Genetic Approaches to Enhancing Nutritional Quality in Vegetables through Nutraceutical Breeding


Creative Commons License

Şensoy S.

AGRICULTURE, FOREST AND AQUATIC SCIENCES IN THEORY AND PRACTICE, Vedat Çavuş,Senem Güneş Şen, Editör, Duvar Yayınları, İzmir, ss.235-254, 2024

  • Yayın Türü: Kitapta Bölüm / Araştırma Kitabı
  • Basım Tarihi: 2024
  • Yayınevi: Duvar Yayınları
  • Basıldığı Şehir: İzmir
  • Sayfa Sayıları: ss.235-254
  • Editörler: Vedat Çavuş,Senem Güneş Şen, Editör
  • Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Sebzelerde nutrasötik (hastalıkları önleyici ve tedavi edici özelliği olan fonksiyonel gıda) ıslahı, sağlığı destekleyen biyoaktif bileşiklerin konsantrasyonunu artırarak besin değerini iyileştirmeyi amaçlamaktadır. Vitaminler, mineraller ve fitokimyasallar gibi nutrasötikler, kanser, kardiyovasküler hastalıklar ve diyabet gibi kronik hastalıkların önlenmesinde kritik bir rol oynamaktadır. Küresel ölçekte mikronutrient yetersizliklerinin yarattığı "gizli açlık" sorununun artmasıyla, biyofortifiye (biyolojik-takviyeli/güçlendirilmiş) edilmiş sebzeler, halk sağlığını iyileştirmek ve gıda güvencesi sağlamak için sürdürülebilir bir çözüm sunmaktadır. Genetik mühendisliği ve moleküler ıslah alanındaki gelişmeler, diyet kalitesini artıran besin değeri yüksek bitkilerin geliştirilmesine olanak sağlamaktadır. Glukozinolat bakımından zengin Brassica türleri ve likopen açısından yüksek domatesler gibi sebzeler, belirgin sağlık faydaları sunmaktadır. Fenolik bileşenler, organik asitler ve antosiyaninler gibi fitonütriyentler (bitkisel besin maddeleri), antioksidan, anti-inflamatuar (iltihap sökücü) ve antikanser özellikleriyle sağlığa katkıda bulunmaktadır. Geleneksel ıslah, markör (marker/belirteç/işaretleyici) destekli seleksiyon ve gen düzenleme gibi yenilikçi genetik yaklaşımlar, nutrasötik özelliklerin belirlenmesi ve geliştirilmesini hızlandırmıştır. Yapay zeka ve çoklu omik analizleri gibi yeni teknolojiler, genomik, fenotipik ve metabolomik verileri birleştirerek tat ve besin profillerini optimize eden hassas ıslah çalışmalarında köklü değişiklikler yaratmaktadır. Gelecekte CRISPR gibi gen düzenleme araçları, sebzelerde özelleşmiş besin profilleri geliştirme potansiyeli taşımaktadır. Ancak, düzenleyici engeller ve tüketici kabulü, bu yeniliklerin geniş çapta benimsenmesi için kritik öneme sahiptir. Bilimsel titizlik ile yaratıcı ıslah stratejilerini dengeleyen nutrasötik ıslah, küresel beslenme kalitesini dönüştürme, sağlığı destekleme ve besleyici, dayanıklı sebzeler geliştirerek gıda güvencesine katkıda bulunma potansiyeline sahiptir. Bu gelişmeler, sürdürülebilir tarım ve insan sağlığında genetik yeniliklerin önemini vurgulamaktadır.

Nutraceutical breeding in vegetables seeks to enhance their nutritional value by increasing concentrations of bioactive compounds with health-promoting properties. Nutraceuticals, including vitamins, minerals, and phytochemicals, are pivotal in addressing chronic diseases such as cancer, cardiovascular conditions, and diabetes. With the global rise of “hidden hunger,” characterized by micronutrient deficiencies, biofortified vegetables offer a sustainable solution to improve public health and tackle food insecurity. Advances in genetic engineering and molecular breeding enable the development of nutrient-dense crops that enhance diet quality. Vegetables like Brassica species, rich in glucosinolates, and tomatoes, high in lycopene, demonstrate significant health benefits. The phytonutrients include phenolics, organic acids and anthocyanins, each contributing to antioxidant, anti-inflammatory, and anticancer properties. Innovative genetic approaches - such as traditional breeding, marker-assisted selection, and gene editing - have accelerated the identification and enhancement of nutraceutical traits. Emerging technologies, including artificial intelligence and multi-omics, are further revolutionizing precision breeding by integrating genomic, phenotypic, and metabolomic data to optimize flavor and nutrient profiles. Moving forward, CRISPR and other gene-editing tools show promise in customizing crop nutritional profiles. However, regulatory challenges and consumer acceptance remain crucial for widespread adoption. Balancing scientific rigor with creative breeding strategies, nutraceutical breeding has the potential to transform global diets, promote health, and contribute to food security by developing resistant, nutrient-rich vegetables. These advancements highlight the role of genetic innovation in sustainable agriculture and human health.