LAC

No requiere cambios alimenticiosComplementa otras estrategiasFocalizada en familias rurales, con poco acceso a otras estrategiasInvolucra familias en la aplicación de soluciones a sus problemas nutricionalesElementos contribuyen a su sostenibilidadMejora el estado nutricionalPuede contribuir 10%, 33% y 31% más hierro, zinc y vitamina A a la dieta

DesventajasVentajas

Para Más Información

Helena PachónCentro Internacional de

Agricultura Tropical (CIAT)Colombia

Teléfono: +572 445 0000h.pachon@cgiar.orgwww.AgroSalud.org