Biofortificación I. Golden... o hablemos de la Vitamina A

La Ciencia de Amara se ha sumado a la iniciativa #mitostransgénicos promovida por @BIOTECH_SI para hablar de BIOFORTIFICACIÓN.
La biofortificación no significa como pueda parecer, que la vida te haga más fuerte. Más bien es el proceso a través del cual se generan unos alimentos enriquecidos en nutrientes esenciales para la alimentación. Estos alimentos tendrán una disponiblidad de micronutrientes mayor que los alimentos originales y se trata de productos básicos en la dieta. Atendiendo a esta característica, hay que destacar que se trata de una estrategia de gran importancia en materia de la lucha contra el hambre en países en vías de desarrollo y lugares necesitados. Dejemos claro antes de seguir que no siempre, alimento biofortificado es sinónimo de transgénico. Para conseguir estos alimentos, se utiliza, además de la biotecnología, técnicas de fitomejoramiento convencional.
¿Son necesarios? Pues en algunos casos, sí. 

Cuando se desarrolla un cultivo biofortificado, una de las cosas que hay que tener en cuenta es que se potencie aquel alimento que forme parte esencial de la dieta de estas poblaciones y que mejor se adapte al medio. No tendría sentido desarrollar un alimento de regadío para una zona árida y desértica de África. Por suerte, cada vez son más los ejemplos que vamos encontrando de alimentos biofortificados en investigación, así que os voy a traer solo los más representativos y no todos irán en este post. 
Dentro de estos alimentos, hay uno que requiere especial atención. Es el primer alimento fortificado que se desarrolló y el único que se ha hecho con fines humanitarios hasta el momento. Uno, que para los que defendemos los OMG, significa algo especial. El arroz dorado. 
Para poner las cosas en contexto, veamos la importancia de la vitamina A y lo que supone su deficiencia. Tal vez así podamos apreciar la importancia del desarrollo de este tipo de alimentación enriquecida. 

Fuentes de vitamina A

La vitamina A o retinol, es una vitamina liposoluble, es decir, fácilmente disoluble en grasas o aceites pero no en agua (a diferencia de las vitaminas hidrosolubles). La vitamina A como tal, se encuentra en productos de origen animal como carne de res, huevos, pescado, aves de corral, hígado, aceite de hígado de bacalao y productos lácteos. Pero en alimentos de origen vegetal, (frutas y verduras) encontramos un precursor, el  b-caroteno, que será transformado en vitamina A en la mucosa del intestino delgado.
Fue descrita en 1913 por Lafayette Mendel y Thomas Burr Osborne en la Universidad de Yale, que descubrieron un factor liposoluble en la mantequilla. Sin embargo, ya en el papiro de Ebers, escrito en el 1500 a.C, se hablaba la ceguera nocturna posiblemente causada por la deficiencia de vitamina A y para la que se recomendaba hígado de buey asado, untado en miel, ocre rojo, y el humor de los ojos de un cerdo, que el curandero vertía en el oído del paciente. En fin... hace más de 3500 años de esto. 
La carencia alimentaria de vitamina A afecta frecuentemente y de manera importante a los ojos y puede llevar a la ceguera. La xeroftalmia, que significa sequedad de los ojos (de la palabra griega xeros que significa seco), es el término que se utiliza para incluir las manifestaciones oculares resultantes de la falta de vitamina A. La deficiencia de esta vitamina, tiene además un papel en varios cuadros clínicos no relacionados con los ojos, y puede contribuir a aumentar la tasa de mortalidad infantil, sobre todo en niños con sarampión. Las manifestaciones oftálmicas graves de la carencia de vitamina A producen destrucción de la córnea y ceguera, y se observan principalmente en niños de corta edad. 

Xeroftalmía avanzada con destrucción de la córnea 
y ceguera total. Fuente: FAO

Un consumo inadecuado de caroteno (el precursor) o de vitamina A, una deficiente absorción de la vitamina o una mayor demanda metabólica puede llevar a la carencia de vitamina A. De estas tres, la deficiencia alimentaria es en general la causa más común de xeroftalmia. Sin embargo, la carencia puede estar influida por otros factores, por ejemplo, infecciones parasitarias intestinales, gastroenteritis o mala absorción.

Se considera que en el mundo entero entre 500.000 y 1 millón de niños cada año desarrollan xeroftalmia activa con algún compromiso de la córnea. De ellos, quizá la mitad van a quedar ciegos o tendrán una grave deficiencia visual, y una gran proporción morirá. Además, millones de niños sufren deficiencia de vitamina A o están en riesgo de sufrirla, aunque no tienen manifestaciones oculares de xeroftalmia.

¿Crees que en una zona donde se dé esta carencia, si sustituimos el alimento original por otro enriquecido, no haríamos algo por la salud de esta gente? Yo creo que sí. 

1. ARROZ DORADOIngo Potrikus y Peter Beyer también lo creyeron. De hecho, desarrollaron el primer alimento transgénico cuya patente está liberada porque se ha destinado a fines humanitarios. 

Para no volver a escribir aquí lo mismo, si te apetece saber algo más del arroz dorado te remito a este enlace. El arroz dorado cuenta con la oposición pública de Greenpeace alegando las excusas más peregrinas y por otro lado, con el apoyo del co-fundador de Greenpeace Patrick Moore afirmando que "Greenpeace comete un crimen contra la humanidad" y la bendición por parte del Papa Francisco. Este mismo año, el arroz dorado ha recibido el Premio 2015 de las Patentes para la Humanidad, otorgado por la Oficina de Política de Ciencia y Tecnología de la Casa Blanca y la Oficina de Patentes de EE.UU. Este premio reconoce patentes y licencias cuyo fin es mejorar la salud global y las condiciones de vida de los más necesitados. El proyecto Arroz Dorado ha obtenido este premio en el área de Nutrición. ¡Cuánto me alegro!

Dr. Adrian Dubok, Dr. Ingo Potrikus y Dr. Peter Beyer

Actualmente se están desarrollando variedades de arroz dorado locales por instituciones públicas en Bangladesh, China, India, Indonesia, Filipinas y Vietnam con un coste que no es superior al del arroz convencional. 
2. PLÁTANO ENRIQUECIDO EN VITAMINA A
Investigadores de la Queensland University of Technology (QUT), en Australia, desarrollaron en 2012 plátanos modificados para producir mayor cantidad de b-caroteno. El objetivo, según dicen, es evitar la ceguera y la muerte causada por la deficiencia de vitamina A a miles de niños de Uganda y los países vecinos. Un caso similar al arroz dorado. El plátano es una fruta rica en fibra, potasio y magnesio y es uno de los alimentos básicos de países en vías de desarrollo.

Fotograma de "El libro de la selva"

Estos plátanos transgénicos, cuya pulpa es de color anaranjado por el caroteno, están siendo sometidos por primera vez a ensayos para el consumo humano. El profesor James Dale, líder de la investigación, tiene trabajando en su equipo a 5 estudiantes de doctorado de Uganda, en un proyecto de 9 años que está siendo financiado con 10 millones de dólares por parte de la Fundación Bill y Melinda Gates. Dale estima que el ensayo que está llevando a cabo pueda dar resultados a final de año y en 2020, estas variedades de plátano enriquecidas en provitamina A puedan ser cultivadas por los agricultores de Uganda, donde el 70% de la población consume esta fruta. Dice que en las zonas montañosas o en África oriental se cocina el plátano: se corta y se cuece al vapor. En estas zonas, es un alimento básico pero tiene el problema de los bajos niveles de micronutrientes, especialmente provitamina A y hierro. Están tratando de incrementar el contenido de b-caroteno a 20 microgramos por gramo de peso seco.

Cabe destacar que este mismo investigador, el Prof. Dale, cedió los genes a investigadores de cinco institutos de la India para que estos desarrollaran plátanos de variedades locales enriquecidos en vitamina A y además en hierro. India está todavía en la fase de investigación y llevará unos 6-7 años pasar a la fase de desarrollo y producción. Esperaremos. 

3. YUCA ENRIQUECIDA EN VITAMINA A
También llamada mandioca o tapioca, es endémica de regiones con clima tropical y ha sido cultivada con gran éxito en naciones africanas con un clima similar. De hecho, la mayoría de la producción mundial de yuca se encuentra en África que origina casi 100 millones de toneladas. En muchos lugares de América, constituye un alimento básico, hasta el punto que es llamada "base de vida tropical".

En Colombia, los investigadores trabajan en el desarrollo de una yuca modificada genéticamente con mayor contenido en vitamina A. El consumo de yuca por persona al año a nivel mundial fue de 16,9 kg en 2010, una cifra que en África subsahariana alcanza los 108,4 kg por persona. Al igual que pasa con el arroz dorado y el plátano, esta yuca no es blanca sino amarilla debido a la mayor presencia de β-caroteno. 
4. NARANJA ENRIQUECIDA EN VITAMINA A
Es la golden orange o naranja dorada y esta sí ha sido desarrollada en España. La investigación la han llevado a cabo tres grupos del IVIA, IATA y la empresa Biópolis, todas localizadas en Valencia.

En este caso, el resultado de esta investigación ha sido la obtención de naranjas en menos tiempo del habitual, de color amarillo intenso (“golden“) y con un mayor contenido (hasta 36 veces más) en β-caroteno en la pulpa, precursor de la vitamina A. La cosa no queda ahí, sino que para demostrar que el papel protector antioxidante de este caroteno era tal, se utilizó como modelo experimental Caenorhabditis elegans. Han demostrado in vivo, que el efecto antioxidante no solo se mantiene, sino que además, es un 20% mayor. Si te interesa más sobre la golden orange, hablé en Naukas sobre ella y todo el estudio que llevaron a cabo.  
5. MAÍZ MULTIVITAMÍNICO
También ha sido desarrollado en España, concretamente en Lleida por el investigador Paul Chistou en una universidad pública. Se conoce como maíz Multinutrient y es una variedad desarrollada por ingeniería genética que contiene casi 170 veces más de β-caroteno que el maíz convencional, además de un contenido multiplicado de vitamina C y B9. Ahí está la novedad. A diferencia de los anteriores en los que la modificación afecta a una vitamina, en este caso se trata de la única planta transgénica en la que se ha potenciado la producción de 3 vitaminas diferentes a la vez.

Una ración de unos 200 gramos de este maíz contiene toda la vitamina A que necesita una persona al día. Esa misma ración también aporta todo el folato (un componente de la vitamina C) que necesita una persona y en torno a un 20% del ascorbato (vitamina B9). El estudio fue publicado en PNAS
Un equipo de 15 personas, 9 años y más de 2 millones de euros de inversión. Los pasos que ha de superar antes de ver la luz son:

• Probar que el maíz es inofensivo en ratones y ver si tiene efectos nutricionales beneficiosos. Estos estudios ya se están realizando en la Universidad de Lleida.
• Probarlo en personas, comparándolo con variedades normales y otro tipo de alimentos y comparando niveles de vitaminas en sangre. Esto se hace en la Facultad de Medicina de Lleida y en el Instituto de Investigación Biomédica de esta ciudad. 
• Plantarlo en campos experimentales para evaluar aspectos agronómicos y de seguridad.
• Tratar de convertir todo el proceso en un proceso libre de patente para que, al igual que el arroz dorado, se pueda destinar a fines humanitarios. 

Todos los ensayos se supone que han finalizado en abril de 2015. Estaremos pendientes.
En el próximo post, hablaremos de otros alimentos biofortificados relacionados con otro tipo de mejora en la salud. Casualmente termino de escribir esto antes de comer paella y posiblemente plátano de postre. Pienso en la suerte que tengo de no necesitar ninguno de los alimentos que hoy os he contado...