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Investigación nutricional

de alimentos

biofortificados

Qué se ha logrado, y hacia dónde vamos?

Erick Boy

PCCMCA, Guatemala, (Mayo 5, 2014)

Hambre oculta: deficiencia de

vitaminas y minerales

• 2 billones afectados, la mayoría en países de bajos ingresos

• Discapacidad mental

• Ceguera

• Función inmunológica deficiente

• Mortalidad infantil y materna

• Perdida de productividad: 2-3% GDP

COPENHAGEN CONSENSUS 2012

1. Intervenciones integradas con micronutrientes para

mejorar la nutrición y la educación

2. Expansión de subsidios para combatir la malaria

3. Expansión de cobertura de las inmunizaciones para

niños(as)

4. Desparasitación de escolares para mejorar los

resultados educacionales y de salud

5. Expansión del tratamiento de la tuberculosis

6. Investigación y desarrollo para aumentar

productividad de cultivos, disminuir el hambre,

combatir la destrucción de biodiversidad, y disminuir

el impacto del cambio climático.

“Una de las inversiones mas convincentes es la entrega de nutrientes a las poblaciones desnutridas. Los beneficios son tremendos – en términos de salud, educación y productividad”

SuplementaciónFortificación

Agricultura: BiofortificaciónEl proceso de aumentar el contenido de nutrientes en las partes comestibles de lasplantas (Jeong and Guerinot, 2008)

Diversificación de la dieta

Estrategia Complementaria

Biofortificación-mejorando cultivos y alimentos para una mejor nutrición

Costo-efectivo: una sola

inversión para investigación

Grupo objetivo: personas en situación de pobreza, consumidores de cultivos básicos, niños<5 años, MER

Sostenible para productores

Yuca

Vitamina A

Nigeria & RDC

Frijol

Hierro

Ruanda & RDC

Maiz

Vitamina A

Zambia

Variedades Liberadas en Africa y Asia

2007

Camote

Vitamina A

Uganda

Mijo Perla

Hierro

India

Arroz

Zinc

Bangladesh

Trigo

Zinc

India | Pakistan 2015

2013

2012 2013

20122011

2013

2012

Cultivos biofortificados liberados en 27 países

18 en Africa, 4 en Asia, 5 en LAC

En desarrollo en 43 países

26 en Africa, 8 en Asia, 9 en LAC

4 Vita-A , 5 Hierro, 4 Zinc

SorghumBanana

Plantain Cowpea Potato

Lentil

¿Qué se busca?

Mejorar la seguridad alimentaria y

nutricional a través de cultivos biofortificados Fríjol

Maíz

Arroz

Camote

¿Cómo?

Mejores características agronómicas

• Mayor: rendimiento, resistencia a plagas, tolerancia a sequía

Aumentar la disponibilidad de alimentos en el

hogar

Mejorar la seguridad alimentaria

¿Cómo se contribuye a mejorar la seguridad

alimentaria y nutricional?

Mejores características agronómicas

• Mayor: rendimiento, resistencia a plagas, tolerancia a sequía

Aumentar la disponibilidad de alimentos en el

hogar

Mejorar la seguridad alimentaria

Aumentar la ingesta de estos nutrientes

Mayor contenido nutricional

• Más: hierro, zinc, beta-caroteno

Mejorar la seguridad nutricional

Estrategia dinamica de investigacion

nutricionalSuficiente nutrientes después de

procesamiento?

Suficiente consumo del alimento para disminuir

brecha nutricional?

Estado nutricional mejora en

condiciones controladas?

EFICACIA

Estado nutr. Y Socioeconomico mejora

en condiciones de programa? EFECTIVIDAD

Densidad de MN elevada sin sacrificar

rendimiento / productividad

Sufficiente MN para producer

efectos medibles en estado

nutricional?

Investigación nutricional a la

fecha (Abril 2015)Ingesta &

estado nutricional

Retención Absorción Eficacia Efectividad

CAMOTE

MAIZ

YUCA

FRIJOL

MIJO PERLA

ARROZ

TRIGO

Completo:

VA

Fe

Zn

Investigación nutricional a la

fecha (Abril 2015)Ingesta &

estado nutricional

Retención Absorción Eficacia Efectividad

CAMOTE

MAIZ

YUCA

FRIJOL

MIJO PERLA

ARROZ

TRIGO

Completo:

VA

Fe

Zn

Investigación nutricional a la

fecha (Abril 2015)Ingesta &

estado nutricional

Retención Absorción Eficacia Efectividad

CAMOTE

MAIZ

YUCA

FRIJOL

MIJO PERLA

ARROZ

TRIGO

Completo: Activo:

VA

Fe

Zn

Investigación nutricional a la

fecha (Abril 2015)Ingesta &

estado nutricional

Retención Absorción Eficacia Efectividad

CAMOTE

MAIZ 2

YUCA 2

FRIJOL 3

MIJO PERLA

2

ARROZ

TRIGO 2

Completo: Activo:

VA

Fe

Zn

Investigación nutricional a la

fecha (Abril 2015)Ingesta &

estado nutricional

Retención Absorción Eficacia Efectividad

CAMOTE

MAIZ 2 2016-18

YUCA 2

2016-18

FRIJOL 3 2 2015-17

MIJO PERLA

2 2016-18

ARROZ 2015-16 2017-19

TRIGO 2 2014-15 2016-18

Completo: Activo:

VA

Fe

Zn

TDRC, ZAMBIA

Eficacia

• La capacidad de una intervención para alcanzar las metas y objetivos establecidos en condiciones optimas (controladas).

• La demostración de un efecto biológicamente significativo atribuible causalmente a una intervención nutricional ejecutada bajo condiciones de un ensayo aleatorio controlado.

Alimentos biofortificados con hierro

• Hierro biodisponible

• Retención en frijol y mijo integral >90%

• Eficacia:

– 4 estudios realizados 2004-2014:

• Arroz, Filipinas

• Frijol negro, escolares, México.

• Frijol pinto, universitarias, Ruanda.

• Mijo perla, adolescentes de la India.

Concentración de Hierro en alimentos

básicos consumidos (mg/kg)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 2 3 4

High Iron

Control

9.8

1.9

86

43

95

55

87

30

Filipinas Ruanda México India

Arroz Frijol Frijol Mijo Perla

mg/kg

Concentración de Hierro en alimentos

básicos consumidos (mg/kg)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 2 3 4

High Iron

Control

9.8

1.9

86

43

95

55

87

30

Filipinas Ruanda México India

Arroz Frijol Frijol Mijo Perla

mg/kg

400 g/d

160 g/d 200 g/d60 g/d

Meta-analisis del impacto de intervenciones con

alimentos biofortificados con hierro sobre el

estado nutricional de hierro

Julia L. Finkelstein, Saurabh Mehta, Jere D. Haas

Division of Nutritional Sciences

Cornell University, Ithaca, New York

Divisions of Nutrition and Infectious Diseases

St. John’s Research Institute, Bangalore, India

Estudios de eficacia de cultivos

biofortificados con hierro

Prevalencia basal elevada de anemia (39%) y deficiencia de hierro (44%)

Meta análisis: Ferritina (reserva de hierro)

EstudiosDiff. in

MeansS.E. p

Mijo Perla 0.063 0.136 0.646

Arroz 0.116 0.145 0.422

Frijol 0.264 0.144 0.067

Resumen 0.232 0.070 0.001

Aumento significativo de la concentración de la reserva corporal de

hierro

-1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00

Incremento de Hemoglobina (transporte de

oxigeno)

EstudiosDiff. en

PromediosS.E. p

Mijo Perla0.080 0.137 0.561

Arroz 0.023 0.145 0.867

Frijol0.585 0.144 <0.001

Resumen0.229 0.070 0.001

-1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00

Incremento significativo de la concentración de hemoglobina

• En ensayos controlados, las intervenciones con

alimentos biofortificados aumentaron

significativamente la concentración de

hemoglobina, ferritina sérica, y hierro corporal

total

• Los alimentos biofortificados aumentaron la

probabilidad de resolución de la deficiencia de

hierro

Meta análisis de efectos de alimentos

biofortificados con hierro: resumen de

hallazgos

La ingesta de hierro de mijo perla mejora el

estado nutricional de hierro y la función de

atención en escolares de 12-16 años de la India

(Samuel Scott, Micronutrient Forum, Addis

Ababa, Junio 5, 2014

• Hallazgos: En 6 meses la ingesta mayor de

hierro de este cereal se asoció con:

1. Aumento de ferritina sérica y hierro corporal

2. Mejoramiento de la función de atención

• Conclusión: el consumo de MP biofortificado

durante 6 meses mejoró el estado nutricional de

hierro y el desempeño en pruebas

computarizadas de la función atencional de los

escolares, lo cual no se observó en grupo de MP

convencional o en aquellos cuyo estado

nutricional de hierro no mejoró durante la

intervención.

Resumen de investigaciones sobre

biofortificados con provitamina A

• Degradación de primer orden de carotenoides pos cosecha: ~50% durante primer mes en almacén

• Elevada biodisponibilidad del β-caroteno de maíz, yuca y camote (βC:retinol 3:1, 5:1 & 12:1, respectivamente);

• El estudio de eficacia de la yuca en Kenia demostró que el consumo regular de yuca mejora los niveles de retinol sérico significativamente en escolares (Wageningen Agric. U.; tesis doctoral, Elise Talsma).

• La efectividad del camote de pulpa naranja: tasas altas de adopción, incremento del consumo de vit. A, y mejoramiento del estado nutricional (Uganda) y menor incidencia de diarrea (Mozambique) en <5 años edad.

Maíz con carotenoides

precursores de la vitamina A:

Zambia

33

Total body reserve changes

(P < 0.0001 for non-normal distribution)

b

1000

a a

-1000

1500

-500

0

500

MB/VA- Maiz

biofort.

MB/VA+

Ch

an

ge

inT

BR

VA

(µm

ol)

P = 0.0034When values are ranked

Maíz con PVA incremento reservas de retinol de igual forma que la vitamina A agregada al maíz blanco

AJCN. Publicado primero en lilnea en

Octubre 8, 2014 as doi:

10.3945/ajcn.114.087379

Mejor adaptación a penumbra (adaptación a la

oscuridad) en pre-escolares de Mkushi, Zambia

rural (4-8 años) (Univ. Johns Hopkins, 2014)

IndicadorMaíz Blanco

(n=154)

Maíz Naranja(n=151)

Valor de p

Respuesta a estímulos

luminosos

Todos los estímulos

(-2.9 a 0.1 c/m2)-0.3 +/- 6.2 -1.8 +/- 6.2 0.06

Baja intensidad

(-2.9 a -1.3 c/m2)-0.5 +/- 6.0 -2.1 +/- 6.1 0.04

Alta intensidad

(-0.9 a 0.1 c/m2) 0.1 +/- 6.6 -1.6 +/- 7.9 0.06

Umbral pupilar

Mejoramiento (%) 20.0 31.8

0.05No cambio (%) 60.0 56.4

Empeoramiento (%) 20.0 11.9

Resumen de investigación en

cultivos biofortificados con Zn:

Trigo

Resultados de investigación del Zn

37

• Revisión (↑) de requerimientos fisiológicos de cinc;

• El consumo regular de mijo perla resultó en absorción elevada de cinc en preescolares de la India (100% requerimiento promedio estimado) (Hambidge et al, JN 2013);

• El trigo biofortificado provee aproximadamente un 70% más de Zn biodisponible (estudios en mujeres sanas en México y Suiza) sin efecto del grado de extracción de harina;

• Dos estudios de eficacia del trigo biofortificado en la India (mujeres en edad fértil y niños(as)<5 años)

Retos

• Fitomejoramiento:

– frijol con menos acido fitico para incrementar biodisponibilidad de Zn (arroz) y Fe (frijol)

– arroz con mas hierro y zinc después de Pulido

• Pos cosecha:

– Carotenoides con mayor estabilidad

• Consumidores:

– Técnicas culinarias (lavado de arroz, optimizar uso de agua, etc. )

• Modificación de conducta: alimentación complementaria

• Comprobación de efectividad

38

Inovaciones

• Frijol con bajo contenido de fitato (lpa)

• Exploración preliminar:

–Prebióticos / antiinflamatorios

–Antioxidantes

• Cultivos secundarios: lenteja, sorgo, banano, papa

• Canasta de alimentos biofortificados: ciclo de vida (prenatal y hasta segundo año de vida)

Gracias

Efectos del consumo de frijol biofortificado con

hierro: indicadores bioquímicos de estado

nutricional de hierro