Post on 22-Jun-2020
Yuca biofortificada
¿Porqué yuca?
¿Porqué carotenoides?
Plan de trabajo
¿Porqué yuca?
¿Porqué carotenoides?
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
Siembras comerciales
en suelos ácidos
Introducción:
el futuro de la yuca
Siembras comerciales
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
Yuca biofortificada
¿Porqué yuca?
¿Porqué carotenoides?
Plan de trabajo
¿Porqué yuca?
¿Porqué carotenoides?
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?
¿Porqué carotenoides?
Plan de trabajo
¿Porqué yuca?
¿Porqué carotenoides?
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
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
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
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
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)
Resultados de la cosecha en curso (6800 de 8000 genotipos)
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)
Resultados de la cosecha en curso (6800 de 8000 genotipos)
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 !