Universidade Federal de Viçosa

Programa de Pós Graduação em Genética e Melhoramento

Mesa Redonda

                              

 

 

Biofortificação: programa Harvest Plus

 

 

 

Debatedores: Josiane Rodrigues

                      Joyce Faluba

                      Maria Andréia

                      Sara Rios

Moderador: Cosme Damião Cruz

 

Resumo

A deficiência em micronutrientes atinge mais de 3 bilhões de pessoas em todo o mundo. Os índices de subnutridos foram reduzidos na Ásia, no pacífico, América Latina e nas Ilhas do Caribe. Em contrapartida, continuam crescentes para a África, mais precisamente África sub-Saariana e regiões leste e norte deste mesmo continente (FAO, 2006). Estimativas da WHO (2006) indicam que aproximadamente 27% das crianças até os cinco anos de idade estão subnutridas, sendo que este índice é comum entre as gestantes, principalmente na África e Sul da Ásia, aonde algumas estimativas chegam a 51%.

Desde 1990, uma série de análises tem confirmado que 50 a 70% de todas as mortes de crianças nos países em desenvolvimento são causadas direta ou indiretamente pela fome e a desnutrição, além disso, as deficiências nutricionais de maior importância epidemiológica, desnutrição energético-protéica, deficiências minerais e a hipovitaminose A, estão estreitamente associadas ao quadro estrutural da pobreza (BRYCE et al. 2003).

O baixo acesso das populações aos alimentos ricos em micronutrientes, a presença, em proporções inadequadas, de inibidores e antinutrientes nas dietas, além da baixa biodisponibilidade dos minerais são causas atribuídas às deficiências destes elementos na população humana (LONG et al., 2004). As principais estratégias que auxiliam o combate às deficiências nutricionais nos países em desenvolvimento são a diversificação da dieta alimentar, a suplementação de vitaminas e minerais para mulheres grávidas e crianças pequenas, além da fortificação dos alimentos com esses nutrientes através de tecnologias pós-colheita.

A introdução de produtos agrícolas biofortificados - variedades melhoradas que apresentem um conteúdo maior de minerais e vitaminas - além de complementar as intervenções em nutrição existentes, proporciona maior sustentabilidade e baixo custo para produtores e consumidores. A literatura apresenta uma série de revisões e estudos recentes sobre a biofortificação dos alimentos (LONG et al., 2004; WHITE & BROADLEY, 2005; GYORGY BIRÓ, 2006; JOHNS & EYZAGUIRRE, 2006).

O Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) e o Instituto de Pesquisa sobre Políticas Alimentares (IFPRI) coordenam o programa Harvest Plus de biofortificação de alimentos, uma aliança mundial de instituições de pesquisa e de entidades executoras que se uniram para melhorar e disseminar produtos de melhor qualidade nutricional. A fase inicial do programa contempla seis culturas básicas para a alimentação humana nos diferentes continenetes: feijão, mandioca, milho, arroz, batata doce e trigo. O objetivo é gerar tecnologias e conhecimentos para o desenvolvimento de cultivares normais e com melhor qualidade protéica, com maiores teores de ferro, zinco e pró-vitamina A nos grãos, que deverão ser plantadas e consumidas em diversos países em desenvolvimento (GUIMARÃES et al., 2005).

O uso do melhoramento genético para enriquecer o alimento pode atingir um maior número de populações, complementando os sistemas de intervenção nutricional existentes. Pesquisas têm demonstrado ampla variabilidade genética em culturas como milho, trigo, arroz, entre outras, para o conteúdo de minerais, especialmente ferro e zinco. Além disso, uma maior concentração desses minerais nos grãos pode aumentar a produtividade das culturas em regiões com solos pobres em micronutrientes. Enfim, para que o programa de biofortificação de alimentos seja efetivo, uma série de fatores deve ser considerada: superioridade agronômica, valor nutricional biodisponível, a relação custo-benefício, a sustentabilidade, entre outros.

 

 

1.                Panorama da desnutrição mineral em humanos

 

A deficiência em micronutrientes atinge mais de 3 bilhões de pessoas em todo o mundo. Os índices de subnutridos foram reduzidos na Ásia, no pacífico, América Latina e nas Ilhas do Caribe.  Em contrapartida, continuam crescentes para a África, mais precisamente África sub-Saariana e regiões leste e norte deste mesmo continente (FAO, 2006). Estimativas da WHO (2006) indicam que aproximadamente 27% das crianças até os cinco anos de idade estão subnutridas, sendo que este índice é comum entre as gestantes, principalmente na África e Sul da Ásia, aonde algumas estimativas chegam a 51%.

Desde 1990, uma série de análises tem confirmado que 50 a 70% de todas as mortes de crianças nos países em desenvolvimento são causadas direta ou indiretamente pela fome e a desnutrição, além disso, as deficiências nutricionais de maior importância epidemiológica, desnutrição energético-protéica, deficiências minerais e a hipovitaminose A, estão estreitamente associadas ao quadro estrutural da pobreza (BRYCE et al. 2003).

 

2.               Deficiências em ferro e anemia ferropriva

 

A deficiência em ferro afeta mais de 2 bilhões de pessoas, especialmente as mulheres pobres (~17%), menos educadas (<12 anos, ~15%), grávidas (21%), além de garotas entre 12 e 19 anos, com índices entre 9 e 11% (SZARFARC et al., 1995).

No leste da África, 70% das crianças até os 5 anos e 40% das mulheres grávidas sofrem de anemia e no Brasil, as taxas mais elevadas de prevalência de anemia são encontradas em crianças com idade inferior a 2 anos (41 a 77%) e gestantes (29 a 52%), especialmente as adolescentes (SANDSTEAD, 2000).

No total, 0,8 milhões (1,5%) das mortes em todo o mundo são atribuídas à deficiência do ferro, 1,3% de todas as mortes masculinas e 1,8% das mortes femininas (WHO, 2006).

 

3.               Hipovitaminose A

 

A deficiência de vitamina A se destaca entre os principais problemas nutricionais em grande parte da população de países subdesenvolvidos, estando associada a 23% das mortes causadas por diarréia em crianças. A ingestão insuficiente de vitamina A ou de seus precursores, durante um período expressivo, origina diversas anormalidades, entre as quais, perda de apetite e de peso, alterações epiteliais, diminuição da resistência às infecções, e alterações no ciclo visual (PAIVA et al., 2006).

No Brasil, tal deficiência constitui problema endêmico nas regiões Norte, Sudeste e Nordeste. Esta última, por se tratar de uma região com Índice de Pobreza Humana (IPH) de 46%, onde carências nutricionais como a desnutrição energético-protéica e a anemia ferropriva atingem uma grande parcela da população, tem sido alvo de muitos estudos sobre a situação da hipovitaminose A (BRASIL, 2000; ABRASCO, 2006).

 

3.1       Carotenóides                                                                                                    

 

Os carotenóides são pigmentos, de cor variável entre o amarelo e o vermelho escuro, largamente distribuídos nos reinos animal e vegetal. Nos vegetais, os carotenóides primários funcionam como reguladores de crescimento e desenvolvimento, como pigmentos acessórios para a fotossíntese, fotoprotetores (prevenindo os danos oxidativos) e precursores do ácido abscísico (FAUSTO, 1991).

De todos os carotenóides conhecidos, o b-caroteno, além de ser o mais comum entre os alimentos, é o que possui maior atividade de pró-vitamina A. Estima-se que os carotenóides provenientes de vegetais contribuam, em termos mundiais, com aproximadamente 68% de vitamina A da dieta, podendo alcançar 82%, nos países em desenvolvimento (KRINSKY, 1991).

Modificações genéticas para aumento do acúmulo de carotenóides em novas estruturas têm sido realizadas com sucesso em bactérias, leveduras e em várias espécies vegetais (Sandmann & Mitchell, 2001).

 

4.               Deficiências em zinco

 

Estima-se que a deficiência de zinco afeta aproximadamente um terço da população mundial com estimativas que variam de 4% a 73%, com uma média de 82% para as gestantes. Esta deficiência é responsável por aproximadamente 16%, 18% e 10% das infecções respiratórias, índices de malária e diarréias, respectivamente. Em geral, 1,4% das mortes são atribuídas à carência em zinco: 1,4% nos homens e 1,5% nas mulheres (WHO, 2006).

O Zn é essencial para a atividade de mais de 300 enzimas, envolvendo-se em processos mitóticos, síntese de DNA e proteínas, expressão e ativação gênica, o que enfatiza sua importância durante os períodos de gestação (OSENDARP et al., 2003). A deficiência do zinco tem sido associada não só à redução do crescimento e desenvolvimento do feto, mas também a problemas no desenvolvimento do sistema imunológico, perda de apetite, lesões na pele, prejuízo na acuidade do paladar, dificuldades nos processos de cicatrização, hipogonadismo, retardo na maturação sexual, anorexia, morbidade e mortalidade por doenças infecciosas (WHITTAKER, 1998).

 

5.               Intervenções nutricionais para o combate às deficiências minerais

 

O baixo acesso das populações aos alimentos ricos em micronutrientes, a presença, em proporções inadequadas, de inibidores e antinutrientes nas dietas, além da baixa biodisponibilidade dos minerais são causas atribuídas às deficiências destes elementos na população humana (LONG et al., 2004). As principais estratégias que auxiliam o combate às deficiências nutricionais nos países em desenvolvimento são a diversificação da dieta alimentar, a suplementação de vitaminas e minerais para mulheres grávidas e crianças pequenas, além da fortificação dos alimentos com esses nutrientes através de tecnologias pós-colheita. Porém, todos estes processos dependem de infra-estruturas de mercado e sistemas de saúde altamente funcionais, que permitam o acesso das populações aos produtos gerados.

A introdução de produtos agrícolas biofortificados - variedades melhoradas que apresentem um conteúdo maior de minerais e vitaminas - além de complementar as intervenções em nutrição existentes, proporciona maior sustentabilidade e baixo custo para produtores e consumidores. A literatura apresenta uma série de revisões e estudos recentes sobre a biofortificação dos alimentos (LONG et al., 2004; WHITE & BROADLEY, 2005; GYORGY BIRÓ, 2006; JOHNS & EYZAGUIRRE, 2006).

O Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) e o Instituto de Pesquisa sobre Políticas Alimentares (IFPRI) coordenam o programa Harvest Plus de biofortificação de alimentos, uma aliança mundial de instituições de pesquisa e de entidades executoras que se uniram para melhorar e disseminar produtos de melhor qualidade nutricional. A fase inicial do programa contempla seis culturas básicas para a alimentação humana: feijão, mandioca, milho, arroz, batata doce e trigo. O objetivo é gerar tecnologias e conhecimentos para o desenvolvimento de cultivares normais e com melhor qualidade protéica, com maiores teores de ferro, zinco e pró-vitamina A nos grãos, que deverão ser plantadas e consumidas em diversos países em desenvolvimento (GUIMARÃES et al., 2005).

 

6.                Referências bibliográficas

 

ABRASCO. Disponível em: <http://www.abrasco.org.br/cienciaesaudecoletiva/artigos/arquivos/imagens/20060921124944_1.doc>. Acesso em: 27 de novembro de 2006.

 

Bryce, J.; El Arifeen, S.; Parkyo, G.; Lanata, C.; Gwatikin, D.; Habicht, J.P. Reducing child mortality: can public health deliver? Lancet, v. 362, p. 159-64, 2003.

 

FAO. Undernourishment around the world: Counting the hungry: latest estimates. Disponível em: http://www.fao.org/documents/show_cdr.asp?url_file=/docrep/006/j0083e/j0083e00.htm. Acesso em: 02 de maio de 2006.

 

FAUSTO, M.A. Vitamina A e câncer. Revista de nutrição da PUCCAMP. v.4, n.1/2, p. 154-165, 1991.

 

GUIMARÃES, P.E.; RIBEIRO, P.E.A.; PAES, M.C.D.; SCHAFFERT, R.E.; ALVES. V.M.C.; COELHO, A.M.; NUTTI, M.; VIANA, J.L.C.; NOGUEIRA, A.R.A. & SOUZA, G.B. Caracterização de linhagens de milho quanto aos teores de minerais nos grãos. Sete Lagoas, MG: Embrapa CNPMS, 2005. 4p. (Embrapa-CNPMS, circular técnica, 64).

 

GYORGY BIRÓ. How does the bioavailability of ingredients in functional foods influence the human biological efficiency? Functional Food, Ano 17, n. 1, 2006.

 

JOHNS, T. & EYZAGUIRRE, P. B. Biofortification, biodiversity and diet: A search for complementary applications against poverty and malnutrition. Food Policy, 2006. <http://dx.doi.org/10.1016/j.foodpol.2006.03.014>. Acesso: 12 de setembro de 2006.

 

KRINSKY, N.Y. Effects of carotenoids in cellular and animals systems. American Journal of Clinical Nutrition. v.53, p. 238-246, 1991.

 

LONG, J.K; BANZIGER, M. & SMITH, M.E. Diallel analysis of grain iron and zinc density in southern African-adapted maize inbreeds. Crop Science, v. 44, p. 2019-2026, 2004.

 

OSENDARP, S. J. M.; WEST, C.E. & BLACK, R.E. The need for maternal zinc supplementation in developing countries: an unresolved issue. Journal of Nutrition, v. 133, p. 817S-827S, 2003.

 

PAIVA, A.A.; RONDO, P.H.C.; GONÇALVES-CARVALHO, C.M.R. et al. Prevalência de deficiência de vitamina A e fatores associados em pré-escolares de Teresina, Piauí, Brasil. Cad. Saúde Pública.,  Rio de Janeiro,  v. 22,  n. 9,  2006. 

 

Sandmann, G.; Mitchell, G. In vitro inhibition studies of phytoene desaturase by bleaching ketomorpholine derivatives. Journal of Agriculture and Food Chemistry. v. 49, p. 138-141, 2001.

 

SANDSTEAD, H.H. Causes of iron and zinc deficiencies and their effects on brain. In: Symposium: Dietary zinc and iron – Recent perspectives regarding growth and cognitive development. Journal of Nutrition, v. 130, p. 347S-349S, 2000.

 

SZARFARC, S.C., STEFANINI, M.L.R., LERNER, B.R. Anemia Nutricional no Brasil. Cadernos de Nutrição, São Paulo, v.9, p.5-24, 1995.

 

WHITE, P.J. & BROADLEY, M.R. Biofortifying crops with essential mineral elements. Trends in Plant Science. v.10, n. 12, 586-593p, 2005.

 

WHITTAKER, P. Iron and zinc interactions in human. American Journal of Clinical Nutrition, v. 68 (suppl), p. 442S – 446S, 1998.

 

WHO. The world health reports. Disponível em: <http://www.who.int/whr/2002/en/whr02_en.pdf> Acesso em: 02 de maio de 2006.