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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

Organización

Conceptos generales de la biofortificación

Avances 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

¿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

Se Puede Aumentar el Contenido Nutricional con el Fitomejoramiento

Cortesía: Hernán Ceballos

¿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)

Incorporado en Planes Nacionales de Nutrición (Cuba & Panamá) y Seguridad Alimentaria (Nicaragua)

Estrategia Complementaria

Necesita Colaboración Entre Diferentes Sectores

• Nutrición/Salud

• Agricultura

• Industria semillera

• Distribuidores

• Industria alimenticia

• Jurídico

• ONGs

• Gobierno

Monitoreo y Evaluación

Organización

Conceptos generales de la biofortificación

Avances en Colombia

Foto: Neil Palmer

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


2009

Fe (mg/kg)

Normal

02468101214

Percen

t


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


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


CONVENCIONAL

Colegios recibieron maíz convencional para el

consumo


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


(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)


(Pachón et al., 2011)


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

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