La Biofortificación: Una Alianza Estratégica entre Agricultura y Nutrición para Abordar la Inseguridad
Alimentaria y las Deficiencias Nutricionales
Helena PachónProyecto AgroSalud
La Biofortificación: Una Alternativa para la Seguridad Alimentaria y Nutricional
Bogotá, 6 Septiembre 2011
¿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
¿Qué Finalidad Tienen los Cultivos Biofortificados?
Mejorar la seguridad alimentaria y nutricional
Foto: Matthew Blair
Cultivos Biofortificados
En comparación con cultivos no-biofortificados (convencionales), los
cultivos biofortificados tienen
Mejores características agronómicas
Mayor: rendimiento, resistencia a plagas, tolerancia a estreses
Aumentar la disponibilidad de alimentos en el
hogar
Mejorar la seguridad alimentaria
Cultivos Biofortificados
En comparación con cultivos no-biofortificados (convencionales), los
cultivos biofortificados tienen
Mejores características agronómicas
Mayor: rendimiento, resistencia a plagas, tolerancia a estreses
Aumentar la disponibilidad de alimentos en el
hogar
Mejorar la seguridad alimentaria
Mayor contenido nutricionalMás: hierro, zinc, beta-caroteno y/o triptófano y lisina
Aumentar la ingesta de estos
nutrientes
Mejorar la seguridad nutricional
¿Cómo Interesar al Agricultor en Cultivos Biofortificados?
¿Rendirá más?
¿Será más resistente a enfermedades?
¿Sobrevivirá una sequía?Cultivo Biofortificado
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
(Imágenes: www.gardenguides.com, www.hormel.com, www.cdc.gov, www.waynescomputerworld.com, www.theproducehunter.com;www.sacramentorivervalleydistrict.org)
¿Qué Cultivos y Nutrientes se Priorizaron?
+HierroZinc
+ HierroZinc
+ HierroPro-Vita A
Zinc
+ AminoácidosPro-Vita A
Zinc
+ Pro-
Vita A
HarvestPlusAgroSalud
¿Qué Problemas Nutricionales se Pueden Abordar?
Deficiencia de hierro y anemiaDeficiencia de zincDeficiencia de vitamina AIngesta de baja calidad de proteína
Foto: Fredy Salazar
Impacto Nutricional Potencial(si se cumple el 100% de la meta)
*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)
Aporte adicional de nutrientes en comparación con requerimientos (RDAs)
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)
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
Camote biofortificado con beta-caroteno mejoró en 10% el almacenamiento de vitamina A en escolares (Sudáfrica)
Fotos: Clayuca
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)
Camote biofortificado con beta-caroteno redujo en 37% los pre-escolares con deficiencia de vitamina A (Mozambique)
Fotos: CLAYUCA
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.cocinasana.edu
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: Neil Palmer
Puede Llegar a las Áreas Urbanas
Maíz + aminoácidos
Maíz + aminoácidos
Arroz + hierroCamote + beta-caroteno
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)
Necesita Colaboración Entre Diferentes Sectores
• Nutrición/Salud
• Agricultura
• Industria semillera
• Distribuidores
• Industria alimenticia
• Jurídico
• ONGs
• Gobierno
Monitoreo y Evaluación
Actividades Principales Adelantadas
Desarrollo y evaluación agronómica
Liberación comercial
Difusión de semillas, siembra y consumo
Evaluación nutricional y económica
Focalización geográfica
Vinculación con políticas públicas
Desarrollo y Evaluación Agronómica
Contenido de Hierro en Arroz, 2007-2009
02468101214
Percen
t
N 4851Mean 3.92Std Deviation1.20
2008 Normal
0.45 1.05 1.65 2.25 2.85 3.45 4.05 4.65 5.25 5.85 6.45 7.05 7.6502468101214
Percen
t
N 1819Mean 5.69Std Deviation1.21
2009
Fe (mg/kg)
Normal
02468101214
Percen
t
N 4667Mean 3.20Std Deviation1.26
Normal
2007
Fedearroz 50
IR ‐ 64
Línea base
Cortesía:
Jaime Borrero
Liberación Comercial
2010
Con más lisina y triptófano
Maíz blanco
Maíz amarillo
Variedades de polinización abierta
Semilla disponible a través de FENALCE
Foto
: N
eil P
alm
er
Difusión de Semillas, Siembra y Consumo a Partir de Estos Cultivos
Entrega de ~200 kg de maíz biofortificado al ICBF-Cauca y Secretaría de Salud-Valle para su uso y evaluación en el 2010Entrega de 4.000 kg de semilla, entre maíz, arroz y fríjol más nutritivos, a ONGs, agricultores y centros educativos con énfasis agrícola del Valle y Cauca1.700 kg de maíz biofortificado se entregó a ONG y fundaciones para ser sembrado con agricultores en Valle, Cauca y CaldasSe entregó 600 kg de maíz biofortificado al ICBF Cauca, para atención de niños desnutridos de 6 centros zonalesen este departamentoA la Secretaría de Salud del Valle, se entregaron 1.500 kg del maíz para el Programa de Fortalecimiento Nutricional Escolar
Evaluación Nutricional y Económica
Evaluar la Biodisponibilidad In Vitro de Nutrientes
Simular en el laboratorio (in vitro) las fases oral, estomacal e intestinal de la digestión de nutrientes
Estimar el porcentaje del nutriente consumido que pasa a la sangre
Fuente: desconocida
http://www.ciat.cgiar.org/es/investigacion/Agrobiodiversidad/Iniciativa_Nutricion/Paginas/nutricion.aspx
Retención de Nutrientes
Triptófano (g/100 g) en Maíz: De Grano a Producto Final
0.000
0.050
0.100
Maíz en grano Maíz trillado Mazamorra
Convencional Biofortificado
(Imbachí-Narvaez et al., 2010)
Triptófano (g/100 g) en Maíz: De Grano a Producto Final
0.0000.0200.0400.0600.0800.100
Maíz engrano
Maíztrillado
Masa Envueltoañejo
14 recetas
En el producto final, triptófano:
Biofortificado>Convencional (n=10)
Biofortificado=Convencional (n=4)P<0.05 P<0.05
P=0.50
P<0.05 P<0.05
P<0.05 P<0.05
Evaluación Nutricional y Económica
310 niños de 12 colegios medidos en línea basal
Se inició una intervención de 12 meses en 12 colegios
SEMILLA
Colegios recibieron semilla biofortificada para sembrar
(N=4 colegios, n=132 niños)
BIOFORTIFICADO
Colegios recibieron maíz biofortificado para el
consumo
(N=3 colegios, n=89 niños)
CONVENCIONAL
Colegios recibieron maíz convencional para el
consumo
(N=5 colegios, n=89 niños)
274 niños de 12 colegios medidos en la línea final
No se midieron: 36 niños
Impacto de Maíz Biofortificado en el Peso y la Estatura de Escolares en Cauca
Evaluación Nutricional y Económica
(Pachón et al., 2011)
Impacto de Maíz Biofortificado en el Peso y la Estatura de Escolares en Cauca
Niños aumentaron 2-3 kg y crecieron ~6 cm durante la intervención, independiente del grupo al que pertenecía el colegio, aún después de
ajustar por el diseño del estudio y las co-variables
Grupo (n)Peso (kg) Estatura (cm)
Basal Final Diferencia* Basal Final Diferencia*
Semilla (n=119) 21.5 23.7 2.2a 112.1 118.2 6.0a
Biofortificado (n=80) 21.7 24.3 2.6a 115.8 121.9 6.1a
Convencional (n=75) 22.1 24.9 2.8a 115.7 121.6 5.8a
* Diferentes letras en la columna significa una diferencia estadísticamente significativa (P<0.05)
Evaluación Nutricional y Económica
(Pachón et al., 2011)
Evaluación Nutricional y Económica
0
50
100
150
200
250
300
Yuca Maíz
Años de Vida Saludable (AVISAs) Ahorrados con Cultivos Biofortificados con Carotenos
Optimista
Pesimista
Costo por AVISA (USD) 1335* 28,028 541* 4521
Si < PIB (USD2740) es costo-efectivo
(Jacobsen, 2008) PIB según UNICEF (2008)
Focalización Geográfica
Bases para la Selección de Municipios en Tres Regiones de
Colombia: Costa Atlántica, Nariño, Cauca y Valle, para la Biofortificación
de Fríjol, Maíz, Yuca y Arroz
(Fundación Colombiana para la Promoción de la SeguridadAlimentaria y Nutricional , 2007)
Focalización Geográfica
http://www.agrosalud.com/descargas/Multimapas/001multimedia%20mapas.html ; Zapata-Caldas et al., 2009; Monserrate Rojas et al., 2009; Vesga Varela et al., 2008
Deficiencia de zinc
Producción de arroz
Intensidad de pobreza
Sitios Candidatos para la Biofortificación de Arroz con Zinc
Vinculación con Políticas Públicas
Contribución al diálogo sobre la integración de la biofortificación en políticas nacionales de seguridad alimentaria y nutricional
(Pérez, 2010)
Resumen
Se tienen que aprovechar los avances logrados en Colombia, para conseguir que la biofortificación se implemente donde pueda tener mayor impacto
Si diferentes entidades aúnan esfuerzos, la biofortificación puede ser una estrategia promisoria para abordar los problemas de inseguridad alimentaria y nutricional en el país
Los consumidores serían los más beneficiados al encontrar otras alternativas de alimentos que pueden aportarle a su salud, sin cambiar hábitos culturales en preferencia y consumo
**Próximamente**
Revisar en detalle la evidencia sobre el impacto nutricional de la biofortificación
Considerar los métodos que han sido y se pueden aplicar para evaluar el impacto nutricional de la biofortificación y de otras estrategias basadas en alimentos
Experimentar el uso de métodos in vitro para estimar la biodisponibilidad de nutrientes en cultivos biofortificados y otros alimentos
Curso Taller Nutrición-Biofortificación
Para Más Información
Helena PachónCentro Internacional de Agricultura
Tropical (CIAT)Palmira, Colombia
Teléfono: 2 445 [email protected]/AgroSalud
www.nutrinet.org