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Investigación nutricional
de alimentos
biofortificados
Qué se ha logrado, y hacia dónde vamos?
Erick Boy
INCAP, Guatemala, (Octubre 22, 2013)
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Guía
• Marco de Referencia
• Principio y Métodos
• Ejemplos
• Conclusiones
• Reflexiones
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Principio
• Las poblaciones objetivo tienen ingestas insuficientes de vitaminas y minerales esenciales que determinan la deficiencia nutricional y sus efectos (contexto)
• El aporte adicional de nutrientes a la dieta tradicional disminuye el déficit y mejora el estado nutricional de forma medible (limites de biomarcadores actuales)
• La variabilidad de la concentración de Fe, Zn, CPVAs en cultivos básicos
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HarvestPlus: Fases de
Investigación en Nutrición
Objetivo Inicial
Mínimo
Eficacia (ECC)
Efectividad • De ensayo • De programa
Desarrollo
Evaluación
Consumo del Alimento
Retención del nutriente
Biodisponibilidad
FNB 2007;28 (2), S271-79
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Investigación nutricional a la
fecha (Octubre 2013) Ingesta &
estado nutricional
Retención Absorción Eficacia Efectividad
CAMOTE
MAIZ 2
2015-17
YUCA 2
2015-17
FRIJOL 3
2014-16
MIJO PERLA
2 2015-17
ARROZ 2014 2016-18
TRIGO
2013 2016-18
Completo: Activo:
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Eficacia
• La demostración de un efecto biológicamente significativo atribuible causalmente a una intervención nutricional ejecutada bajo condiciones de un ensayo aleatorio controlado.
• 4 estudios de eficacia con alimentos biofortificados con hierro:
– Arroz, Filipinas
– Frijol negro, escolares, México.
– Frijol pinto, universitarias, Ruanda.
– Mijo perla, adolescentes de la India.
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Datos de ingesta de hierro derivado
de alimentos biofortificados
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Concentraciones de hierro en
alimentos biofortificados y
controles, mg/kg
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4
High Iron
Control
9.8
1.9
86
43
95
55
87
30
Biofortificado Control
Filipinas Ruanda Mexico India
Arroz Frijol Frijol Mijo Perla
mg/kg
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Consumo de frijol (kcal/día)
531
450
531
415
0
100
200
300
400
500
600
Ruanda Mexico
Biofortificado
Control
kcal/dia
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Consumo de hierro (mg/day)
13.5
4.66
6.75
2.64
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Rwanda Mexico
High Iron
Control
mg/day
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Hierro biodisponible (µg/d)
986
233
621
132
0
200
400
600
800
1000
1200
Rwanda Mexico
High Iron
Control
Beans Beans
Iron absorption estimates: Philippines rice based on calculations by Beard et al (J Nutr 137:1741;2007) using algorithm by Halberg & Hulthen; Rwanda beans based on Petri et al (J Nutr 143:1219;2013); Mexico beans estimated from Halberg & Hylthen (AJCN 71:1147;2000); Pearl millet from Cercamondi et al (J Nutr 143:1376; 2013)
µg/day
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% requerimiento promedio diario derivado del frijol (EAR)
67.5
29.1
42.5
16.5
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Rwanda Mexico
High Iron
Control
Beans Beans
EAR = Estimated Average Requirement (from IOM, Dietary Reference Intakes-DRI; 2001)
%
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Efectos del consumo de alimentos biofortificados en biomarcadores del
estado nutricional de hierro
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Cambio de biomarcadores (Universitarias de Ruanda (n=234)
-1
0
1
2
3
4
5
Hemoglobina(g/dL)
Ferritina(µg/L)
ReceptoresTransferrin
(mg/L)
HierroCorporal(mg/kg)
Biofortificado
Control
p<0.05
p<0.10
p<0.05
Ch
ange
in ir
on
sta
tus
(en
d li
ne
min
us
ba
selin
e)
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Cambio en biomarcadores controlando por morbilidad (n=435)
(Escolares de Oaxaca)
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Hemoglobina (g/dL) Ferritina (µg/L) ReceptoresTransferrina (mg/L)
Biofortificado
Control
Ch
ange
in ir
on
sta
tus
(en
d li
ne
min
us
ba
selin
e)
p<0.05
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Original Beans and Pearl Millet Iron
Breeding Targets for Non Pregnant Non
lactating women
Nutrient FOOD Consumed (g/day)
X "+Nutrient Concentration (mcg/g)"
X Nutrient Retained (%)
X Absorbed proportion (%)
= Nutrient absorbed (μg/day)
EAR NP NL Woman (mcg)
Iron Beans
200 x 44.0 x 90 x 5.0 = 396 1460
Iron Pearl Millet
300 x 30.0 x 90 x 5.0 = 406
Iron absorbed
= % EAR
= 27% Beans Iron Required = 28% Pearl Millet
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Updated Fe Breeding Targets for Beans &
Pearl Millet Non Pregnant Non lactating
women Nutrient FOOD
Consumed (g/day)
X "+Nutrient Concentration (mcg/g)"
X Nutrient Retained (%)
X Absorbed proportion (%)
= Nutrient absorbed (μg/day)
EAR NP NL Woman (mcg)
Iron Beans
150 x 44.0 x 95 x 5.0 = 313 1460
Iron Pearl Millet
167 x 30.0 x 95 x 7.0 = 333
Iron absorbed
= % EAR
= 21% Beans
Rwanda Iron Required = 23% Pearl
Millet Maharashtra
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Minerales
• Arroz con hierro marginalmente eficaz(Haas J et al, AJCN 2005).
• Frijol con hierro:
– Eficacia demostrada en México (sTfRs) y Ruanda (ferritina, hierro corporal)
• Mijo Perla:
– Fe > biodisponible (7%) que lo previsto (mujeres y niños);
– Eficacia comprobada en India, 2012. 65% reducción en probabilidad de def. De hierro en escolares.
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Investigación y Objetivos Iniciales
• Provitamina A: objetivos exceden las metas nutricionales en algunos contextos donde la ingesta es muy alta; la 2a (yuca) y 3a olas (maíz) de variedades liberadas cumplirán con el objetivo inicial en un fondo de alta productividad.
• Hierro: objetivos sin cambio; en el frijol es necesario disminuir el contenido de fitato.
• Zinc: objetivos deben incrementar debido a ajuste en requerimiento fisiológico (Consulta con Expertos, Julio 24,2012,WDC).
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CONCLUSIONES
• Los objetivos para los cultivos deben apuntar al máximo posible sin menoscabar rasgos agronómicos (rendimiento).
• Las metas nutricionales están condicionadas por cada contexto y su estimación requiere datos locales (grupo poblacional, prácticas culinarias y alimentarias, estado de salud, etc.)
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Micronutrient Forum - Conferencia
Global
Junio 2 – 6, 2014
Adís Abeba, Etiopia
http://www.micronutrientforum.org/
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0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
High Iron Control High Iron Control
High CRP*
High AGP**
Morbidity#
Baseline End line
Pre
vale
nce
(%
)
Mexico Bean Trial: Morbidity and Inflammation
Prevalence in High Iron and Control Schools
* High CRP = CRP>3.0 mg/L **High APR = AGP>1.0 g/L # Reported fever, diarrhea, productive cough in previous 2 weeks
Suggests twice the prevalence of infections in the control schools
After statistical control for school level variation in prevalence of morbidity and APP there is no significant difference in log Ferritin between High Fe and control subjects (p=0.72)