La Biofortificación y su Relación con la Fortificación...

La Biofortificación y su Relación con la Fortificación Industrial de Alimentos

Helena PachónProyecto AgroSalud

Jornada de Actualización en NutriciónACODIN Seccional Suroccidental

Cali26 Junio 2010

Organización

BiofortificaciónFortificación industrialComparaciónAvances con la biofortificación en Colombia

Foto: Ignacio Roa

¿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?

Proyecto HarvestPlus

Inicio

Área

Cultivos

Nutrientes

Productos alimenticios

Sitio web www.HarvestPlus.org

2004

África y Asia

Arroz, camote, fríjol, maíz, trigo, yuca

Carotenos pro-vitamina A, hierro, zinc

No

¿Quiénes Impulsan la Biofortificación?

Proyecto HarvestPlus AgroSalud

Inicio

Área

Cultivos

Nutrientes

Productos alimenticios

Sitio web www.HarvestPlus.org www.AgroSalud.org

2004 2005

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 pro-vitamina A, hierro, zinc

No Sí (cultivos + yuca)

¿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 Mejores Características

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 CONVENCIONALLa estrategia de biofortificación que se promueve en Latinoamérica

¿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

En Latinoamérica, no se promueven biofortificados transgénicos

http://www.almamater.cu/

http://www.rugby.it/

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? (HarvestPlus y AgroSalud)

trigo

+ HierroZinc

+ HierroZinc

+ Zinc

+ HierroPro-Vita

A Zinc

+ AminoácidosPro-Vita A

Zinc

+ Pro-

Vita A

http://www.gardenguides.com/

http://www.hormel.com/

http://www.cdc.gov/

http://www.waynescomputerworld.com/

http://www.theproducehunter.com;www.sacramentorivervalleydistrict.org/

¿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: Colombia

0

1000

2000

3000

Hierro Zinc Vitamina A

Fríjol (9 g) Yuca (100 g) Maíz (108 g)Arroz (92 g) Camote (0 g)

*RDA Fe: 18,000 μg/d; Zn: 11,000 μg/d; Vitamina A: 900 μg/d (IOM, 2001)

(Datos de ingesta (2003-2005): http://www.fao.org/fileadmin/templates/ess/documents/food_security_statistics/FoodConsumptionFoodItems_en.xls)

29% RDA27% RDA6% RDAAporte adicional de nutrientes en comparación con requerimientos (RDAs)

País % RDA Hierro* % RDA Zinc* % RDA Vitamina A*

2 19

29

29

6

79

34

36

48

31

49

24

11

29

11

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

16

6

12

25

11

6

10

10

9

17

7

6

Bolivia

8

20

26

27

21

36

47

48

23

44

65

43

24

23

13

Brasil

Colombia

Costa Rica

Cuba

El Salvador

Guatemala

Haití

Honduras

México

Nicaragua

Panamá

Perú

República Dominicana

*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/fileadmin/templates/ess/documents/food_security_statistics/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., 2010)

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

Organización


Foto: Ignacio Roa

Fortificación Industrial de Alimentos

“El agregado deliberado, sensato y controlado de uno o más nutrientes seleccionados a los alimentos procesados (fortificación, enriquecimiento)”

(Chávez, 2005)

“Añadido de un nutriente (s) no naturalmente presente en el alimento, p.e. yodo a la sal comestible.”

“Adición de un nutriente (s) naturalmente presente para aumentar tales niveles, p.e. ácido ascórbico a jugos de frutas.”

Fortificación en el Hogar

(WHO, 2006, Guidelines on food fortification with micronutrients)

www.sghi.org

UNICEF

“Chispitas”

“Plumpy Nut”

Proceso de Fortificación Industrial

Materia prima Vitaminas y/o minerales

Alimento fortificado

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Fortificación: Obligatoria y Voluntaria

Cortesía: Guamuch, 2007

Alimentos que se Fortifican


Leche

Leche evaporada

Leche en polvo

Margarina

Aceite vegetal

Azúcar

Harina de trigo

Pasta

Harina de

masa de m

aíz

Harina de m

aíz pre-cocida

Harina de m

aíz

“Maize

meal”

Salsa de soya/pez

Sal

Vit A X X X X X X X X X

D X X X X X

B1 X X X X X X

B2 X X X X X X

B3 X X X X X X X

B6 X X X

Á Fol X X X X

B12 X

Fe X X X X X X X

Zn X X

Ca X

I X

Países LAC que Fortifican Harinas y Arroz

Cortesía: Rubén Grajada OPS, 2008

Fortificación: Evidencia de Impacto

Cortesía: Omar Dary, A2Z, 2008

Fortificación con Vitamina A


(Sistema Integrado de Vigilancia de Intervenciones Nutricionales (SIVIN), 2005)

Programa Integral para Combatir la Deficiencia de Vitamina A

1994: suplementación 2v/año1999: fortificación de azúcar



Fortificación de Salsa con Hierro

Fortificación: Evidencia de ImpactoPrevalencia de anemia y deficiencia de

hierro en niños y adolescentes de 7, 11 y 15 años de edad en Caracas

1993: Fortificación obligatoria de harina precocida de maíz con hierro (fumarato ferroso), vitaminas A, B1, B2, B3

1994: Fortificación voluntaria, mismo alimento, con hierro (fumarato ferroso + hierro electrolítico), vitaminas B1, B2, B3

(Mannar & Boy, 2002)



Fortificación de Harina de Trigo con Ácido Fólico

Efecto de la fortificación en los niveles de folato sérico en mujeres canadienses de la tercera edad


Cortesía: Rubén Grajada OPS, 2008


(Seal et al., 2007)

Concentración Urinaria de Yodo en Escolares, Tasmania

2001: Fortificación voluntaria de pan, usando sal yodada


(http://www.iccidd.org/pages/towards-the-global-elimination-of-brain-damage-due-to-iodine-deficiency.php)

Ecuador

~1980: 80% bocio en el país

1983: monitoreo de la producción y el consumo de sal yodada

1999: Ecuador declarado virtualmente libre de deficiencia de yodo

Hombre ecuatoriano, ~40 años, sordo-mudo, incapaz de pararse o caminar (1985)

http://www.iccidd.org/pages/towards-the-global-elimination-of-brain-damage-due-to-iodine-deficiency.php

Organización


Foto: Ignacio Roa

Vitaminas & mineralesX

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Proceso: Natural vs. Industrial

Enfoque Geográfico: Rural vs. Urbano

Foto: Matthew Blair

Foto: medellin-travel-guide.com

Foto: flickr chichacha

Metas Nutricionales: SimilaresHierro

(mg/kg)Zinc

(mg/kg)Beta-caroteno

(mg/kg)*Triptófano

(% proteína)Lisina (% proteína)

Arroz pulido

Línea base 2 17 -- -- --

Meta 8 24 -- -- --

Camote

Línea base 5.3 3.5 0 -- --

Meta 11.8 7.4 75 (6 ppm vit A) -- --

Fríjol

Línea base 50 35 -- -- --

Meta 100 50 -- -- --

Maíz

Línea base -- 21 0 0.4 2

Meta -- 40 15 (1 ppm vit A) 0.8 4

Alimentos fortificados industrialmente^

30-60 (harina de

trigo)

15-30 (masa de

maíz)

5-15 ppm vit A (azúcar)

-- --

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 (2006) Guidelines on food fortification with micronutrients.

Cortesía: Salomón Pérez

14.139.6

15.5

88.7

1.4 10.93

215

27

Hierro ZincNicaragua Honduras Brasil Fortificación

DALYs = Disability-adjusted Life Years = Años de Vida Saludable (AVISAs)Fuente:Para suplementación y fortificación. Hierro: Baltussen et al (2004), Zinc : http://www.who.int/choice/results/en/

Más Costo-Efectivo: Depende

Costo por DALY ahorrado (US$) según diferentes intervenciones nutricionales con hierro (arroz y

fríjol) y zinc (arroz, fríjol y maíz)

Más Costo-Efectivo: DependeAños de vida saludables (DALYs) ganados por año si se introduce maíz biofortificado con pro-vitamina A y costo por DALY ganado

(US$)

0

5000

10000

15000

20000

25000

Honduras México Nicaragua

DA

LYs

ahor

rado

s

Optimista

Pesimista

US$53

US$319

US$7.

US$110.5

US$61.

US$188.8

Fortificación Vit A: US$43 (OMS)*

Fort. Vit A: US$169 (OMS)*

(Anne Jacobsen, University of Copenhagen, 2008) *www.who.int/choice/results/en/, según grupos de países

No Requieren Cambios en Hábitos Alimenticios

Ambas estrategias se basan en

alimentos consumidos por la

población

Si ingesta del alimento es bajo, habrá

poco impacto nutricional

Flickr doo010101

Tienen Aval Internacional

(www.copenhagenconsensus.com)

Economistas:

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

Necesitan Colaboraciones Entre Diferentes Sectores

Biofortificación

• Nutrición/Salud

• Agricultura

• Industria semillera

• Distribución

Fortificación

• Nutrición/Salud

• Industria alimenticia

• Legal

• Distribución

Monitoreo y Evaluación

Resumen: Comparación de Biofortificación y Fortificación

Biofortificación Fortificación

Estrategia basada en alimentos X X

No requiere cambios en hábitos alimenticios X (excepción camote) X

Mejora el estado nutricional de consumidores X X

Número de nutrientes que se pueden aumentar Pocos Muchos

Integración en políticas de nutrición de países LAC Cuba, Nicaragua, Panamá Todos

Cuánto se tarda su desarrollo 5+ años 1+ años

Infraestructura requerida Campo Maquinaria

Insumos necesarios Semilla, fertilizante Materia prima, premezcla, empaque

Costo-efectividad depende del alimento y nutriente X X

Requiere inversión anual No (después de producción de semilla) Sí

Organización


Foto: Ignacio Roa

Biofortificación: Avances en Colombia

Mapas de sitios candidatos para la biofortificación (https://sites.google.com/a/cgiar.org/sitios-candidatos-para-la-biofortificaci-n/) Laboratorio de Calidad Nutricional (brochure)/ estudios de disponibilidad in vitro (Pachón et al., 2009)Impacto nutricional potencial de cultivos biofortificados(brochure)Factibilidad de promover biofortificación en S de Quilichao(Muñóz et al., 2008) y Cauca (Gómez et al., en evaluación)Evaluación del impacto de maíz de alta calidad de proteína en escolares en Cauca (ejecutándose)Análisis de políticas públicas en Colombia (Pérez, 2010)Lanzamiento de maíz biofortificado (Abril 2010)Lanzamiento fríjol (~Sep 2010)

https://sites.google.com/a/cgiar.org/sitios-candidatos-para-la-biofortificaci-n/



Maíz + aminoácidos

Maíz + aminoácidos

Arroz + hierroCamote + beta-caroteno

Biofortificación: Avances en Colombia

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

Contactar a [email protected]

Mensaje Principal: Biofortificación y Fortificación son Estrategias Complementarias

Abordar Deficiencias Nutricionales

Fortificación Industrial

Diversificación de la Dieta

Suplementación

Recuperación Nutricional

Biofortificación de Cultivos

Educación Nutricional

Para Más Información

Helena PachónCentro Internacional de Agricultura

Tropical (CIAT)Colombia

Teléfono: 2 445 [email protected]

Biofortificaciónwww.AgroSalud.orgFacebook/AgroSalud

Fortificaciónwww.nutrinet.org

OMS

mailto:[email protected]

http://www.agrosalud.org/

http://www.nutrinet.org/

La Biofortificación y su Relación con la Fortificación...

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