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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
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
¿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
BiofortificaciónFortificación industrialComparaciónAvances con la biofortificación en Colombia
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
(WHO, 2006, Guidelines on food fortification with micronutrients)
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
Fortificación: Evidencia de Impacto
(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: Evidencia de Impacto
(WHO, 2006, Guidelines on food fortification with micronutrients)
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: Evidencia de Impacto
(WHO, 2006, Guidelines on food fortification with micronutrients)
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
Fortificación: Evidencia de Impacto
Cortesía: Rubén Grajada OPS, 2008
Fortificación: Evidencia de Impacto
(Seal et al., 2007)
Concentración Urinaria de Yodo en Escolares, Tasmania
2001: Fortificación voluntaria de pan, usando sal yodada
Fortificación: Evidencia de Impacto
(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)
Organización
BiofortificaciónFortificación industrialComparaciónAvances con la biofortificación en Colombia
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
BiofortificaciónFortificación industrialComparaciónAvances con la biofortificación en Colombia
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)
Maíz + aminoácidos
Maíz + aminoácidos
Arroz + hierroCamote + beta-caroteno
Biofortificación: Avances en Colombia
Congreso sobre la Biofortificación(9-11 Noviembre 2010, Washington DC)
Contactar a biofortconf@cgiar.org
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 0000h.pachon@cgiar.org
Biofortificaciónwww.AgroSalud.orgFacebook/AgroSalud
Fortificaciónwww.nutrinet.org
OMS