Cultivos básicos biofortificados para abordar deficiencias nutricionales y
la inseguridad alimentaria nutricional en Latinoamérica y el Caribe
Helena PachónCentro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT)
Agosto 2007Congreso Nacional de Nutrición
Armenia, Colombia
Esquema
Definición de cultivos biofortificadosEl proceso de fitomejoramientoEl Proyecto AgroSaludIdentificación de zonas con mayor probabilidad de impactoEstimación del impacto nutricional
Foto: CIAT Foto: CIAT Foto: CLAYUCA
Cultivos BiofortificadosEn comparación con cultivos no-
biofortificados (convencionales), los cultivos biofortificados tienen
Mayor contenido nutricional
• Más: hierro, zinc, beta-caroteno y/o triptófano y lisina
Mejores características agronómicas
• Mayor: rendimiento, resistencia a plagas, tolerancia a estreses
Cultivos BiofortificadosEn comparación con cultivos no-
biofortificados (convencionales), los cultivos biofortificados tienen
Aumentar la disponibilidad de alimentos en el
hogar
Mayor contenido nutricional
• Más: hierro, zinc, beta-caroteno y/o triptófano y lisina
Mejores características agronómicas
• Mayor: rendimiento, resistencia a plagas, tolerancia a estreses
Aumentar la ingesta de
estos nutrientes
Cultivos BiofortificadosEn comparación con cultivos no-
biofortificados (convencionales), los cultivos biofortificados tienen
Aumentar la disponibilidad de alimentos en el
hogar
Mayor contenido nutricional
• Más: hierro, zinc, beta-caroteno y/o triptófano y lisina
Mejores características agronómicas
• Mayor: rendimiento, resistencia a plagas, tolerancia a estreses
Aumentar la ingesta de
estos nutrientes
Disminuir deficiencias nutricionales
Disminuir la inseguridad alimentaria nutricional
Cultivos Transgénicos
Cultivos biofortificados pueden ser transgénicos
Arroz doradoPapa dorada
Cultivos biofortificados se pueden desarrollar a través del fitomejoramientotradicional
AgroSalud
En AgroSalud, no se están desarrollando cultivos transgénicos
Foto: www.goldenrice.org
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Fortificación Biológica
Fortificación Convencionalvs.
Vitaminas & mineralesX
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Fortificación Biológica
Fortificación Convencionalvs.
La Biofortificación: Estrategia Basada en Alimentos
Consumo de un alimento biofortificadoConsumo de varios alimentos biofortificados
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La Biofortificación: Estrategia Basada en Alimentos
GuatemalaNicaragua
45.4%
0.1%
39.8%
3.1%
0%
2.4%
% Energía Total
2227.05
2.89
886.04
67.99
0
52.96
Energía (kcal/p/d)
47.6%2290.8Total
0%0.01Camote
9.7%222.12Fríjol
0.8%18.16Yuca
21.2%484.7Maíz
15.9%364.9Arroz
% Energía Total
Energía (kcal/p/d)
Cultivo
(FAO, FAOSTAT, 2003)
La Biofortificación: Estrategia Sostenible
No hay dependencia externa en la obtención de semilla
Después de primera distribución, el agricultor puede guardar su propia semilla para la próxima siembra (excepción: híbridos de maíz, difícil pero posible)
No representa un cambio en el comportamiento del consumidor
Desde que el cultivo mantenga todas las características deseables
Esquema
Definición de cultivos biofortificadosEl proceso de fitomejoramientoEl Proyecto AgroSaludIdentificación de zonas con mayor probabilidad de impactoEstimación del impacto nutricional
Foto: CIAT Foto: CIAT Foto: CLAYUCA
Biofortificación: 2 Componentes Clave
Cultivo Biofortificado
Características Nutricionales
Mejoradas
Características Agronómicas
Mejoradas
Mejoramiento Paralelo: Productividad y Calidad Nutricional
Fuentes de mayor hierro:•Mayores niveles per se
•Mejor adaptación
Mantener resistencia y color, & mejorar tolerancia a estreses:•Sequía
•Suelo de baja fertilidad
Variedades Superiores:
•Rendimiento bajo estrés
•Valor nutricional
Cortesía: Steve Beebe, CIAT
Mejoramiento con el Fitomejoramiento Tradicional
AgricultorAlto rendimientoResistencia a plagasTolerancia a estreses
ConsumidorAparienciaSaborTiempo de cocción
NutricionistaAlto valor nutricional
Variedades con características de interés para...
Foto: www.gardenguides.com
Mejoramiento con el Fitomejoramiento Tradicional
Idealmente:Con las características que desean los agricultores, consumidores y nutricionistas
X X
Foto: www.gardenguides.com
Aumento progresivo en el contenido de hierro en los fríjoles
Ciclos de fitomejoramiento
Hie
rro
(ppm
)
2005 2007 2009 2011
50
65
80
100
Cortesía: Steve Beebe, CIAT
Cronograma para Lograr Metas Nutricionales con el Fitomejoramiento Tradicional
MIB 391
VAM 05A-62
DOR 390-Testigo
Negros con:• 20% más hierro
• Resistencia a sequía
• R-BGYMV
(Vivero Internacional)
Resultados: Fríjoles
Cortesía: Steve Beebe, CIAT
Esquema
Definición de cultivos biofortificadosEl proceso de fitomejoramientoEl Proyecto AgroSaludIdentificación de zonas con mayor probabilidad de impactoEstimación del impacto nutricional
Foto: CIAT Foto: CIAT Foto: CLAYUCA
Proyecto AgroSalud
Biofortificación de cultivos básicosEstrategia complementaria a otros esfuerzos para mejorar la ingesta nutricional y la inseguridad alimentaria nutricionalEnfocado geográficamente en Latinoamérica y el CaribeAsociado con HarvestPlusFinanciado por CIDA (Canadá)2005-2009
Cultivos y Productos Alimenticios
Mejoramiento: camote, arroz, maíz, fríjolPos-cosecha: camote, arroz, maíz, fríjol, yuca
fríjol
yuca
maíz
Imágenes: www.gardenguides.com, www.hormel.com, www.cdc.gov, www.waynescomputerworld.com, www.theproducehunter.com
Nutrientes Aumentándose en los Cultivos
Hierro (arroz, camote, fríjol, maíz)Zinc (arroz, camote, fríjol, maíz)Beta-caroteno (camote, maíz)
Triptófano, lisina (maíz de alta calidad proteica, QPM)
Imágenes: www.gardenguides.com, www.hormel.com, www.cdc.gov, www.waynescomputerworld.com
Metas Nutricionales en los Cultivos
0.4% 0.8%2% 4%
------------Triptófano*Lisina*
Evaluándose----150 ppm----Beta-caroteno
Evaluándose35 ppm50 ppm
12 ppm16 ppm25 ppm
Zinc
Evaluándose55 ppm100 ppm
20 ppm3 ppm8 ppm
Hierro
MaízFríjolCamoteArroz pulido
* % Proteína Total
Se han logrado estas metas en 100 clones élites
Esquema
Definición de cultivos biofortificadosEl proceso de fitomejoramientoEl Proyecto AgroSaludIdentificación de zonas con mayor probabilidad de impactoEstimación del impacto nutricional
Foto: CIAT Foto: CIAT Foto: CLAYUCA
Identificación de Zonas con Mayor Probabilidad de Impacto
Estimaciones de la FAO de la contribución de los cultivos a la ingesta energética y proteicaMapas de deficiencias nutricionales, producción de cultivos e ingesta de cultivos
Proporción de Energía (kcal/p/d) Consumida de Fríjoles
(FAO, http://www.fao.org/faostat/foodsecurity/Files/DietFoodItemsEnergy_en.xls)
Proporción de Energía (kcal/p/d) Consumida de Yuca
(FAO, http://www.fao.org/faostat/foodsecurity/Files/DietFoodItemsEnergy_en.xls)
Proporción de Energía (kcal/p/d) Consumida de Maíz
(FAO, http://www.fao.org/faostat/foodsecurity/Files/DietFoodItemsEnergy_en.xls)
Proporción de Energía (kcal/p/d) Consumida de Arroz
(FAO, http://www.fao.org/faostat/foodsecurity/Files/DietFoodItemsEnergy_en.xls)
Proporción de Energía (kcal/p/d) Consumida de Camote
(FAO, http://www.fao.org/faostat/foodsecurity/Files/DietFoodItemsEnergy_en.xls)
Proporción de Energía (kcal/p/d) Consumida de Los 5 Cultivos
(FAO, http://www.fao.org/faostat/foodsecurity/Files/DietFoodItemsEnergy_en.xls)
Con varios cultivos biofortificados, se podría mejorar el perfil nutricional de 12-48% de la dieta en estos países
Proporción de Proteína Consumida de Maíz
(FAO, http://www.fao.org/faostat/foodsecurity/Files/DietFoodItemsProtein_en.xls)
Donde el porcentaje es más alto, la posibilidad de que el maíz de alto valor proteico mejore la ingesta de proteína de calidad
Identificación de Zonas con Mayor Probabilidad de Impacto
Estimaciones de la FAO de la contribución de los cultivos a la ingesta energética y proteicaMapas de deficiencias nutricionales, producción de cultivos e ingesta de cultivos
Presentación de Fredy Monserrate, 3 Agosto, Salón Quimbaya, 11:45 am
Riesgo de Deficiencia de Hierro con base en Hemoglobina: Guatemala
Prevalencia de anemia en niños de 6 a 59 meses de edad; datos regionales
Cortesía: Fredy Monserrate
Las Regiones Petén y Nororiente tienen mayor riesgo de deficiencia de hierro
Producción y Consumo de Fríjol: Guatemala
Región Suroriental:
mayor produccón y consumo de
fríjolesCortesía: Fredy Monserrate
Fríjoles biofortificados con mayor hierro y zinc
Donde en Guatemala Promover los Fríjoles Biofortificados con Hierro para Abordar la Deficiencia de Hierro
Parte sur de la Región Nororiental:
-Alta producción de fríjoles
-Alto consumo de fríjoles
-Alta prevalencia de anemia
Cortesía: Fredy Monserrate
Para seleccionar Municipios con Mayor Vulnerabilidad Nutricional: Población Bajo la Línea de Pobreza
Extrema
Cortesía: Fredy Monserrate
Se pueden usar estos datos para seleccionar municipios dentro de la Región Nororiental
Esquema
Definición de cultivos biofortificadosEl proceso de fitomejoramientoEl Proyecto AgroSaludIdentificación de zonas con mayor probabilidad de impactoEstimación del impacto nutricional
Foto: CIAT Foto: CIAT Foto: CLAYUCA
Estimación del Impacto Nutricional
Años de vida productivos perdidos(DALYs)Simulaciones con datos dietéticosEstudios publicados
Disability-adjusted Life Years (DALYs)
(HarvestPlus Technical Monograph 04, 2005)
+
Años de vida productivos perdidos por incapacidad
Años de vida productivos perdidos por mortalidad
DALYs =
Estima el impacto económico de las intervenciones en saludÍndice: Años productivos (DALYs) que la sociedad deja de perder gracias a la biofortificación de cultivos
91,170Fríjoles con zinc en el nororiente
de Brasil
195,295Yuca con beta-caroteno en el nororiente de
Brasil
122,845Fríjoles con hierro en el
nororiente de Brasil
12,243Fríjoles con zinc en Honduras
12,169Fríjoles con
hierro en Honduras
10,360Fríjoles con zinc en Nicaragua
DALYs Perdidos
ActualmenteEscenario
Años de vida productivos perdidos (DALYs)
Cortesía: Salomón Pérez; datos de HarvestPlus
Este es el status quo, sin cultivos biofortificados cultivados en estos países. Se calcula con:
Consecuencias de deficiencias
Grupos afectados
Tasa de mortalidad
Duración de enfermedad
Otros
142,376
60,595
66,738
8,895
6,217
8,235
Escenario Optimista
DALYs Perdidos con la Biofortificación
174,117
77,880
94,760
10,816
9,298
9,468
Escenario Pesimista
91,170Fríjoles con zinc en el nororiente
de Brasil
195,295Yuca con beta-caroteno en el nororiente de
Brasil
122,845Fríjoles con hierro en el
nororiente de Brasil
12,243Fríjoles con zinc en Honduras
12,169Fríjoles con
hierro en Honduras
10,360Fríjoles con zinc en Nicaragua
DALYs Perdidos
ActualmenteEscenario
Años de vida productivos perdidos (DALYs)
Cortesía: Salomón Pérez; datos de HarvestPlus
Esto es lo que ocurre cuando cultivos biofortificados son cultivados y consumidos en estos países.
Se calcula con:No. de personas que consumirán el cultivo
La biodisponibilidad del nutriente
Impacto de los nutrientes adicionales
142,376
60,595
66,738
8,895
6,217
8,235
Escenario Optimista
DALYs Perdidos con la Biofortificación
174,117
77,880
94,760
10,816
9,298
9,468
Escenario Pesimista
103.3151.591,170Fríjoles con zinc en el nororiente
de Brasil
111.6166.7195,295Yuca con beta-caroteno en el nororiente de
Brasil
193.4
137.0
174.3
120.3
Escenario Optimista
146.2122,845Fríjoles con hierro en el
nororiente de Brasil
90.412,243Fríjoles con zinc en Honduras
127.912,169Fríjoles con
hierro en Honduras
75.810,360Fríjoles con zinc en Nicaragua
Escenario Pesimista
Tasa interna de retorno (%)*DALYs
Perdidos Actualmente
Escenario
Años de vida productivos perdidos (DALYs)
Cortesía: Salomón Pérez; datos de HarvestPlus;*asume ingreso per capita de US$1000
Por cada US$1 invertido en la biofortificación de
fríjoles con zinc en Nicaragua, hay un
beneficio de US$120 (de los beneficios en salud percibidos del mayor
consumo de zinc)
Estimación del Impacto Nutricional
Años de vida productivos perdidos(DALYs)Simulaciones con datos dietéticosEstudios publicados
Simulación: Cultivos Biofortificados con Zinc
(Denova, 2006); En proceso: Colombia y maíz (Yalina Disla)
Prevalencia de Ingesta Inadecuada del Zinc Biodisponible en Pre-escolares mexicanos si el Maíz, Trigo, Arroz y Fríjoles son Biofortificados con Zinc
28
15 13 1511 12 9
0
10
20
30
Escenarios
Inge
sta
Inad
ecua
da d
e Zi
nc B
iodi
spon
ible
(%)
Línea de base
Maíz
Maíz + Trigo
Maíz + Arroz
Maíz + Fríjol
Maíz + Trigo + Arroz
Maíz + Trigo + Arroz + Fríjol
↓ 50%
↓ 66%
Estimación del Impacto Nutricional
Años de vida productivos perdidos(DALYs)Simulaciones con datos dietéticosEstudios publicados
Publicados: Estudios de Eficacia con Cultivos Biofortificados
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 mujeresEn mujeres fiipinas no-anémicas, mejoró su estado de hierro (ferritina sérica, hierro corporal)
(Haas et al., 2005)
Publicados: Estudios de Eficacia con Cultivos Biofortificados
Camote anaranjado con 1031 RAE* vs camote blanco con 0 RAENiños surafricanos de 5-10 años consumieron el camote 53 días en el colegioMRDR^ indicó mayor mejoramiento en el estado de vitamina A del hígado
van Jaarsveld et al., 2005; *Retinol Activity Equivalents; ^Modified-relative-dose-response test for vitamin A status
Foto: CIP
Publicados: Estudios de Efectividad con Cultivos Biofortificados
Intervención de agricultura, nutrición y mercadeo para aumentar la producción y el consumo de camote anaranjandoen 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
Resumen: Alimentos Biofortificados
Mejores características agronómicasMayor valor nutricionalMejoran el estado nutricionalNo son transgénicos (GM)Una estrategia sostenible basada en alimentosComplementa otras estrategias
Invitación a Sesión sobre la Biofortificación
4 Agosto, Salon D, 8:00 am – 10:00 am8:00-8:30 am/ Diagnóstico alimentario-nutricional en Colombia para orientar la estrategia de la biofortificación de cultivos (Sara del Castillo, Universidad Nacional de Colombia)8:30-8:45 am/ Contenido de hierro y zinc en arroz integral y pulido (Jaime Borrero, CIAT)8:45-9:00 am/ Maíces de alta calidad de proteína en Colombia (Luis Narro, Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT))9:00-9:15 am/ Estudio de eficacia del consumo de fríjol y maíz biofortificado (Cristina Araujo, Universidad del Valle)9:15-9:30 am/ Evaluaciones de la biodiponibilidad in vitro de nutrientes en platos preparados con cultivos biofortificados (Darwin Ortiz, CIAT)9:30-10:00 am/ Los cultivos biofortificados de yuca y batata (Alba Lucía Chávez, CIAT)
Para Mayor Información
www.AgroSalud.org
Helena Pachó[email protected]
Centro Internacional de Agricultura TropicalPalmira, Valle del Cauca
Teléfono: 2 445 0000
Estrategia para Evaluar Impacto Nutricional
Crear una cadena de evidencia
Concentración nutricional
Biodisponibilidad
Retención de nutrientes
AceptabilidadEficacia
Biofortificado No biofortificado>
Efectividad
SimulaciónCosto-
efectividad
Evidencia del Impacto Nutricional de Cultivos Biofortificados
Arroz biofortificado con hierro (Filipinas)
(Haas et al., 2005)
Hermanas religiosas
Arroz biofortificado3.21 mg/kg Fe
Arroz convencional0.57 mg/kg Fe
Consumo diario 9 meses
Evaluar impacto nutricional
Arroz Biofortificado Mejora el Estado Nutricional
(Haas et al., 2005)
Mujeres No-anémicas: Ferritina Sérica (>9 meses)
0
1
2
3
4
Ferritina (ln-ug/L)
Biofortificado Convencional
P<0.05
Mujeres No-anémicas: Fe Corporal (>9 meses)
020406080
100
Fe (umol/kg)
Biofortificado Convencional
P<0.05