Browsing by Author "Barracosa, Paulo"
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- Caracterização da composição fenólica em flores de cardo (Cynara Cardunculus L.) de genótipos selecionadosPublication . Dias, Maria Inês; Barros, Lillian; Barracosa, Paulo; Ferreira, Isabel C.F.R.O cardo (Cynara cardunculus L.) é uma espécie endémica da bacia Mediterrânica com potencial para extração de compostos biologicamente ativos pela concentração de flavonoides e ácidos fenólicos que apresenta. Em Portugal, o cultivo do cardo é praticamente inexistente sendo a principal e quase exclusiva vocação a utilização das suas flores como coalho vegetal em queijos com Denominação de Origem Protegida (DOP). O cardo pode ser considerado um recurso endógeno com interesse para a região da Serra da Estrela, pela necessidade obrigatória da utilização da sua flor na produção do Queijo Serra da Estrela DOP (QSE), conforme consta no atual caderno de especificações. Contudo, outras aplicações estão a ser desenvolvidas com aplicações nas indústrias agroalimentar, cosmética e farmacêutica. Nos últimos anos, como forma de valorizarmos a cultura e o QSE temos vindo a identificar e caracterizar a biodiversidade do cardo selecionando um conjunto de genótipos pelas caraterísticas morfológicas e bioquímicas específicas ao nível da composição e concentração de cardosinas na flor de cardo. Neste estudo analisamos as composições de flavonoides e ácidos fenólicos na flor de cardo, em genótipos selecionados, por forma a podermos vir assegurar a autenticidade relativamente ao uso da flor no fabrico e futura valorização da composição nutricional do queijo. Comparamos flores de distintos genótipos, anos e procedimentos de colheita da flor. No estigma da flor comparamos ainda a composição da epiderme externa arroxeada com a parte interna fibrosa. O perfil cromatográfico do extrato metanol: água (80:20, v/v) das diferentes amostras foi obtido por HPLC-DAD-ESI/MS e permitiu identificar um total de quinze compostos entre flavonoides e ácidos fenólicos: Ácido gálico, ácido 3-0-cafeoilquínico, ácido 1,3-0-dicafeoilquínico, ácido 1,5-0- dicafeoilquínico, ácido 3,5-0-dicafeoilquínico, ácido 3-p-cumaroilquínico, eriodictiol-0-glucurónido, luteolina-0-hexósido-glucurónido, luteolina-7-0- rutinósido, luteolina-7-0-glucurónido, luteolina-7-0-glucósido, luteolina-7-0-malonil-hexósido, apigenina-7-0-rutinósido, apigenina-7-0-glucurónido e apigenina-0-acetil-hexósido. A flavona e o ácido fenólico predominantes foram a apigenina-7-0-glucurónido e o ácido 3-0-cafeoilquínico, respetivamente. Em flores secas do mesmo genótipo registou-se uma redução anual de 20% na concentração de compostos fenólicos com exceção do ácido gálico e do ácido 3-p-cumaroilquínico. No estigma da flor a epiderme externa arroxeada revela o dobro da concentração de flavonoides comparativamente com a parte interna fibrosa, não se registando diferenças significativas nos ácidos fenólicos. Muitos dos compostos identificados promovem diversos efeitos na promoção da saúde pela redução do risco de algumas doenças crónicas cardiovasculares e tipos de cancro. Por outro lado, devido aos problemas de segurança relacionados com alguns antioxidantes sintéticos há um crescente interesse na obtenção de antioxidantes naturais, nomeadamente os compostos fenólicos. No caso particular do cardo, há o interesse acrescido que o uso de flores possa acrescentar valor nutricional e, consequentemente, valor económico ao queijo pelas mais-valias que pode promover no que respeita, não apenas, ao tipo de textura e sabor, mas também, à promoção da saúde e bem-estar.
- Cardoon (Cynara cardunculus L.) flowers as sources of phenolic compounds with high biological potentialPublication . Dias, Maria Inês; Barros, Lillian; Alves, Maria José; Barracosa, Paulo; Ferreira, Isabel C.F.R.Cardoon (Cynara cardunculus L.) belongs to Asteraceae Dumortier family and its flower aqueous extracts have been used for centuries as coagulants in the production of traditional ewes’ milk cheeses, obtaining specific characteristics of textures and flavour [1]. The use of cardoon flowers (Cynara spp.) as a coagulant is obligatory for many Portuguese and Spanish cheeses due to their high content of aspartic proteases and high milk-clotting activity [1,2]. Cardoon flowers from specific genetic resources distributed in Serra da Estrela region have been studied and approved for the application as cheese coagulant in order to obtain cheeses with higher quality and confirming the authenticity of cheeses, simultaneously [3], with consequently increase of the bioactive properties of these products. Therefore, it is very important to know the phenolic composition and the bioactive properties of C. cardunculus. Three different cardoon genotypes from Serra da Estrela region were used to prepare hydromethanolic extracts that were further characterized in terms of phenolic compounds and bioactivities. Genotype, components of the flowers and harvesting time proved to have a great influence in the content of phenolic compounds (the major compounds found were apigenin and caffeoylquinic acid derivatives). For the antioxidant activity, the stigma and the fibrous white inner presented the lowest EC50 values. Regarding antibacterial assays, all the samples presented activity against Gram-positive bacteria, mainly Listeria monocytogenes. The presence of phenolic acids and non-anthocyanin flavonoids showed high correlations with antioxidant/antibacterial activities. Besides its proteolytic action for milk clotting process, cardoon inflorescences show the potential to be sources of bioactive compounds in PDO cheeses. To obtain simultaneously proteolytic action, high phenolic content and high biological activity, these results could help defining the best combination of harvesting procedure time of conservation and processing of cardoon flowers.
- Chemical composition and in vitro biological activities of cardoon (Cynara cardunculus L. var. altilis DC.) seeds as influenced by viability: Chemical prospection and bioactivity of cardoon seedsPublication . Mandim, Filipa; Dias, Maria Inês; Pinela, José; Barracosa, Paulo; Ivanov, Marija; Stojković, Dejan; Soković, Marina; Santos-Buelga, Celestino; Barros, Lillian; Ferreira, Isabel C.F.R.Cardoon is a multi-purpose crop for several industries. In this study, cardoon seeds were separated according to the viability and characterized for their chemical composition and bioactivities. Viable seeds contained higher levels of α-tocopherol (6.7 mg/100 g), lipids (23.11 g/100 g, manly oleic and linoleic acids), and free sugars (5.4 g/100 g) than the unviable ones. The hydroethanolic extract of viable seeds presented a higher concentration of phenolic compounds, namely 5-O-caffeoylquinic (8.0 mg/g) and 3,5-O-dicaffeoylquinic (43.9 mg/ g) acids, and greater in vitro antioxidant activity. Both extracts showed antibacterial properties, but the best results were achieved with unviable seeds. The extracts had similar antifungal activity but did not reveal antiinflammatory capacity or cytotoxicity to the tested cell lines. Therefore, while viable seeds contained antioxidant phytochemicals and an energy and carbon source for germination, unavailable seeds stood out for their potential to be used in the development of bio-based antibacterial ingredients.
- Genetic information influence on phenolic composition and bioactivities of Ceratonia siliqua L. seedsPublication . Marcelino, Sandra Andreia; Mandim, Filipa; Oludemi, Taofiq; Dias, Maria Inês; Barracosa, Paulo; Prieto Lage, Miguel A.; Barros, LillianCeratonia siliqua L., commonly known as the carob tree is native to the Mediterranean countries and is widely known and consumed. Due to its chemical constituents, flavoring properties, and nutritional benefits, it has the potential to be of significant importance to the food industry1. The carob bean is made up of 90% pulp and 10% seeds. Those seeds are widely used in the food industry as a thickening agent (E-410). However, knowledge about phenolic composition and its relation to biological properties is scarce. This study used seeds of thirteen carob varieties harvested in Algarve, Portugal. The phenolic composition of the hydroethanolic extracts was analyzed by HPLC-DAD-ESI/MS. The antioxidant, anti-inflammatory, cytotoxic and antibacterial properties of the extracts were also analysed. The phenolic composition was analyzed by HPLC-DAD-ESI/MS. Cytotoxic activity was evaluated by the colourimetric method of sulforhodamine B. Anti-inflammatory activity was determined by inhibition of NO production in murine macrophages. The antibacterial activity was evaluated through the method of successive microdilutions and the antioxidant activity through the TBARS and CAA assays. Seventeen phenolics compounds were tentatively identified, being (Epi)catechin dimer type dimer and apigenin-O-hexosyl-pentoside the most abundant ones (3.08 – 11.67 mg/mL). All the varieties studied exhibited the capacity to inhibit TBARS formation. The extract obtained from the Gasparinha variety was the only one that inhibited the reactive oxygen species formation in the CAA assay. For the cytotoxic activity only Cavi, Cardeira and Pé Comprido varieties demonstrated the ability to inhibit the proliferation of the tumor cell lines tested, without showing a hepatotoxic effect. All extracts presented a broad-spectrum microbial growth inhibition without an efficient bactericidal power. These findings highlight Carob seed as a rich source of structurally diverse biomolecules with potential application as additives in food formulation development. However, further studies are needed to understand the correlation between phenolic compounds and the bioactive properties associated with carob seed tissues.
- Influência da viabilidade das sementes de Cynara cardunculus L. var. altilis na composição fenólica e propriedades bioativasPublication . Mandim, Filipa; Dias, Maria Inês; Pinela, José; Barracosa, Paulo; Santos-Buelga, Celestino; Ferreira, Isabel C.F.R.; Barros, LillianCynara cardunculus L., commumente denominado por cardo, é uma planta herbácea da família Asteraceae, compreendendo três variedades: cardo selvagem (var. sylvestris), cardo cultivado (var. altilis) e alcachofra (var. scolymus).1 Esta espécie para além de ser utilizada na medicina tradicional devido às suas propriedades diuréticas, coleréticas e hepatoprotetoras, é também amplamente utilizado em diversas aplicações industriais, nomeadamente para a produção de queijo, biomassa, bioenergia, produtos farmacêuticos, etc..2 As suas propriedades e aplicações têm enaltecido o seu consumo e utilização e, consequentemente, o seu cultivo e valor económico.
- Influência da viabilidade das sementes na composição química e propriedades bioativas de Cynara cardunculus L.Publication . Mandim, Filipa; Dias, Maria Inês; Pinela, José; Barracosa, Paulo; Ivanov, Marija; Stojković, Dejan; Soković, Marina; Barros, Lillian; Santos-Buelga, Celestino; Ferreira, Isabel C.F.R., vulgarmente conhecida por Cardo, é uma planta herbácea nativa da bacia Mediterrânica e pertencente à família Asteraceae. É uma cultura adaptada à tendência das alterações climáticas, devido à capacidade de resistir a diferentes tipos de stresse. Esta planta é parte integrante da dieta mediterrânica e utilizada na medicina popular desde tempos remotos. A sua composição nutricional e a presença de compostos com propriedades bioativas (antimicrobianas, diuréticas, coleréticas e antioxidantes) desempenham um papel fulcral na alimentação humana [1,2]. O seu potencial comercial e económico tem vindo a ser reconhecido devido ao valor nutricional e potencial bioativo, bem como às suas diversificadas aplicações (produção de biodiesel, pasta de papel, bioenergia, biomassa e queijo) [2,3]. A valorização dos seus constituintes é extremamente importante, podendo contribuir para a redução de desperdícios e para um eficiente aproveitamento dos recursos. Neste estudo, sementes de cardo (var. altilis) cultivadas em Viseu, Portugal (projeto CARDOP), foram separadas segundo a sua viabilidade e caracterizadas quanto à sua composição química e propriedades bioativas. A composição fenólica de extratos hidrometanólicos foi analisada por HPLC- DAD-ESI/MS. Foram ainda determinados os perfis individuais de tocoferóis, ácidos orgânicos, açúcares e ácidos gordos através de métodos cromatográficos. A atividade citotóxica foi avaliada pelo método colorimétrico da sulforrodamina B. A atividade anti-inflamatória foi determinada pela inibição da produção de NO em macrófagos de rato. As atividades antibacteriana e antifúngica foram avaliadas através do método de microdiluições sucessivas e a atividade antioxidante através dos ensaios TBARS e OxHLIA. Os extratos revelam a presença dos ácidos 5-O-cafeoilquínico e 3,5-O- dicafeoilquínico, ambos em maior quantidade nas sementes viáveis. Estas apresentaram igualmente os teores mais elevados de -tocoferol. Relativamente aos ácidos orgânicos, foram identificados os ácidos oxálico, quínico, cítrico e fumárico; no entanto, os ácidos oxálico e fumárico foram detetados unicamente nas sementes viáveis. Os açúcares frutose, glucose e sacarose foram encontrados em ambos os lotes. Apesar de ter sido detetado óleo nas sementes inviáveis, a fração lipídica é 61,6% inferior à das sementes viáveis. Dos vinte ácidos gordos identificados, os ácidos oleico, palmítico e caproico foram os mais abundantes. As sementes viáveis apresentaram uma maior abundância em ácidos gordos monoinsaturados, enquanto as inviáveis tiveram um maior teor em ácidos gordos saturados. Nenhum dos extratos apresentou citotoxicidade em células tumorais humanas, nem em células normais, mas apresentaram atividade antibacteriana e antifúngica; as sementes inviáveis destacam-se contra algumas estirpes bacterianas (Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Escherichia coli e Salmonella typhimurium). Os extratos das sementes viáveis revelaram uma atividade antioxidante claramente superior. Em conclusão, as sementes viáveis destacaram-se pelos teores de ácidos gordos monoinsaturados, α-tocoferol e ácidos fenólicos e ainda pela atividade antioxidante, enquanto que as sementes inviáveis revelaram uma maior abundância em ácidos gordos saturados e uma maior atividade antibacteriana.
- Insights into the phenolic composition and in vitro bioactivity of cardoon capitulum: a nutraceutical-oriented valorization studyPublication . Mandim, Filipa; Pinela, José; Marcelino, Sandra Andreia; Dias, Maria Inês; Barracosa, Paulo; Ivanov, Marija; Soković, Marina; Santos-Buelga, Celestino; Barros, LillianThe capitulum constituents (stigma, corolla, bracts, pappus, and receptacle) of seven cardoon cultivars were studied for their polyphenolic composition and bioactive properties. Fifteen phenolic compounds were identified, secoiridoid, secoxyloganin, and apigenin-O-hexuronoside in higher concentrations. The bracts had the highest concentration of phenolic compounds, and the corolla had the greatest variety. The corolla of F4-1-4 and F1-34-1 cultivars, and bracts of F1-1-1, F1-19-4, and F4-37-1 cultivars revealed the greatest capacity to inhibit the thiobarbituric acid reactive substances formation (IC50 of 38 and 40.4 μg/mL, respectively). The corolla of F1-34-1 cultivar showed higher antihaemolytic activity than the positive control Trolox (IC50 5.5 vs. 20 μg/mL). Bracts of the F4-25-2 cultivar showed higher cytotoxic activity. No hepatotoxicity or anti-inflammatory effects were presented by the studied samples. These bioactivities exhibit a significative correlation with phenolic compounds, in particular flavonoids. Antimicrobial capacity was also observed, with all samples presenting higher antifungal potential than positive controls.
- Perfil fenólico e propriedades bioativas de sementes viáveis e inviáveis de cardoPublication . Mandim, Filipa; Dias, Maria Inês; Pinela, José; Barracosa, Paulo; Barros, Lillian; Santos-Buelga, Celestino; Ferreira, Isabel C.F.R.Cynara cardunculus L. (cardo) é uma planta herbácea nativa da bacia Mediterrânica bem adaptada à tendência das alterações climáticas devido à sua capacidade de resistir a diferentes tipos de stresse. É parte integrante da dieta mediterrânica e amplamente utilizada na medicina popular dada a sua composição nutricional e presença de compostos bioativos (responsáveis por propriedades antimicrobianas, diuréticas, coleréticas e antioxidantes), o que tem destacado o seu papel fulcral na alimentação humana. O seu potencial comercial e económico tem vindo a ser reconhecido, bem como as suas diversificadas aplicações (produção de biodiesel, pasta de papel, bioenergia, biomassa e queijo). A valorização dos seus constituintes é extremamente importante, podendo contribuir para a redução de desperdícios e para um eficiente aproveitamento dos recursos naturais. Neste estudo, sementes de cardo (var. altilis) cultivadas em Viseu (projeto CARDOP) foram separadas segundo a sua viabilidade e caracterizadas quanto à sua composição fenólica e propriedades bioativas. A composição fenólica de extratos hidrometanólicos foi analisada por HPLC-DAD-ESI/MS. Foram também avaliadas as atividades citotóxica pelo método colorimétrico da sulforrodamina B, a atividade anti-inflamatória pela inibição da produção de óxido nítrico em macrófagos de rato e a atividade antioxidante através dos ensaios TBARS e OxHLIA. Os extratos revelam a presença dos ácidos 5-O-cafeoilquínico e 3,5-O-dicafeoilquínico, ambos em maior quantidade nas sementes viáveis. O extrato destas sementes revelou também uma maior atividade antioxidante. Nenhum dos extratos apresentou citotoxicidade para células humanas tumorais e normais ou atividade anti-inflamatória. Em conclusão, as sementes viáveis destacaram-se pelos teores em ácidos fenólicos e pela atividade antioxidante.
- Phenolic profile and bioactive potential of cardoon (Cynara cardunculus L.) inflorescences: selection of the best genotype for food applicationPublication . Mandim, Filipa; Pinela, José; Dias, Maria Inês; Barracosa, Paulo; Santos-Buelga, Celestino; Ferreira, Isabel C.F.R.; Barros, LillianCynara cardunculus L. (syn. cardoon) belongs to the Asteraceae family and is native to the Mediterranean basin. This species is widely used for milk coagulation of PDO cheeses and consumed due to its rich nutritional value and related medicinal properties (e.g. choleretic, cardiotonic, antidiabetic, liver disease treatment). In the last decade, the interest in this crop increases due to its multifaceted industrial applications. It has been explored for animal feed and lightwood panels, biodiesel, paper pulp, and food oil production. Their production countries estimate a generation of approximatly 15 to 30 t/ha of dry biomass. The adequate exploitation and characterization of the species are essential for circular economic stimulation and environmental impact reduction. The hydroethanolic extracts of four cardoon genotypes and their vegetable tissues (stigma, corolla, bracts, pappus, receptacle) were studied. The polyphenolic profile was analyzed by HPLC-DAD-ESI/MS. The antioxidant activity was evaluated TBARS and OxHLIA cell-based assays.The anti-inflammatory activity was assessed through the extracts’ capacity to inhibit the pro-inflammatory mediator nitric oxide. Finally, the cytotoxic potential was evaluated against four tumor and a non-tumor cell line (PLP2) using the sulforhodamine B assay. Fourteen phenolic compounds were tentatively identified. The corolla presented the higher variety and bracts the higher content of phenolic compounds. In terms of bioactivity, none of the tested extracts exhibit anti-inflammatory potential. Genotype F1-1-1 exhibits a higher cytotoxic potential. All the four genotypes and vegetable tissues tested exhibited antioxidant capacity, especially corolla of F4-1-4 genotype for TBARS assay (IC50 = 38 μg/mL) and its receptacle for OxHLIA (IC50 = 71 μg/mL). In conclusion, this study showed that the phenolic composition and biological activities of cardoon are influenced by both genotype and plant tissue. Further studies are needed to determine the genetic information for obtaining the highest bioactivity.
- Phenolic profile and bioactivity of cardoon (Cynara cardunculus L.) inflorescence parts: Selecting the best genotype for food applicationsPublication . Dias, Maria Inês; Barros, Lillian; Barreira, João C.M.; Alves, Maria José; Barracosa, Paulo; Ferreira, Isabel C.F.R.This study was designed to characterize the phenolic profile and bioactivity of hydroalcoholic extracts from different cardoon (Cynara cardunculus L.) genotypes. The analytical work focussed on the inflorescence stigmas, owing to their application in cheese production. Nevertheless, other parts were concomitantly analysed aiming to define their possible use in related applications. Phenolic profiles obtained by LC-DAD-ESI/MSn showed significant differences among different cardoon genotypes, but apigenin and caffeoylquinic acid derivatives were generally the major molecules in all samples. Genotype influence has also been observed in relation to the antioxidant and antibacterial activities. Besides their strong antioxidant activity, the cardoon inflorescences showed satisfactory antibacterial activity, namely against Gram-positive strains, with particularly low MIC in Listeria monocytogenes. Overall, it was possible to identify the cardoon genotype (within the selected ones) providing the best standardized ingredient (stigma) with considerable added-value to be included in the process of cheese making.