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Yuca biofortificada

¿Porqué yuca?

¿Porqué carotenoides?

Plan de trabajo

¿Porqué yuca?


Plan de trabajo

La yuca tradicional Malezas

Suelos

degradados

Cultivos asociados

Suelos de baja fertilidad

Delta del Orinoco-

Venezuela

Siembras en ladera (Vietnam)

Siembras comerciales

en ambiente sub-húmedo


en suelos ácidos

Introducción:

el futuro de la yuca


cerca de arrozales

Diversidad de usos de la yuca Usos industriales

Trozos secos (alimentos

balanceados)

Raíces para almidón

Bio-etanol

Almidones

Raíces

cocinadas

Usos étnicos:

AFRICA:

Gari, Fufu

ASIA:

Sago, Gathot

Thiwul, Krupuk

ALC:

Farinha

Cassabe

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¿Porqué yuca?


Plan de trabajo

¿Porqué yuca?


Plan de trabajo

El problema

La deficiencia en micronutrientes: principales consecuenciaspara la salud.

Deficiencia Consecuencias

Vitamina A Aumento de la mortalidad y morbicidad de las enfermedades infecciosas; anemia; crecimiento lento

Zinc Aumento de la mortalidad y morbicidad de las enfermedades infecciosas; crecimiento lento; apetito reducido

Hierro Disminución desarrollo mental; anemia(disminución del rendimiento laboral, etc.); defensas bajas; crecimiento lento; mortalidad

Consecuencias demostradas por evidencias disponibles

Distribución regional de deficiencia en vitamina A *

VAD 20 % or XN 1.5 %

VAD <20 % or XN <1.5 %

VAD 20 % and XN 1.5 %

X 1.5 % or VAD 15 %

X =0.5 % to 1.49% and VAD <15 %

X <1.5 % and VAD <15 %

X 1.5 % and VAD 15 %

Niños pre-escolares

Mujeres encintas

* serum retinol concentrations < 0.70 µmol/L or abnormal conjunctival impression cytology, and xerophthalmia (X), all active stages combined

* serum or breast milk retinol concentrations <1.05 µmol/L and maternal night blindness, based on extant data for either or both indicators

West K. J Nutr 2002;132:2857S-66S.

Consecuencias públicas de la deficiencia en vitamina A (DVA)

• 1.2-3.0 millones de muertes prevenibles de niños

• 6.2 millones de mujeres con xeroftalmia (un número desconocido pero significante de ellas mueren cada año)

(West K. J Nutr 2002;132:2857S-66S)

Desórdenes por DVA: reversibles si se aumenta el consumo

Suplementación repetida de altas dosis: redujo mortalidad en niños 0.5-5 años en un 23% (meta-análisis de 8 estudios)

Suplementación semanal (dosis bajas): redujo mortalidad 50%

Reducción en la mortalidad in de mujeres encintas 40%

Reducción en la severidad (no en la incidencia) de numerosas enfermedades respiratorias y gastrointestinales

Reducción en la incidencia de ataques de malaria (en 30%)Beaton et al. Geneva: ACC/SCN, 1993; Shankar et al. Lancet 1999;354:203-09; West Ket al. BMJ 1999;318:570-75.

Solucionesalternativas

Diversificación dietaria

“… es virtualmente imposible corregir deficiencia generaliza-da de vitamina A sólo mediante cambios en la dieta en aquellos países en desarrollo en los que la población continúa dependiendo en alimentos vegetales convencionales “

Sommer, Davidson. J Nutr 2002;132:2845S-50S.

Gran parte de la distribución de cápsulas se realizó junto a los programas nacionales de inmunización (vacuna de la polio)

…pero muchos países están descontinuando estos programas, por lo que alternativas para la distribución de cápsulas de vitamina A deben ser encontradas.

Suplementación

Entre 1998 y 2000, cerca de un millón de muertes infanti-les pueden haberse evitado a través de la suplementación con vitamina A.

Ensayos:

• Glutamato monosódico(Indonesia)

• Harina de trigo(Filipinas)

• Pasta/fideos• Aceite de cocina(Brazil)

Programas:

• Azúcar (Costa Rica, El Salvador, Guatemala, Honduras, Panama)• Margarina (varios países)• Galletas escolares (Indonesia, Perú)• Harina de maíz y trigo(Sur África, mediados de 1993)

Fortificación

La suplementación y fortificación son estrategias excelentes que han demostrado su eficacia reduciendo la tragedia de malnutrición.

Sin embargo fallan en resolver la raíz del problema: una dieta deficiente. Por lo tanto requieren inversiones continuas y permanentes.

El exceso de vitamina A puede ser tóxico: problemas de dosaje

Biofortificación

β-criptoxantina

a-caroteno

β-caroteno

HOOH

Vitamina A (retinol)

2004 2007 2010 2013

4

8

12

16

20

24

28

32

Total de carotenoides(μg/g – Base peso fresco)

Te

stig

os

su

sce

ptib

les

2G 15-1

GM 905-66

AM 206-5

(waxy)

5 Días 10 Días 20 Días 40 Días

Maíz amarillo

+ pigmentos

Yuca amarilla

+ maíz blanco

(no pigmentos)Follaje seco

+ maíz blanco

(no pigmentos)

Yuca amarilla

+ follaje seco

+ maíz amarillo

(no pigmentos)

Yuca biofortificada

¿Porqué yuca?


Plan de trabajo

¿Porqué yuca?


Plan de trabajo

La yuca tiene un excelente potencial en Centroamérica por su rusticidad, potencial de rendimiento, diversidad de usos y capacidad para enfrentar los efectos del cambio climático y el fenómeno de El Niño. Pero se puede maximizar

Introduciendo clones nuevos de alto rendimiento



Introduciendo clones de alto valor nutricional



Promoviendo nuevas prácticas culturales para una producción alta, competitiva y sostenible

Los objetivos finales son:

Garantizar seguridad alimentariaMejoras nutricionales, particularmente en mujeres y niñosReducir la pobrezaPromover desarrollo rural a nivel de comunidades rurales

Introduciendo clones de alto valor nutricional

Promoviendo nuevas alternativas de post-cosecha que aumenten los ingresos de productores y procesadores y mejoren la salud pública

Selección recurrente acelerada para carotenosCruzamiento controlado Semilla botánica Germinación y trasplante

Estas raíces son

analizadas por su

contenido en carotenoi-

des. Los mejores

individuos son seleccio-

nados y plantados en

viveros de cruzamiento

para iniciar un nuevo

ciclo de selección

Preparación de muestras

Familia de hermanos completos

GM 3736 con más de 100

individuos ha sido evaluada tres

años consecutivos con el

propósito de desarrollar

marcadores moleculares

Ejemplo de la “pasta” usada actualmente para la cuantificación de carotenos

Preparación de muestras

EspectrofotómetroHPLC

Acelerando la cuantificación

Near Infrared Spectroscopy (NIRs)

Con NIR se procesan unas 120 muestras/

día, mientras que con HPLC sólo 8. Predice

simultáneamente para carotenos, potencial

cianogénico y contenido de materia seca.

8,000 plantas

cosechadas a

partir de unas

12,000 semillas

germinadas. Se

hacen tres

cosechas al día

y las raíces

llegan en tandas

al laboratorio a

las 8:30 AM,

10:00 AM y 2:00

PM

Se seleccionan

en el campo

unas 2,000

plantas por el

color de la pulpa

de sus raíces

En el laboratorio

se hace otra

selección por

color de raíz y

pasan unas 900

Unas 250

muestras

procesadas por

HPLCLas mejores 6

muestras de las

8:30 a HPLC

Esperamos encontrar más de 60 muestras

con contenido total de carotenoides

superior a 20 ug/g (peso fresco)

… y más de 45 muestras con contenido de

β-caroteno superior a 15 ug/g (peso fresco)

y = 0.743x + 1.8522R² = 0.7513

(n=149)

6

8

10

12

14

16

18

7 9 11 13 15 17 19 21 23

Co

nte

nid

o d

e b

eta

-ca

rote

no

po

r N

IR (

ug

/g P

F)

Contenido de beta-caroteno medido por HPLC (PF)

Promedio= 12.03 ug

Pro

me

dio

13.7

0 u

g

Resultados de la cosecha en curso (6800 de 8000 genotipos)

y = 0.4008x + 27.227R² = 0.031

(n=39)

25

27

29

31

33

35

37

39

41

43

15 16 17 18 19 20 21

Co

nte

nid

o d

e m

ate

ria

se

ca

(%

)

Total de B-caroteno (ug/g Peso Fresco)


y = 0.5007x + 22.137R² = 0.088

(n=53)

24

26

28

30

32

34

36

38

40

42

44

20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

Co

nte

nid

o d

e m

ate

ria

se

ca

(%

)

Contenido de carotenoides total (ug/g Peso Fresco)


También se ha estudiado la retención de carotenos después del

procesamiento

Compartiendo experiencias en la cuantificación de

carotenoides y predicción por NIR

NIR portátil

NIR Buchi

(EMBRAPA/CNPMF)

Desde el año 2012 se comenzó a seleccionar clones por buen

comportamiento agronómico y calidad culinaria aceptable

F1=1 pl/gen.

Cl. 2592

Cl. 3448

Cl. 2776

Cl. 3854

Cl. 4192

Cl. 4374

Cl. 1515

Cl. 652

Cl. 124

Cl. 30

Cl. 4006

Cl. 78

Cl. 1248

Cl. 2228

EPR =10pl/3 rep/gen.

Loc 1

Loc 2

Loc n

Loc 1

Loc 2

Loc n

Loc 1

Loc 2

Loc n

PRU =25pl/3 rep/n Locs

C.O. =8 pl/gen

Clone 3854

Clone 1515

Clone 652

Clone 78

Clone 3448

Clone 2592

Clone 4192

EAR =20pl/3 rep/gen.

Desde el año 2012 se comenzó a seleccionar clones por buen

comportamiento agronómico y calidad culinaria aceptable

Bajo rendimiento

Alto rendimiento

En suelos ácidos se selecciona

para reacción a bacteriosis y

super-alargamiento (4 plantas)

Sin haber hecho nunca una selección para rendimiento de

yuca biofortificada en este ambiente se observaron

rendimientos > 30 t/ha en genotipos

con > 33% de materia seca

(pero en ensayos sin repetición y sólo 4 plantas)

Muchas gracias !

Thank you !

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