Biofortificación: beneficios potenciales para los cultivos y la salud humana.
Por Dr. Begoña Blasco León, doctora en Biología por la Universidad de Granada y Gerente Adjunta de InnoPlant. Con más de 10 años de experiencia en la biofortificación agronómica y genética de cultivos.
La Dr. Begoña Blasco, desde su visión especializada en la nutrición vegetal, nos presenta el tema de la biofortificación y sus posibilidades dentro del sector fitoquímico.
Nos propone una técnica útil y económica con enorme posibilidades de aplicación para el sector agroalimentario, y por la que las empresas extranjeras ya están apostando.
¿Cuál es el origen de la biofortificación?
A lo largo de la historia, la agricultura ha sido la encargada de proporcionar los nutrientes necesarios (macronutrientes y micronutrientes) para que las personas podamos llevar una vida completamente saludable. Desafortunadamente, por la situación demográfica actual, en las últimas décadas los sistemas agrícolas han tendido al monocultivo viéndose restringido el cultivo de las distintas variedades de una especie, siempre a favor de las más comerciales. Este hecho ha derivado sobre todo en que los sistemas de suministro de alimentos no están aportando cantidades adecuadas de micronutrientes esenciales a una amplia proporción de la población mundial.
Esta situación de malnutrición de nutrientes comenzó a hacerse patente a mediado de los 80, cuando comenzaron los problemas socio-económicos derivados de la deficiencia de nutrientes minerales. En 1990 las Naciones Unidas apoyada por organismos como la FAO, WHO y UNICEF entre otros, tomaron las riendas ante esta situación de MNM. Pero no fue hasta el año 2000 cuando varios de estos organismos apuntaron directamente a la necesidad de eliminación o reducción significativa de las deficiencias de yodo, hierro, selenio, zinc y vitamina A. Fue en este periodo cuando comenzó el desarrollo de nuevas vías por las que se pudiese incrementar la concentración de nutrientes esenciales en los productos vegetales.
Actualmente, todas estas investigaciones han desembocado en la existencia de numerosas técnicas agrícolas capaces de cumplir con este propósito, siendo la biofortificación una de las técnicas más prometedoras de esta década no sólo por su gran efectividad incorporando micronutrientes del suelo a los vegetales destinados al consumo humano, sino también por el bajo coste que conlleva su aplicación.
¿Qué es la biofortificación? ¿Es una herramienta con aplicaciones prácticas?
La biofortificación ha sido definida como el proceso que incrementa la concentración de elementos esenciales biodisponibles en las porciones comestibles de las plantas de cultivo a través de la intervención agronómica. Además, existe la posibilidad del uso de estos productos vegetales tanto para el consumo humano como para el animal, generándose así un sistema de flujo de micronutrientes.
A pesar de la efectividad que hasta el momento han demostrado los programas de biofortificación para aumentar el consumo de este elemento en seres humanos a través de la dieta vegetal, ninguno de estos trabajos ha estudiado el efecto de la biofortificación sobre la calidad nutricional, y en especial la capacidad antioxidante, máxime cuando existen evidencias de que una aplicación excesiva de nutrientes puede dar lugar a afectos fitotóxicos para las plantas y por lo tanto puede afectar a esta característica nutricional.
Ciclo de nutrientes incrementados en los programas de biofortificación
Hoy día, existen numerosos ejemplos de cómo la aplicación de la biofortificación tiene efectos positivos tanto en los cultivos como en la población. Así, la aplicación de fertilizantes con selenio inorgánico para incrementar la concentración de selenio en los cultivos está teniendo una gran aceptación en países como Finlandia, Nueva Zelanda y Francia. De forma similar, el uso de yodo y zinc para enriquecer los cultivos ha demostrado su eficacia en países a gran escala como China y Tailandia.
¿Qué factores afectan a la viabilidad de un programa de biofortificación?
Aunque se trata de una técnica agronómica relativamente sencilla y con efectos inmediatos, únicamente puede ser aplicada para el enriquecimiento de los cultivos con elementos minerales. El incremento de elementos orgánicos, como por ejemplo las vitaminas, deben de ser sintetizados por la propia planta.
La efectividad de un programa de biofortificación viene determinada por numerosos factores como la capacidad de los cultivos de acumular elevadas cantidades de nutrientes esenciales en las partes que están destinadas al consumo humano. Además, este hecho ha de producirse sin que existan efectos fitotóxicos en las plantas y reducción de la producción agrícola. Para incrementar su concentración en los tejidos vegetales es necesaria la aplicación exógena de nutrientes minerales a través de la fertilización.
Se ha especulado mucho acerca de las consecuencias negativas que podría tener para el medio ambiente, por lo que la ejecución de un programa de biofortificación ha de realizarse siempre bajo el principio de precaución. Una vez aplicados los nutrientes deben de ser absorbidos desde el suelo por el sistema radicular. Es por ello que la biodisponibilidad de los elementos en el suelo es uno de los factores clave en la biofortificación ya que va a limitar su absorción por parte de los cultivos. En general, los elementos con buena movilidad en el suelo y en la planta son buenos candidatos para un programa de biofortificación. Asimismo, el uso de genotipos con elevada capacidad de absorción y acumulación de nutrientes (convencional breeding) puede ser un factor positivo y sinérgico en los programas de biofortificación.
Una limitación muy común de la biofortificación puede ser la baja fitodisponibilidad de los micronutrientes minerales en el suelo. Así, los esfuerzos agronómicos se han dirigido hacia la aplicación de fertilizantes minerales y la mejora de la solubilización y movilización de elementos minerales en el suelo. Además, la viabilidad de esta estrategia depende de varios factores, incluyendo la composición del suelo, movilidad del elemento mineral en el suelo y en la planta, y su lugar de acumulación. Por lo tanto, la aplicación de fertilizantes que contienen micronutrientes esenciales debe ser estudiada en profundidad para mejorar los niveles de micronutrientes en los tejidos comestibles de los cultivos. Por lo general, los elementos minerales con una buena movilidad en el suelo y en la planta son buenos candidatos para un exitoso programa biofortificación agronómica.
Para incrementar la concentración mineral de los tejidos comestibles de la planta sin tener un impacto negativo en la producción, es necesario incrementar la capacidad de absorción del mineral, mejorar el transporte hacia la planta y su acumulación en las porciones comestibles. A su vez, el elemento debe estar biodisponible para su absorción por el intestino de los humanos.
¿Qué repercusiones socio-económicas tiene la Biofortificación?
Las deficiencias en micronutrientes minerales, incluyendo hierro (Fe), zinc (Zn), selenio (Se) y yodo (I), afectan a más de la mitad de la población mundial. Otros minerales como calcio (Ca), magnesio (Mg) y cobre (Cu) pueden también ser deficientes en la dieta de lagunas poblaciones. Por lo tanto la malnutrición de nutrientes resulta en un impacto socioeconómico negativo a nivel nacional y mundial. Por ello este problema, también conocido como “hambre oculta”, es considerado como uno de los desafíos más importantes para la humanidad. Por ello, diversas agencias internacionales y gobiernos han señalado la necesidad de resolver con urgencia este problema. Las distintas vías para mitigar estos desordenes nutricionales son la diversificación de la dieta, la suplementación mineral, el enriquecimiento de alimentos procesados (fortificación de alimentos) y, como hemos visto, los programas de biofortificación de cultivos.
Las tres primeras técnicas mencionadas no siempre son eficaces mitigando la deficiencia de elementos minerales, ya que cambiar los hábitos alimenticios de la población es un reto muy difícil o casi imposible de alcanzar. Es por ello que la biofortificación de alimentos vegetales ha sido reconocida como una estrategia económica y eficaz para mejorar el estatus nutricional de la población.
Tal es su grado de aceptación que numerosos países han identificado la biofortificación como una herramienta clave para mejorar el estatus nutricional de la población y la han integrado dentro de sus políticas agrícolas. Actualmente se están desarrollando en países como China, Australia, Colombia, Panamá, Pakistán, Bangladesh o Malawi entre otros, ya que los costes de la biofortificación suponen una pequeña fracción de las inversiones que sus gobiernos están realizando para restablecer el status nutricional de la población.
Los costes del desarrollo de programas de biofortificación representan una pequeña fracción de lo que suponen las manipulaciones de cultivos por ingeniería genética. Además, los análisis metabólicos e ionómicos son suficientes para asegurar una ingesta segura de estos alimentos enriquecidos, por lo que no se requiere de una gran inversión inicial. Sin embargo, son numerosos los beneficios que aportan los programas de biofortificación de alimentos vegetales.
En primer lugar hay que considerar que estos productos son ampliamente aceptados por los consumidores y pueden ser distribuidos en los mercados a un precio muy competitivo. También, carecen de los inconvenientes y la poca aceptación que tienen los productos transgénicos en los mercados internacionales y sobre todo en los europeos. Asimismo, de cara a su comercialización poseen un valor añadido por sus efectos sobre la salud, tanto evitando y previniendo las enfermedades derivadas de desordenes nutricionales como promoviendo la síntesis de compuestos bioactivos en los cultivos.
Aunque el análisis de la efectividad de los programas de biofortificación depende de numerosos factores ambientales e inherentes al cultivo, finalmente su viabilidad depende de los agricultores, la aceptación pública, y la posible financiación gubernamental que estará determinada por el balance costes/beneficios.
Dr. Begoña Blasco León
Gerente Adjunta InnoPlant
bblasco@ugr.es
www.innoplant.es