Bioactive Compounds in Some Culinary Aromatic Herbs and Their Effects on Human Health

Culinary herbs are herbaceous (leafy) plants that add flavour and colour to all types of meals. There is a wide variety of herbs that are used for culinary purposes worldwide, which are also recognized for their beneficial health effects, and thus have also been used in folk medicine. Besides their nutritional value herbs are rich in many phytochemical components with bioactive effects, thus improving human health. The aim of the present work was to make a general overview of some of these herbs, including their gastronomic usage, their chemical composition in bioactive components and their reported health effects. This work showed that the health effects are very diverse and differ according to the herb in question. However, some of the most frequently citted biological activities include antioxidant, antimicrobial, and antiviral effects.

Chemical Composition and Bioactive Compounds in Bananas and Postharvest Alterations

Bananas arise as one of the most popular fruits consumed all around the world. Banana belongs to the genus Musa from the family Musaceae. It is original from tropical regions and presents a strong ability to protect itself from the oxidative stress caused by extreme climatic conditions such as intense sunshine and high temperature. For this protection, bananas increase the production of bioactive compounds with antioxidant activity, which protect the fruit from the oxidative damage. Scientific studies have demonstrated that bananas (both in the pulp and peel) contain different antioxidant compounds, like vitamins (A, B, C and E), β-carotene and phenolic compounds (catechin, epicatechin, lignin, tannins, anthocyanins). Furthermore, banana is also notably rich in minerals, like potassium and phosphorus. The knowledge about the chemical composition and the contents in compounds with biological activity is of high interest given the importance of bananas as a valuable food all over the world. However, because bananas are perishable due to some factors like chemical reactions, including those that result in the production of ethylene, their postharvest conservation in pivotal for the commercialization. The effects of postharvest treatments and storage conditions on the composition of bananas are, therefore, essential. In this way, the present chapter focus on the composition of bananas, including macronutrients, micronutrients and bioactive compounds, as well as the effect of postharvest treatments and storage conditions in the quality of bananas.

Bioactive Phenols in Small Fruits and Berries

Bioactive compounds are extra nutritional constituents occurring naturally in plant foods in small amounts, however in quantities enough to produce bioactive effects. Among bioactive compounds the phenolic compounds are a very large set of molecules, which include several groups such as for example flavonoids, phenolic acids or tannins. Small fruits and berries include a wide diversity of fruits, like grapes, strawberries, blackberries, blueberries, raspberries, cherries, hardi kiwi, gooseberries, cranberries, currants (black, white, red), physalis, crowberries, açaí, elderberries, dates or goji berries, and these frequently have been reported as having particularly high concentrations of phenolic compounds with antioxidant activity. Hence, the objective of this chapter is to review the literature about the type and contents of different phenolic compounds present in small fruits and berries, as well as their bioactive properties, including antioxidant capacity. All the fruits and berries investigated in this chapter were particularly rich in bioactive compounds, including phenolic compounds that provide the fruits with high antioxidant properties. The most relevant health promoting effects include anti-cancer, anti-inflamatory, neuro protective, cardio protective or anti-diabetes, thus indicating that these foods are a valuable resource to prevent and treat diseases.

O licopeno como composto bioativo do tomate

A crescente preocupação com o bem-estar físico e a saúde tem vindo a refletir-se na forma como escolhemos os alimentos presentes na nossa alimentação. Todos nós somos consumidores mais informados e escolhemos cada vez mais alimentos saudáveis. Por outro lado, algumas doenças como os acidentes vasculares cerebrais, o cancro e a aterosclerose podem de alguma forma ser minimizados através da ingestão de alguns compostos denominados compostos bioativos ou funcionais. A presente dissertação tem como objetivo efetuar uma revisão na literatura dos estudos publicados sobre os efeitos do licopeno na saúde humana na prevenção de doenças, desempenhando assim o papel de composto bioativo do tomate. Os radicais livres atuam no organismo, podendo provocar lesões celulares que podem estar na base do desenvolvimento de alguns cancros e doenças crónicas. Conhecido como um dos melhores supressores de radicais livres, o licopeno é um dos antioxidantes mais poderosos, sendo o carotenóide predominante nos tomates, mas a sua biodisponibilidade aumenta em produtos de tomate processado, razão pela qual será o fruto abordado na presente dissertação. Fez-se uma abordagem do licopeno como composto bioativo do tomate, da sua respetiva química, da sua biodisponibilidade, do papel fundamental dos carotenoides na nossa alimentação e do seu papel na prevenção de várias doenças. Por fim é apresentada uma breve perspetiva nutricional sobre a adição de licopeno a alguns alimentos como forma de aproveitar os resíduos que a indústria do tomate origina, tornando-os nutricionalmente mais ricos.

Drying Peppers: Technolocy and Properties

The peppers can be very diverse, from sweet to hot peppers, varying in shape, in colour, in properties and usages. While some are eaten in the fresh state, many of them undergo a drying process to be preserved for a longer time and to increase availability and convenience. Hence, after harvesting, in many cases a drying operation is involved, and the present chapter aims to address this operation, of pivotal importance. In ancient times, the drying of foods in general and peppers in particular was done by exposure to the solar radiation. However, despite its cheapness and easiness, this process involved many drawbacks, like long drying times, probability of adverse atmospheric conditions and contaminations of the product. Hence, nowadays its usage is reduced. The most popular industrial drying method is the hot air convective drying. However, the high temperatures to which the product is exposed can cause changes in the composition and nutritional value as well as in the physical properties or organoleptic quality of the products. Other alternative methods can be used, but sometimes they are more expensive or more time consuming, such as is the case of freeze drying. Still, this last also has visible advantages from the quality point of view, minimizing the changes in texture, colour, flavour or nutrients. The knowledge of adequate drying operating conditions allows the optimization of the product characteristics, and hence to know the drying kinetics or the isotherms is fundamental to properly design the most adequate drying processes, and therefore preserve the organoleptic characteristics as well as the bioactive compounds present.

Estudo da secagem da flor de cardo e análise de polissacarídeos e composto fenólicos

A qualidade dos produtos alimentares e a sua influência sobre a nutrição e a saúde humana tem vindo a merecer um lugar de destaque na comunidade científica. O conceito de alimento funcional tem adquirido grande importância hoje em dia, em particular os alimentos com compostos bioactivos. O Cardo (Cynara cardunculus L.) é uma planta herbácea originária da região mediterrânea usada essencialmente na coagulação do leite, e por muitos considerada um medicamento popular, devido aos seus efeitos terapêuticos. Este trabalho teve como objectivo estudar o efeito de diferentes condições de secagem da flor de cardo, na composição em ácidos fenólicos, bem como em polissacarídeos. Era ainda objectivo tentar identificar possíveis compostos que pudessem ser utilizados como marcadores de autenticidade do queijo da serra. Neste trabalho foi usada uma amostra de flor de cardo liofilizado e três amostras secadas, a diferentes temperaturas (40, 50 e 60ºC). A análise do resíduo sólido da flor do cardo, por cromatografia gasosa, permitiu identificar a presença de açúcares constituintes de polissacarídeos pécticos. A análise por HPLC, dos extratos metanólicos e cetónicos, revelaram a presença de ácidos hidroxibenzóicos e hidroxicinâmicos na flor do cardo. A amostra mais rica nestes compostos foi a amostra secada a 50ºC. O aumento da temperatura de secagem originou uma diminuição de ácidos fenólicos.

Estudo das propriedades físico-químicas e avaliação de compostos bioativos em camarinhas ('Corema album' L.D. Don)

As camarinhas ('Corema album' L. D. Don) são pequenos frutos selvagens que se desenvolvem em arbustos dunares ao longo das costas da Península Ibérica. Apesar de serem ainda pouco conhecidas, as camarinhas são pequenos frutos que podem pertencer ao vasto grupo dos frutos vermelhos, vulgarmente conhecidos pelos seus efeitos benéficos na saúde. Desta forma, neste estudo foram realizadas várias análises às camarinhas no que respeita a propriedades de natureza física e química e em particular a alguns compostos com efeitos bioativos. Com a realização deste trabalho pretendeu-se avaliar as propriedades físico-químicas das camarinhas, bem como dos compostos bioativos com potenciais benefícios para a saúde. Nesse sentido, as bagas de camarinha foram avaliadas quanto às suas propriedades físicas (dimensões, peso, cor e textura), propriedades químicas (humidade, acidez, ºBrix, fibra, açúcares totais, açúcares redutores e vitamina C) e propriedades fenólicas (compostos fenólicos totais, orto-difenóis, flavonóides, taninos e atividade antioxidante, por DPPH e ABTS), em diferentes extratos de amostras de polpas e de grainhas liofilizadas. Os primeiros extratos ainda foram submetidos a uma simulações das condições do trato digestivo, para avaliar a bioacessibilidade dos compostos fenólicos e da atividade antioxidante. Este trabalho teve ainda como objetivo conhecer a bioacessibilidade dos compostos fenólicos totais e da sua atividade antioxidante, através do método da simulação “in vitro” das diferentes etapas do trato gastrointestinal. No que diz respeito às propriedades físicas analisadas, as camarinhas frescas demonstraram uma altura média de 8,6 mm, um diâmetro médio de 9,4 mm e uma massa média de 0,7 g. Relativamente à caraterização da cor, estas apresentavam uma cor clara (L*=79,8). Quanto à textura apresentaram alguma elasticidade média (2,9 mm) e uma baixa dureza (1,9 N). Nas análises químicas as camarinhas revelaram ser compostas, maioritariamente, por água (87,9%), por açúcares totais e fibras. Para além disso, apresentavam um teor em sólidos solúveis totais de 6,3 ºBrix, uma acidez de 1,4 g ácido tartárico/100 g e um teor de vitamina C de 2,8 mg de ácido ascórbico/100 g.Na quantificação dos compostos fenólicos totais e flavonóides, os extratos de acetona:água das amostras de polpas de camarinha branca apresentaram os valores mais elevados, 1614,1 mg EAG/100 g e 143,7 mg EQ/100 g, respetivamente. Relativamente à quantificação dos orto-difenóis e dos taninos os extratos de metanol e de acetona:água das amostras de grainhas de camarinha branca registaram os valores de 23,4 mg EAG/100 g e 915,7 mg/100 g, respetivamente. Na atividade antioxidante por DPPH e ABTS os extratos de acetona:água das amostras de polpas de camarinha branca apresentaram, respetivamente, os valores de 40,1 µmol ET/g e de 79,6 µmol ET/g. Na avaliação da bioacessibilidade verificou-se que ocorreu uma maior percentagem de compostos fenólicos disponíveis para absorção e uma maior preservação da sua atividade antioxidante nos extratos das grainhas, comparativamente aos extratos das polpas. Com este estudo concluiu-se que as camarinhas são pequenos frutos portadores de um grande potencial em diversos compostos bioativos benéficos para a saúde dos consumidores.

Estudo das propriedades físico-químicas e avaliação de compostos bioativos em 'Physalis peruviana L.'

O rápido crescimento da procura e na produção de Physalis está associado às suas características nutracêuticas e medicinais, por estarem associadas ao bemestar e à saúde. O reconhecimento e o conceito da qualidade dos frutos é cada vezmais importante, abrangendo a aparência do produto, o aroma, a textura e o valor nutricional. Com a realização deste trabalho pretendeu-se avaliar as propriedades físicoquímicas das bagas de physalis, bem como os conteúdos em compostos bioativos com potenciais benefícios para a saúde humana. Neste trabalho foi avaliada uma variedade de physalis (Physalis peruviana L.), sendo os frutos provenientes de uma exploração localizada na região Norte-Centro de Portugal. Foram realizadas análises físicas às 'physalis' frescas, tendo sido determinados o calibre, a cor e a textura. Na análise química, realizaram-se as determinações, da humidade, da fibra bruta, dos açúcares totais e redutores, da acidez total titulável, do teor de sólidos solúveis totais, do ácido ascórbico, dos carotenóides, dos compostos fenólicos totais, dos orto-difenóis e dos flavonóides. Foi ainda determinada a atividade antioxidante pelos métodos ABTS e DPPH e os extratos submetidos a condições simulantes do trato digestivo. As physalis em estudo apresentaram, em média um diâmetro de 1,69 cm e uma massa de 2,77 g. Relativamente à cor, as bagas apresentaram-se claras, (L*=65,72), e com uma tendência para a cor vermelha (a*=16,69), e uma forte intensidade amarela (b*=58,11). No que diz respeito à textura, a firmeza foi de 2,40 N e a elasticidade foi de 2,94 mm. Quanto à caracterização química foram encontrados os seguintes resultados: 83,02% de água, 4,61% de fibra, 8,79% de açúcares totais, 1,25% de acidez total, expressa em ácido cítrico. A amostra continha ainda 5,95 μg/g de carotenoides 26,7 mg de ácido ascórbico por 100 g. Os valores de fenóis totais (42,74 e 59,95 mg EAG/100 g) e de atividade antioxidante determinada pelo método DPPH (7,73 e 9,61 μmol TE/g), e pelo método ABTS (12,28 e 13,71 μmol TE/g) variam de acordo com as condições de extração. Verificou-se ainda uma correlação forte entre os dois métodos. No que diz respeito às condições in vitro de simulação das condições do trato digestivo, verificou-se um decréscimo ao longo do trato digestivo tanto no teor em compostos fenólicos bem como na atividade antioxidante. Em termos globais houve uma retenção de 43% dos compostos fenólicos totais e 26% da atividade antioxidante.

Tomato Lycopene: Functional Proprieties and Health

The growing concerns for physical wellbeing and health have been reflected in the way we choose food in our table. Nowadays, we are all more informed consumers and choose healthier foods. On the other hand, stroke, cancer and atherosclerosis may be somehow minimized by the intake of some bioactive compounds present in food, the so-called nutraceuticals and functional foods. The aim of this work was to make a revision of the published studies about the effects of some bioactive compounds, namely lycopene in human health, in the prevention of diseases, thus playing the role of a functional food. Free radical in human body can induce cell damage and consequently can be responsible for the development of some cancers and chronic diseases. Lycopene is one of the most powerful antioxidants known, being the predominant carotenoid in tomato. The respective chemistry, bioavailability, and its functional role in the prevention of several diseases will be object of this work. On the other hand, the inclusion of lycopene in some foods can also be made by biotechnology and represents a way to recover the wastes in the tomato industry with nutritional positive effects in health.