Prospects and potentials of underutilized leafy Amaranths as vegetable use for health-promotion

Le changement climatique provoque des variations environnementales dans le monde entier, ce qui constitue l'une des menaces les plus graves pour la sécurité alimentaire mondiale. En outre, plus de 2 milliards de personnes dans le monde souffriraient de malnutrition grave, appelée « faim cachée ».« La dépendance à l'égard de quelques cultures seulement pourrait entraîner la perte de diversité génétique et une grande fragilité de la sélection des cultures dans les systèmes s'adaptant au changement climatique à l'échelle mondiale. L'exploitation des espèces et des ressources génétiques sous-utilisées, appelées cultures orphelines, pourrait être une approche utile pour résoudre le problème de l'adaptabilité à l'altération de l'environnement, de la préservation de la biodiversité et de l'amélioration de la qualité et de la quantité des nutriments pour assurer la sécurité alimentaire. De plus, l'utilisation de ces cultures alternatives contribuera à accroître les avantages pour la santé humaine et les revenus des agriculteurs des pays en développement. Dans cette revue, nous mettons en évidence le potentiel des cultures orphelines, en particulier des amarantes, pour une utilisation en tant que légumes et composants nutritionnels favorisant la santé. Cette revue met en évidence des sources diversifiées prometteuses de germoplasmes d'amarante, leur tolérance aux stress abiotiques et leurs valeurs nutritionnelles, phytochimiques et antioxydantes à des fins végétales. Les bétalaïnes (bétacyanines et bétaxanthines), composants antioxydants uniques dans les légumes amarantes, sont également mises en évidence en ce qui concerne leur chimiodiversité dans les germoplasmes d'amarante et leur stabilité et dégradation. En outre, nous discutons en détail des fonctions physiologiques, des activités antioxydantes, antilipidémiques, anticancéreuses et antimicrobiennes, ainsi que de la voie de biosynthèse, des mécanismes moléculaires, biochimiques, génétiques et génomiques des bétalaïnes.

El cambio climático provoca variaciones ambientales en todo el mundo, que es una de las amenazas más graves para la seguridad alimentaria mundial. Además, se informa que más de 2 mil millones de personas en el mundo sufren de desnutrición grave, conocida como "hambre oculta"." La dependencia de solo unos pocos cultivos podría conducir a la pérdida de diversidad genética y a la alta fragilidad del mejoramiento de cultivos en sistemas que se adaptan al cambio climático a escala global. La explotación de especies y recursos genéticos subutilizados, denominados cultivos huérfanos, podría ser un enfoque útil para resolver el problema de la adaptabilidad a la alteración ambiental, la preservación de la biodiversidad y la mejora de la calidad y cantidad de nutrientes para garantizar la seguridad alimentaria. Además, el uso de estos cultivos alternativos ayudará a aumentar los beneficios para la salud humana y los ingresos de los agricultores de los países en desarrollo. En esta revisión, destacamos el potencial de los cultivos huérfanos, especialmente los amarantos, para su uso como hortalizas y componentes nutricionales que promueven la salud. Esta revisión destaca las fuentes diversificadas prometedoras de germoplasma de amaranto, su tolerancia al estrés abiótico y sus valores nutricionales, fitoquímicos y antioxidantes para fines vegetales. Las betalainas (betacianinas y betaxantinas), componentes antioxidantes únicos en las hortalizas de amaranto, también se destacan por su quimiodiversidad en los germoplasmas de amaranto y su estabilidad y degradación. Además, discutimos en detalle las funciones fisiológicas, las actividades antioxidantes, antilipidémicas, anticancerígenas y antimicrobianas, así como la vía de biosíntesis, los mecanismos moleculares, bioquímicos, genéticos y genómicos de las betalaínas.

Climate change causes environmental variation worldwide, which is one of the most serious threats to global food security. In addition, more than 2 billion people in the world are reported to suffer from serious malnutrition, referred to as 'hidden hunger.' Dependence on only a few crops could lead to the loss of genetic diversity and high fragility of crop breeding in systems adapting to global scale climate change. The exploitation of underutilized species and genetic resources, referred to as orphan crops, could be a useful approach for resolving the issue of adaptability to environmental alteration, biodiversity preservation, and improvement of nutrient quality and quantity to ensure food security. Moreover, the use of these alternative crops will help to increase the human health benefits and the income of farmers in developing countries. In this review, we highlight the potential of orphan crops, especially amaranths, for use as vegetables and health-promoting nutritional components. This review highlights promising diversified sources of amaranth germplasms, their tolerance to abiotic stresses, and their nutritional, phytochemical, and antioxidant values for vegetable purposes. Betalains (betacyanins and betaxanthins), unique antioxidant components in amaranth vegetables, are also highlighted regarding their chemodiversity across amaranth germplasms and their stability and degradation. In addition, we discuss the physiological functions, antioxidant, antilipidemic, anticancer, and antimicrobial activities, as well as the biosynthesis pathway, molecular, biochemical, genetics, and genomic mechanisms of betalains in detail.

يتسبب تغير المناخ في تباين بيئي في جميع أنحاء العالم، وهو أحد أخطر التهديدات للأمن الغذائي العالمي. بالإضافة إلى ذلك، تشير التقارير إلى أن أكثر من ملياري شخص في العالم يعانون من سوء تغذية خطير، يشار إليه باسم "الجوع الخفي"." الاعتماد على عدد قليل فقط من المحاصيل يمكن أن يؤدي إلى فقدان التنوع الجيني والهشاشة العالية لتربية المحاصيل في النظم التي تتكيف مع تغير المناخ على نطاق عالمي. يمكن أن يكون استغلال الأنواع والموارد الجينية غير المستغلة بشكل كافٍ، والتي يشار إليها باسم المحاصيل اليتيمة، نهجًا مفيدًا لحل مسألة القدرة على التكيف مع التغير البيئي، والحفاظ على التنوع البيولوجي، وتحسين نوعية المغذيات وكميتها لضمان الأمن الغذائي. علاوة على ذلك، سيساعد استخدام هذه المحاصيل البديلة على زيادة فوائد صحة الإنسان ودخل المزارعين في البلدان النامية. في هذه المراجعة، نسلط الضوء على إمكانات المحاصيل اليتيمة، وخاصة القطيفة، لاستخدامها كخضروات ومكونات غذائية معززة للصحة. تسلط هذه المراجعة الضوء على المصادر المتنوعة الواعدة للجراثيم القطيفة، وتحملها للضغوط اللاأحيائية، وقيمها الغذائية والكيميائية النباتية ومضادات الأكسدة لأغراض الخضروات. كما يتم تسليط الضوء على Betalains (betacyanins و betaxanthins)، وهي مكونات مضادة للأكسدة فريدة من نوعها في خضروات القطيفة، فيما يتعلق بتنوعها الكيميائي عبر البلازما الجرثومية القطيفة واستقرارها وتدهورها. بالإضافة إلى ذلك، نناقش الوظائف الفسيولوجية، ومضادات الأكسدة، ومضادات شحميات الدم، ومضادات السرطان، والأنشطة المضادة للميكروبات، بالإضافة إلى مسار التخليق الحيوي، والآليات الجزيئية، والكيميائية الحيوية، والوراثية، والجينية للبيتالين بالتفصيل.