El Futuro de la Biofortificaciónen el Perú

Rodomiro Ortiz

1000

1500

2000

2500

3000

1961

1964

1967

1970

1973

1976

1979

1982

1985

1988

1991

1994

1997

2000

2003

2006

Maíz

Rendimiento anual (kg ha-1) del maíz en el Perú (1961-2007)

Fuente: Rodomiro Ortiz usando FAOSTAT (12 Feb. 2009) para tabular los datos

Perú: que se consume y que se consumía (per capita anual kg)Item 1961 2003 1961 2003Calorías 2140 2579Origen animal 269 333 Origen vegetal 1871 2246CultivosPapa 79 72Trigo (harina, fideos y pan) 54 51Arroz 20 49Plátano 30 34Azúcar 23 33Yuca 28 25Cerveza 13 24Maíz * 13Cebolla 5 12Naranja 10 11Camote 11 6Limón 4 5Cebada 15 4Tomate 2 4Manzana 6 2Uva 1 2Frijol 3 1OleaginosasAceite vegetal 5 6CarnesRes 7 4Pollo 2 13Carnero/Chivo 4 1Porcino 4 3Pescados y mariscos 13 21Huevo 2 5Leche 49 47

Porcentaje de las calorías de origen animal (13%) y vegetal (87%) no varían significativamente en los años incluidos en esta comparación

* < 1 kgFuente: Rodomiro Ortiz usando FAOSTAT (12 Feb. 2009) para tabular los datos

Perú Área Producción Rendimiento GlobalCultivo (ha) Tasa

anual (ha) (t) Tasa anual

(t)(t ha-1) Tasa anual

(kg ha-1)

(t ha-1)

Maíz 481,189 5,190 1’361,656 3,409 2.9 26.7 5.0Café 440,000 4,647 230,000 3,467 0.5 4.2 0.8Arroz 338,870 5,607 2’455,809 43,786 7.2 * 70.3 4.2Papa 269,441 - 438

NS3’388,147 36,232 12.6 154.4 16.6

Plátano 160,000 2,088 1’837,384 23,142 11.5 - 43.7 11.7Cebada 155,000 - 1,286 200,000 -136 NS 1.3 7.6 2.4Trigo 144,464 - 549 181,367 815 1.3 10.6 2.8Yuca 100,000 1246 1’100,000 12,148 11.0 - 45.4 12.2Algodón 95,000 - 3,015 213,266 - 4,025 2.2 7.9 2.1Frijol (seco) 75,110 143 NS 81,788 351 1.1 3.1 0.7

Caña de azúcar 67,735 171 8’246,406 -31,770 121.7 ** - 912.7 70.9Haba 47,000 377 58,000 561 1.2 4.9 1.8Arvejasecaverde

45,00025,500

364412

45,50086,500

4541,391

1.03.4

4.1 NS10.3

1.57.6

Quinua 29,050 179 34,000 346 1.2 9.1 0.8Naranja 25,000 290 335,000 2902 13.4 - 62.8 16.4Espárrago 24,000 548 283,473 51,72 11.8 *** 122.6 5.1Ají seco 21,500 2,139 165,00 16,079 7.7 *** - 15.7 NS 1.5Limón 21,000 476 227,000 5,190 10.8 - 27.4 NS 14.3Cebolla (seca) 18,500 247 580,000 8,252 31.4 232.7 18.7Mango 17,000 251 245,000 3,709 14.4 **** 0.9 NS 7.3Palta 13,500 87 120,000 1,110 8.9 63.4 8.3Camote 11,000 - 43 195,000 1,491 17.7 ***** 157.4 13.9Manzana 10,500 147 145,000 2,014 13.8 11.8 NS 13.1Tomate 5,500 52 180,000 3,629 32.7 494.1 27.3

Principales cultivos del Perú (2007) por área y producción total y sus respectivas tasas promedio de crecimiento anual (1961-2007)

Las tasas de crecimiento anual muestran una regresión lineal significativa (P < 0.05) al menos que se indique lo contrario (NS)

* Segundo más alto rendimiento nacional en el 2007 en superficies de cosecha > 100,000 ha (después de EEUU)** Más alto rendimiento nacional en el 2007*** Más alto rendimiento nacional en el 2007 en superficies de cosecha > 10,000 ha**** Tercer más alto rendimiento nacional en el 2007 en superficies de cosecha > 10,000 ha (después de Brasil y R.D. Congo)***** Quinto más alto rendimiento nacional en el 2007 en superficies de cosecha > 10,000 ha (después de Egipto, Japón, China y EEUU)

Fuente: Rodomiro Ortiz usando datos de FAOSTAT (12 Feb. 2009) para calcular las tasas promedio de crecimiento anual

¿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; Pachón, 2010)

clay

uca.

org

¿Cómo Surge la Biofortificación?

(Nestel et al., 2006, Pachón,2010)

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?

Ingesta del cultivo (g/ día)

Incremento deseado del nutriente

Concentración del nutriente después

de la cocción, almacenamiento y

procesamiento

Biodisponibilidaddel nutriente

Concentración del nutriente objetivo en el

cultivo

Consideraciones para orientar la Biofortificación

(Bonierbale, 2010)

Objetivo de Mejoramiento Nutricional (OMN)Cantidad de hierro que debería tener la papa

para tener un impacto biológico medible

Cantidad de papa

consumida

Cantidad de hierro a aumentar según biodisponibilidad del hierro de la dietaOMN

800 g /día

10% de biodisponibilidad

de Fe

OMN: La papa debería aumentar su contenido de hierro (promedio actual: 19 mg /k) hasta 38 mg / k para tener

impacto biológico; los fitomejoradores indican que es posible aumentarlo hasta 48 mg / k

4 mg / día

(Bonierbale, 2010)

Papas Nativas Selectas

Población de base para características nutricionales, de resistencia y calidad culinaria

×

*

Clones y Parentales Mejorados

(Bonierbale, 2010)

Análisis de Costos y Beneficios

12Hemoglobina

Dist

ribuc

ión

de la

pob

lació

n

Deficiencia de Hierro Suficiencia de Hierro

(Bouis, 2004)

Suplementación

Biofortificación

Maíz de Alta Calidad Proteica (ACP)

(Villegas, 1972)

Maíz a cuyo genoma se le ha introducido un alelo que le confiere alto contenido de los aminoácidos esenciales lisina y triptófano

El alelo Opaco-2 (o2), es más utilizado que otros alelos (Opaco-6, Opaco-7, Harinoso-2 y Harinoso-3) en el fitomejoramiento del maíz

Lisina y triptófano en maíz (g/100 g proteína)

Opaco-2 suave Opaco-2 modificado25% translúcido

Opaco-2 modificado50% translúcido

Opaco-2 modificado100% translúcido

Opaco-2 modificado75% translúcido

Meta-análisis: dietas con maíz ACP mejoró en 9% la estatura y 12% el peso de pre-escolares desnutridos en África y Latinoamérica

(Gunaratna et al., 2009)

Maíz de Alta Calidad Proteica en el Perú

Maíz amarillo duro, se adapta a costa y selva y, se utiliza en concentrados para aves, cerdos, ganado vacuno

Maíz blanco, se adapta en la sierra (2,600 a 3,000 msnm.), y se puede utilizar en harinas y otros alimentos, y en crianza familiar animales

(Narro, 2010)

Contenido (%) de lisina y triptófano del híbrido INIA 611 Nutriperú (ACP) e híbrido de endosperma normal Dekalb-834

T

INIA 611 Nutriperu Dekalb-834

Lisina 0.366 0.249Triptófano 0.084 0.051

Proteína 10.27 9.65

(Narro, 2010)

Mejor ganancia de peso, conversión alimenticia, y pigmentación de tarsosen pollos alimentados con dietas a base de maíz ACP INIA 611

El costo de alimentación por kilo de pollo fue menor en aves alimentadoscon maíz ACP INIA 611: US$ 0.015 por kg de pollo

Pavos hembra y macho alimentados con dieta a base de maíz INIA 611alcanzaron mayor peso vivo y mejor conversión alimenticia y a menor costo

¿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?

(Pachón,2010)

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)

Híbrido de Maíz ACP INIA 611

Biofortificación y Biotecnología

• La biotecnología tiene como base la ciencia y el conocimiento científico. Esta herramienta se deriva de la fusión de varias disciplinas: biología, fisiología, bioquímica, genética, virología, agronomía, ingeniería, química y microbiología, entre otras, y cuya integración permite la aplicación de la biotecnología en diversos sectores: industrial, ambiental, salud humana y animal, y agrícola

Los métodos del fitomejoramiento

Tradicional Genómica Ingeniería Genética

¿Cómo se desarrollan Cultivos Biofortificados?

Fríjol Tolerante a Sequía

Fríjol con Alta Concentración de Hierro

X

Fríjoles tolerantes a sequía y con más

hierro

1. Fitomejoramiento Convencional(Pachón,2010)

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 convencional Contribuyó ~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 en las Filipinas

Efectividad de Camote Biofortificado con Beta-Caroteno

Camote biofortificado con β-caroteno mejoró en 10% el almacenamiento de vitamina A en escolares de Sudáfrica (van Jaarsveld et al., 2005), y redujo en 37% los pre-escolares con

deficiencia de vitamina A en Mozambique (Low et al., 2007)

Intervención de agricultura, nutrición y mercadeo para aumentar la producción y el consumo de camote anaranjado en una zona rural de Mozambique

Producción aumentó después de 2 ciclos agrícolas La ingesta de vitamina A y el retinol sérico era mayor en

niños pre-escolares

Camote anaranjado con 1031 RAE* versus camote blanco con 0 RAE

Niños surafricanos de 5 a 10 años consumieron el camote 53 días en el colegio

Se utilizó MRDR^ para evaluar el estado de vitamina A del hígado después de la intervención

*Retinol Activity Equivalents^Modified-relative-dose-response test for vitamin A status

Absorción en Trigo Biofortificado con Zinc

Mujeres mejicanas en edad fértil consumieron 300 g de trigo biofortificado o convencional por 2 días

Se marcó el zinc con isótopos estables Se 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 en México (Rosado et al., 2009)

¿Cómo se desarrollan Cultivos Biofortificados?

2. Ingeniería Genética

(www.almamater.cu; www.rugby.it; Ali-Babili & Beyer, 2005)

Narciso

Enzimas

Síntesis de β-caroteno

Agrobacterium

Arroz dorado

El Arroz Dorado ó “Golden Rice”• El 11% de menores de 5 años en el Perú sufre de

deficiencia sub-clínica de vitamina A

• Los alimentos hechos a base de cultivos genéticamente modificados que están disponibles en la actualidad (principalmente maíz, soja y colza) han sido juzgados seguros para comer, y los métodos utilizados para examinarlos han sido considerados apropiados por el Consejo Internacional de la Ciencia y concuerdan con las opiniones de la OMS y la FAO

Millones de vidas humanas pueden salvarse: Como la severidad de VAD depende de los ingresos, los efectos positivos del “Golden Rice” son más pronunciados en los grupos de menores recursos. En un escenario pesimista, el costo de salvar un DALY es < US$ 20 comparado con el costo de US$ 134–599 por suplementación de la dieta con vitámina A

VAD = Deficiencia de vitámina ADALY = Años de vidaajustados por incapacitación

Impacto Nutricional Potencial(si se cumple el 100% de la meta)

Contribución (μg/d) Nutricional de Cultivos Biofortificados: Perú

0500

100015002000

Hierro Zinc Vitamina A

Fríjol (4 g) Yuca (67 g) Maíz (75 g)Arroz (129 g) Camote (13 g)

*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/faostat/foodsecurity/Files/FoodConsumptionFoodItems_en.xls)

29% RDA23% RDA6% RDAAporte adicional de nutrientes en comparación con requerimientos (RDAs)

(Pachón,2010)

El PMA organizó el Taller Nacional de Biofortificación(San Isidro 22.3.2010) con para sistematizar experiencias en una publicación que servirá como herramienta informativa y educativa, y que a su vez será utilizada para abogar por la producción de productos biofortificados como alternativa para el mejoramiento de los programas alimentarios en Perú

Taller Nacional de Biofortificación• Los + 50 participantes estuvieron de acuerdo que los

cultivos biofortificados harán posible aumentar la ingesta de aminoácidos esenciales, las provitaminas A, el hierro y el zinc, aunque lograr que los consumidores acepten los cultivos biofortificados será un reto.

• Con el advenimiento de los sistemas de semilla certificada, el desarrollo de mercados y productos, y la creación de la demanda para estas nuevas variedades, esto puede convertirse en una realidad en el Perú

Políticas para Promover la Siembra de Cultivos Biofortificados

• Identificar los cultivos biofortificados, • Promover la evaluación de cultivares biofortificados, • Incoporar biofortificación en los programas de

desnutrición, • Incentivar a los agricultores que se dedican a la

producción de cultivos biofortificados, • Invertir en la investigación de cultivos biofortificados• Estimular la producción de cultivos biofortificados por

las instituciones públicas y empresas privadas (por ejemplo, a través de la responsabilidad social corporativa de las empresas mineras)

Lineamientos para la Biofortificaciónen el Perú

• Desarrollar e implementar estrategias comunicacionales educativas para posicionar los alimentos biofortificados y biodiversos en la agenda pública

• Promover e incentivar el cultivo masivo por los agricultores de variedades biofortificadas disponibles del camote, el maíz y la papa así como su posterior procesamiento e industrialización para el consumo masivo

• Identificar los indicadores e instrumentos de monitoreo y evaluación para medir el consumo e impacto nutricional

• Intercambiar experiencias exitosas de aplicación de programas de alimentación basados en alimentos biofortificados o biodiversos en Latinoamérica y el Caribe

Biofortificación es una Estrategia Complementaria

Abordar Deficiencias Nutricionales

Fortificación Industrial

Diversificación de la Dieta

Suplementación

Recuperación Nutricional

Biofortificación de Cultivos

Educación Nutricional

(Pachón,2010)