El sésamo es un cultivo emergente de interés en Australia y ha atraído un amplio interés debido a las propiedades beneficiosas para la salud de sus compuestos bioactivos, incluidos los ácidos grasos, lignanos y polifenoles. Este estudio tuvo como objetivo investigar el impacto del estrés por sequía en estos compuestos bioactivos, utilizando once cultivares de semillas de sésamo negro cultivadas en Australia. Variedades específicas respondieron positivamente a las condiciones de déficit hídrico (DH), mostrando niveles aumentados de TPC, FRAP, CUPRAC y lignanos. Las variedades 1, 4, 7 y 12 mostraron valores de FRAP significativamente aumentados que oscilaban entre 158.02 +/- 10.43 y 195.22 +/- 9.63 mg TE/100 g DW en el tratamiento de DH en comparación con el tratamiento de bien regado (BR), mientras que las variedades 7, 10, 12, 13 y 18 demostraron los valores más altos de CUPRAC de todas las variedades (2584.86 +/- 99.68-2969.56 +/- 159.72 mg TE/100 g) en ambas condiciones de BR y DH, sin variaciones significativas entre los regímenes de riego. Además, los contenidos de lignano (sesamina y sesamolina) fueron más altos en las variedades 1, 2, 5 y 8 cultivadas en condiciones de DH. En comparación con la relación óptima de ácidos grasos insaturados a saturados (relación UFA/SFA) de 0.45, todos los genotipos de sésamo mostraron relaciones superiores (oscilando entre 1.86 y 2.34). Además, la relación -6/-3 PUFA varió de 33.7 a 65.5, con relaciones más bajas en las variedades 2, 4, 5, 8 y 18 bajo condiciones de DH. Los altos niveles de compuestos fenólicos y grasas saludables sugieren el potencial del sésamo negro para ser incorporado en dietas como un alimento funcional. Además, la química fitoquímica mejorada de estos cultivares en condiciones de DH es prometedora para una adopción generalizada. Sin embargo, se justifican estudios de ensayo más grandes para confirmar estos hallazgos en diferentes ubicaciones geográficas y estaciones.