Amaranto agroecológico: Resiliencia, eficiencia y potencial biotecnológico frente al cambio climático

Autores/as

  • Leslie Becerril-Serna Universidad del Valle de Atemajac
  • Iskra Mariana Becerra-Chiron Universidad de Guadalajara

Palabras clave:

Amaranthaceae, agroecología, subproductos agrícolas

Resumen

El género Amaranthus, con más de 2,500 especies en zonas tropicales, ha sido apreciado por su valor nutricional. Asimismo, su potencial agroecológico y biotecnológico sigue subutilizado. Esta revisión analiza su resiliencia y eficiencia en sistemas agrícolas sostenibles ante el cambio climático, además de su interacción tri-trófica, defensas ante herbívoros y valorización de subproductos. Mediante una revisión sin restricción temporal, se contextualiza su importancia histórica. En conclusión, el amaranto es un cultivo estratégico por su versatilidad y adaptabilidad.

Citas

Aguilar-Hernández, H. S., Barba de la Rosa, A. P., Espitia-Rangel, E., & Huerta-Ocampo, J. Á. (2012). Identificación de genes de respuesta a estrés por calcio y sequía en amaranto. En E. Espitia Rangel (Ed.), Amaranto: ciencia y tecnología (pp. 49-58). Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias; Sistema Nacional de Recursos Fitogenéticos para la Alimentación y la Agricultura.

Al-Shammary, A. A. G., Al-Shihmani, L. S. S., Fernández-Gálvez, J., & Caballero-Calvo, A. (2024). Optimizing sustainable agriculture: A comprehensive review of agronomic practices and their impacts on soil attributes. Journal of Environmental Management, 364, 121487. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2024.121487

Balaji, B. N., & Jambagi, S. R. (2024). Structural defenses in plants against herbivores: a review. Indian Journal of Entomology, 87(2), 488-496. https://doi.org/10.55446/IJE.2024.2031

Barca, H. J. (2018). Tolerancia a estrés salino con Amaranthus spp. [Tesis de doctorado inédita]. Universidad Nacional de Lomas de Zamora.

Bari, M. N., & Alfaki, M. A. (2023). Antimicrobial activity of Amaranthus caudatus extract against multidrug resistant Acinetobacter baumannii and Klebsiella pneumoniae. The New Armenian Medical Journal, 17(2), 118-125. https://doi.org/10.56936/18290825-2023.17.2-118

Becker, R. (1989). Preparation, composition and nutritional implications of amaranth seed oil. Cereal Foods World, 34(11), 950-953.

Bojórquez-Velázquez, E., Barrera-Pacheco, A., Espitia-Rangel, E., Herrera-Estrella, A., & Barba de la Rosa, A. P. (2019). Protein analysis reveals differential accumulation of late embryogenesis abundant and storage proteins in seeds of wild and cultivated amaranth species. bmc Plant Biology, 19, 59. https://doi.org/10.1186/s12870-019-1656-7

Borja Mayorga, D. F., Yungán Cazar, J. C., Villota García, V. P., Chuiza Rojas, M. R., & Brito Moina, H. L. (2019). Obtención y determinación de la calidad de colorante a partir de las flores de Sangorache. Ciencia Digital, 3(2.4), 27-35. https://doi.org/10.33262/cienciadigital.v3i2.4.504

Cabanillas, C., Tablada, M., Ferreyra, L., Pérez, A., & Sucani, G. (2017). Sustainable management strategies focused on native bio-inputs in Amaranthus cruentus L. in agro-ecological farms in transition. Journal of Cleaner Production, 142(Part 1), 343-350. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.06.065

Camino Gavilanes, J. F. (2021). Evaluación de tres mejoradores de pH con tres dosis en el cultivo de Amaranto (Amaranthus cruentus l.) en el sector Salache, Cantón Latacunga, provincia Cotopaxi 2021 [Tesis de licenciatura inédita]. Universidad técnica de Cotopaxi.

Cano-Hernández, M., Resendiz-Otero, M. F., Ronces-Arrieta, R., Betanzos-Cabrera, G., Suárez-Dieguez, T., Hernández-León, J., & Ariza-Ortega, J. A. (2016). Cuantificación de escualeno en el aceite de amaranto crudo y refinado. Educación y Salud Boletín Científico Instituto de Ciencias de la Salud Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, 4(8). https://doi.org/10.29057/icsa.v4i8.282

Cechin, I., da Silva, L. P., Ferreira, E. T., Barrochelo, S. C., de Melo, F. P. de S. R., Dokkedal, A. L., & Saldanha, L. L. (2022) Physiological responses of Amaranthus cruentus L. to drought stress under sufficient- and deficient-nitrogen conditions. PLoS ONE, 17(7), e0270849. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0270849

Chagolla-Lopez, A., Blanco-Labra, A., Patthy, A., Sánchez, R., & Pongor, S. (1994). A novel alpha-amylase inhibitor from amaranth (Amaranthus hypocondriacus) seeds. Journal of Biological Chemistry, 269(38), 23675-23680. https://doi.org/10.1016/S0021-9258(17)31568-5

Clarivate. (2023). EndNote. https://endnote.com/(2021)

Condés, M. C., Añón, M. C., Dufresne, A., & Mauri, A. N. (2018). Composite and nanocomposite films based on amaranth biopolymers. Food Hydrocolloids, 74, 159-167. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2017.07.013

Deeba, F., Patel, A., Arora, N., Pruthi, V., Pruthi, P. A., & Negi, Y. S. (2018). Amaranth seeds (Amaranthus palmeri L.) as novel feedstock for biodiesel production by oleaginous yeast. Environmental Science and Pollution Research, 25, 353-362. https://doi.org/10.1007/s11356-017-0444-x

De la Cruz-Guzmán, G. H., Arriaga-Frías, A., Mandujano-Piña, M., & González Moreno, S. (2010). Efecto de la sequía sobre algunas variables hídricas y morfométricas en cinco genotipos de Amaranthus. Idesia, 28(3), 87-95. http://doi.org/10.4067/S0718-34292010000300011

Dizyee, K., Baker, D., Herrero, M., Burrow, H., McMillan, L., Sila, D. N., & Rich, K. M. (2020). The promotion of amaranth value chains for livelihood enhancement in East Africa: A systems modelling approach. African Journal of Agricultural and Resource Economics, 15(2), 81-94. https://doi.org/10.22004/ag.econ.307620

Dmitrieva, O., & Ivanov, S. (2020). Comparative study of amaranth species (Amaranthus spp.) in the temperate continental climate of Russian Federation. Acta Agriculturae Slovenica, 115(1), 15-24. https://doi.org/10.14720/aas.2020.115.1.1281

Egea, I., Estrada, Y., Faura, C., Egea-Fernández, J. M., Bolarin, M. C., & Flores, F. B. (2023). Salt-tolerant alternative crops as sources of quality food to mitigate the negative impact of salinity on agricultural production. Frontiers in Plant Science, 14,1092885. http://doi.org/10.3389/fpls.2023.1092885

Espitia-Rangel, E., Mapes-Sánchez, C., Escobedo-López, D., Rojas-Martínez, I., & De la O-Olán, M. (2020). Amaranto: Un cultivo subutilizado con potencial para la seguridad alimentaria en México. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias.

Food and Agriculture Organization of the United Nations. (2018). Los 10 elementos de la agroecología. Guía para la transición hacia sistemas alimentarios y agrícolas sostenibles. FAO.

Food and Agriculture Organization of the United Nations. (2021). The State of Food Security and Nutrition in the World Transforming Food Systems for Food Security, Improved Nutrition and Affordable Healthy Diets for All. FAO.

Fichetti, P. C., Grosso, G. M., Moscardó, M. L., Chalup, A., Galvan, G. H., & Avalos, D. S. (2022). Comunidad de insectos fitófagos y enemigos naturales asociados al cultivo de Amaranthus hypochondriacus L. en la región central de Córdoba (Argentina). Agriscientia, 39, 93-103. http://doi.org/10.31047/1668.298x.v39.n1.34595

Futuyma, D. J. (1998). Wherefore and whither the Naturalist? American Naturalist, 151(1), 1-6. https://doi.org/10.1086/286097

Galarza Medina, C. H. (2013). Obtención de un colorante a partir de las flores de ataco o sangorache (Amaranthus spp.) [Tesis de licenciatura inédita]. Universidad Técnica de Ambato.

Gliessman, S. (2018). Defining agroecology. Agroecology and Sustainable Food Systems, 42(6), 599-600.

Holling, C. S. (2001). Understanding the complexity of economic, ecological, and social systems. Ecosystems, 4(5), 390-405. https://doi.org/10.1007/s10021-001-0101-5

Howe, G. (2004). The role of hormones in defense against insects and disease. En P. J. Davies (Ed.), Plant Hormones Biosynthesis, Signal Transduction, Action (pp. 610-634). Kluwer Academic Publishers.

Intergovernmental Panel on Climate Change. (2022). Climate change 2022-Impacts, Adaptation and Vulnerability: Working Group II Contribution to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/9781009325844

Istas, O., & Szücs, M. (2023). Biological control potential of a laboratory selected generalist parasitoid versus a co evolved specialist parasitoid against the invasive Drosophila suzukii. Evolutionary Applications, 16(11), 1819-1829. https://doi.org/10.1111/eva.13605

Jacobsen, S.-E., & Sherwood, S. (2002). Cultivo de granos andinos en Ecuador. Informe sobre los rubros quinua, chocho y amaranto. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, Centro Internacional de la Papa, Catholic Relief Services.

Kuluev, B. R., Mikhaylova, E. V., Taipova, R. M., & Chemeris, A. V. (2017). Changes in phenotype of transgenic amaranth Amaranthus retroflexus L., overexpressing ARGOS-LIKE gene. Plant Genetics, 53(1), 67-75. https://doi.org/10.1134/S1022795416120061

Liu, F., & Stützel, H. (2002). Leaf water relations of vegetable amaranth (Amaranthus spp.) in response to soil drying. European Journal of Agronomy, 16(2), 137-150. https://doi.org/10.1016/S1161-0301(01)00122-8

Lozano-Grande, M. A., Gorinstein, S., Espitia-Rangel, E., Dávila-Ortiz, G., & Martínez-Ayala, A. L. (2018). Plant sources, extraction methods, and uses of squalene. International Journal of Agronomy, 2018. https://doi.org/10.1155/2018/1829160

MacNeish, R. S. (1964). Ancient Mesoamerican civilization. Science, 143(3606), 531-537. https://doi.org/10.1126/science.143.3606.531

Mapes-Sánchez, E. C., & Espitia-Rangel, E. (2009). Recopilación y análisis de la información existente de las especies del género Amaranthus cultivadas y de sus posibles parientes silvestres en México. Universidad Nacional Autónoma de México; Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias.

Massange-Sanchez, J. A., Palmeros-Suarez, P. A., Martinez-Gallardo, N. A., Castrillon-Arbelaez, P. A., Avilés-Arnaut, H., Alatorre-Cobos, F., Tiessen, A., & Délano-Frier, J. P. (2015). The novel and taxonomically restricted Ah24 gene from grain amaranth (Amaranthus hypochondriacus) has a dual role in development and defense. Frontiers in Plant Science, 6, 602. https://doi.org/10.3389/fpls.2015.00602

Matías Luis, G., Hernández Hernández, B. R., Peña Caballero, V., Torres López, N. G., Espinoza Martínez, V. A., & Ramírez Pacheco, L. (2018). Usos actuales y potenciales del amaranto (Amaranthus spp.). Journal of Negative and No Positive Results, 3(6), 423-436. http://doi.org/10.19230/jonnpr.2410

Mejía-Valvas, R. L., Gómez-Pando, L., & Pineda-Taco, R. (2021). Caracterización de las unidades productivas del cultivo de kiwicha (Amaranthus caudatus) en las provincias de Yungay, Huaylas y Carhuaz, en el departamento de Áncash, Perú. Ciencia y Tecnología Agropecuaria, 22(1), 1-20. https://doi.org/10.21930/rcta.vol22_num1_art:1440

Mendoza Hernández, C. S. (2011). Análisis proteómico de la hoja de amaranto bajo condiciones de estrés salino [Tesis de maestría inédita]. Instituto Potosino de Investigación Científica y tecnológica.

Modi, A. T. (2007). Growth temperature and plant age influence on nutritional quality of Amaranthus leaves and seed germination capacity. Water sa, 33(3), 369-376. http://doi.org/10.4314/wsa.v33i3.180598

Nagamatsu López, Y., Blanco Labra, A., Délano-Frier, J., & Pimienta Barrios, E. (2004). Intensidad luminosa y actividad de inhibidores de tripsina en hojas y semillas de amaranto. Revista Fitotecnia Mexicana, 27(2), 127-132. https://doi.org/10.35196/rfm.2004.2.127

Nzomo, E. M., Ariyawardana, A., Sila, D. N., & Sellahewa, J. N. (2015, 1 de octubre). Reaping the potential benefits of amaranth: Value chain challenges ahead for Kenya. En xxix International Horticultural Congress on Horticulture: Sustaining Lives, Livelihoods and Landscapes. Brisbane, Australia.

Omami, E. N., & Hammes, P. S. (2006). Interactive effects of salinity and water stress on growth, leaf water relations, and gas exchange in amaranth (Amaranthus spp.). New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science, 34(1), 33-44. https://doi.org/10.1080/01140671.2006.9514385

Orona-Tamayo, D., & Paredes-Lopez, O. (2024). Amaranth Part 2-Sustainable crop for the 21st century: food properties and nutraceuticals for improving human health. En S. Nadathur, J. P.d. Wanasundara, L. Scanlin (Eds.), Sustainable Protein Sources. Advances for a Healthier Tomorrow (pp. 413-441). Academic Press. http://doi.org/10.1016/b978-0-323-91652-3.00017-4

Oteri, M., Gresta, F., Costale, A., Lo Presti, V., Meineri, G., & Chiofalo, B. (2021) Amaranthus hypochondriacus L. as a sustainable source of nutrients and bioactive compounds for animal feeding. Antioxidants, 10(6), 876. http://doi.org/10.3390/antiox10060876

Pérez-Ramírez, I. F., Sotelo-González, A. M., López-Echevarría, G., & Martínez-Maldonado, M. A. (2022). Amaranth seeds and sprouts as functional ingredients for the development of dietary fiber, betalains, and polyphenol-enriched minced tilapia meat gels. Molecules, 28(1), 117. https://doi.org/10.3390/molecules28010117

Pérez Torres, B. C., Aragón García, A., Pérez Avilés, R., Hernández, L. R., & López Olguín, J. F. (2011). Estudio entomofaunístico del cultivo de amaranto (Amaranthus hypochondriacus L.) en Puebla México. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 2(3), 359-371.

Portillo-Nava, C., Guerrero-Esperanza, M., Guerrero-Rangel, A., Guevara-Domínguez, P., Martínez-Gallardo, N., Nava-Sandoval, C., Ordaz-Ortiz, J., Sánchez-Segura, L., & Délano-Frier, J. (2021). Natural or light-induced pigment accumulation in grain amaranths coincides with enhanced resistance against insect herbivory. Planta, 254(5), 101. https://doi.org/10.1007/s00425-021-03757-3

Rockström, J., Beringer, T., Hole, D., Griscom, B., Mascia, M. B., Folke, C., & Creutzig, F. (2021). Opinion: We need biosphere stewardship that protects carbon sinks and builds resilience. Proceedings of the National Academy of Sciences, 118(38), e2115218118. https://doi.org/10.1073/pnas.2115218118

Salas-Araiza, M. D., & Boradonenko, A. (2006). Insectos asociados al amaranto Amaranthus hypocondriacus L. (Amaranthaceae) en Irapuato, Guanajuato, México. Acta Universitaria, 16(1), 50-55. https://doi.org/10.15174/au.2006.203

Sammour, R. H., Mira, M., Radwan, S., & Fahmey, S. (2020). Genetic diversity and phylogenetic relationships among and within Amaranthus spp. using RAPD markers. Revista Mexicana de Biodiversidad, 91, e913254. https://doi.org/10.22201/ib.20078706e.2020.91.3254

Sánchez-Olarte, J., Argumedo-Macías, A., Álvarez-Gaxiola, J. F., Méndez-Espinoza, J. A., & Ortiz-Espejel, B. (2015). Conocimiento tradicional en prácticas agrícolas en el sistema del cultivo de amaranto en Tochimilco, Puebla. Agricultura, Sociedad y Desarrollo, 12(2), 237-254.

Sayed Ahmad, B., Urrutigoïty, M., Hijazi, A., Saad, Z., Cerny, M., Evon, P., Taliu, T., & Merah, O. (2022). Amaranth oilseed composition and cosmetic applications. Separations, 9(7), 181. https://doi.org/10.3390/separations9070181

Secretaría de Agricultura y Desarrollo Rural. (2020, 13 de marzo). Aporta México 14 variedades de amaranto como parte del fomento a la producción y consumo de alimentos de alto valor nutritivo. https://www.gob.mx/agricultura/galerias/aporta-mexico-14-variedades-de-amaranto-como-parte-del-fomento-a-la-produccion-y-consumo-de-alimentos-de-alto-valor-nutritivo-agricultura-254673

Seleiman, M. F., Al-Suhaibani, N., Ali, N., Akmal, M., Alotaibi, M., Refay, Y., Dindaroglu, T., Abdul-Wajid, H. H., & Battaglia, M. L. (2021). Drought stress impacts on plants and different approaches to alleviate its adverse effects. Plants, 10(2), 259. https://doi.org/10.3390/plants10020259

Shaw, H. (2025, 24 de mayo). Growing and Cooking Amaranth Greens. Hunter Angler Gardener Cook. https://honest-food.net/amaranth-greens/

Shcherban, A. B., & Stasyuk, A. I. (2020). Polymorphism of the squalene synthase gene (sqs) in different species of amaranth (Amaranthus L.). Russian Journal of Genetics, 56(3), 298-306. https://doi.org/10.1134/S102279542003014X

Shukla, S., Bhargava, A., Chatterjee, A., Pandey, A. C., & Mishra, B. K. (2010). Diversity in phenotypic and nutritional traits in vegetable amaranth (Amaranthus tricolor), a nutritionally underutilised crop. Journal of the Science of Food and Agriculture, 90(1), 139-144. https://doi.org/10.1002/jsfa.3797

Siadjeu, C., Lauterbach, M., & Kadereit, G. (2021). Insights into regulation of C2 and C4 photosynthesis in Amaranthaceae/Chenopodiaceae using rna-Seq. International Journal of Molecular Sciences, 22(22), 12120. https://doi.org/10.1101/2021.09.14.460237

Singh, A., Maurya, A., Gupta, R., Joshi, P., Rajkumar, S., Singh, A. K., Bhardwaj, R., Singh, G. P., & Singh, R. (2025). Genome-wide identification and expression rofiling of WRKY gene family in grain amaranth (Amaranthus hypochondriacus L.) under salinity and drought stresses. bmc Plant Biology, 25, 265. https://doi.org/10.1186/s12870-025-06270-x

Simmonds, M. S. J. (2003). Flavonoid-insect interactions: recent advances in our knowledge. Phytochemistry, 64(1), 21-30. https://doi.org/10.1016/S0031-9422(03)00293-0

Sokolova, D. V., Solovieva, A. E., Zaretsky, A. M., & Shelenga, T. V. (2024). The potential of the amaranth collection maintained at VIR in the context of global plant breeding and utilization trends. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii, 28(7), 731-743. https://doi.org/10.18699/vjgb-24-81

Stallknecht, G. F., & Schulz-Schaeffer, J. R. (1993). Amaranth rediscovered. En J. Janick & J. E. Simon (Eds.), New Crops (pp. 211-218). Wiley.

Tapia-Blácido, D., Mauri, A.N., Menegalli, F. C., Sobral, P. J. A., & Añón, M. C. (2007). Contribution of the starch, protein, and lipid fractions to the physical, thermal, and structural properties of amaranth (Amaranthus caudatus). Journal of Food Science, 72(5), E293-E300. https://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2007.00359

Vargas-Ortiz, E., Ramírez-Tobias, H. M., González-Escobar, J. L., Gutiérrez-García, A. K., Bojórquez-Velázquez, E., Espitia-Rangel, E., & Barba de la Rosa, A. P. (2021). Biomass, chlorophyll fluorescence, and osmoregulation traits let differentiation of wild and cultivated Amaranthus under water stress. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 220, 112210. https://doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2021.112210

Vidal Torres, E., Valencia, E., Simsek, S., & Linares Ramírez, A. M. (2024). Amaranth: multipurpose agroindustrial crop. Agronomy, 14(10), 2323. https://doi.org/10.3390/agronomy14102323

Viglasky, J., Andrejcak, I., Huska, J., & Suchomel, J. (2009). Amaranth (Amaranthus L.) is a potential source of raw material for biofuels production. Agronomy Research, 7(2), 865-873.

Villamán Diéguez, M. C., Pelissari, F. M., Sobral, P. J. A., & Menegalli, F. C. (2015). Effect of process conditions on the production of nanocomposite films based on amaranth flour and montmorillonite. LWT - Food Science and Technology, 61(1), 70-79. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2014.11.017

Vorsah, R. V., Dingha, B. N., Gyawaly, S., Fremah, S. A., Sharma, H., Bhowmik, A., Worku, M., & Jackai, L. E. (2020). Organic mulch increases insect herbivory by the flea beetle species, Disonycha glabrata, on Amaranthus spp. Insects, 11(3), 162. https://doi.org/10.3390/insects11030162

Walling, L. L. (2000). The myriad plant responses to herbivores. Journal of Plant Growth Regulation, 19(2), 195-216. https://doi.org/10.1007/s003440000026

Wang, S. T., & Ebert, A. W. (2012). Breeding of leafy amaranth for adaptation to climate change. En Regional Symposium on High Value Vegetables in Southeast Asia: Production, Supply and Demand (SEAVEG), 24-26 de enero de 2012, The World Vegetable Center. Chiang Mai, Thailand.

Wang, A.-Y., Peng, Y.-Q., Cook, J. M., Yang, D.-R., Zhang, D.-Y., & Liao, W.-J. (2023). Host insect specificity and interspecific competition drive parasitoid diversification in a plant-insect community. Ecology, 104(7), e4062. https://doi.org/10.1002/ecy.4062

Xaba, N. (2014). Use of Amaranth as Feedstock for Bio-ethanol Production [Tesis de maestría inédita]. North-West University.

Yadav, A., & Yadav, K. (2024). From humble beginnings to nutritional powerhouse: the rise of amaranth as a climate resilient superfood. Tropical Plants, 3, e037. https://doi.org/10.48130/tp-0024-0037

Yu, H., Zhang, Y., Li, Y., Lu, Z., & Li, X. (2018). Herbivoreand MeJA-induced volatile emissions from the redroot pigweed Amaranthus retroflexus Linnaeus: their roles in attracting Microplitis mediator (Haliday) parasitoids. Arthropod-Plant Interactions, 12(4), 575-589.

Publicado

2026-01-23

Número

Sección

Artículos de Revisión