Ultrasound-assisted extraction (UAE) and microwave-assisted extraction (MAE) of bioactive compounds, peels from Opuntia engelmannii cultivar (cv.) Valencia were optimized by response surface methodology. Randomized extraction runs were performed for each of the technologies employed in order to build effective models with maximum (bioactive molecules content and yield) and minimum (antioxidant activity) responses. A 5-level, 4-factor central composite design was used to obtain target responses as a function of extraction time (t), solid to liquid ratio (S/L), methanol concentration (metOH), and temperature (T). Specific response optimization for each technology was analyzed, discussed, and general optimization from all the responses together was also gather. The optimum values for each factor were: t = 2.5 and 1.4 min, S/L = 5 and 5 g/L, metOH = 34.6 and 0% of methanol and T = 30 and 36.6 °C, achieving maximum responses of 201.6 and 132.9 mg of betalains/g, 13.9 and 8.0 mg of phenolic acids/g, 2.4 and 1.5 mg of flavonoids/g, 71.8% and 79.1% of extractable solid and IC50 values for the antioxidant activity of 2.9 and 3.6, for UAE and MAE, respectively. The present study suggested UAE as the best extraction system, in order to maximize recovery of bioactive compounds with a high antioxidant activity.

In the present work, sage (Salvia officinalis L.) and basil (Ocimum basilicum L.) were exploited for their preservative purposes, as viable alternatives to artificial ones. The ultrasound-assisted extraction (UAE) of bioactive compounds was pre-optimized using factorial screening analysis, prior to applying response surface methodology (RSM). The obtained extracts were characterized in terms of phenolic compounds by high-performance liquid chromatography coupled to photodiode array detector and mass spectrometer HPLC-DAD-ESI/MS and bioactivities, namely the antioxidant, antimicrobial and cytotoxic potential. In addition, the most promising extracts were incorporated into yogurts, that were further screened for nutritional and physico-chemical properties and microbial load, over a shelf life of 14 days. According to the obtained results, the solvent percentage is the most relevant factor for obtaining rosmarinic acid-rich extract, followed by the extraction time and ultrasonic power. For the antioxidant and antimicrobial activity, sage showed the best result for both analysis and none of the two plant extracts were hepatotoxic. Finally, both extracts did not show changes in the physicochemical and nutritional characteristics of the yogurts and did not interfere with the growth of lactic acid bacteria, an important microorganism during yogurt fermentation. These results highlight the high potential of sage and basil as natural preservatives.

Muffins are snacks made from flour and chocolate and preserved with synthetic additives. Following consumer trends, the search for natural food additives has gained traction. Plants such as rosemary, lemon balm, and oregano were analyzed following an optimization of ultrasound assisted extraction, screened for their antioxidant and antimicrobial activity and incorporated in chocolate muffins, comparing them to synthetic preservatives over the course of 8 days. The nutritional profile, organic and fatty acids, soluble sugars, texture profile, external color and digital imaging of the muffin pores were analyzed. Slight changes were sought for the muffins incorporated with the natural extracts. By means of linear discriminant analysis, rosemary extract was considered the most promising extract to preserve the muffins due to its similarity to potassium sorbate, showing no changes in the muffins it was incorporated in, although it showed a lower amount of phenolic compounds when compared to lemon balm.

Background/Objectives: Côa Valley, located in the northeast of Portugal, harbors more than 500 medicinal plant species. Among them, four species stand out due to their traditional uses: Equisetum ramosissimum Desf. (hemorrhages, urethritis, hepatitis), Rumex scutatus L. subsp. induratus (Boiss. and Reut.) Malag. (inflammation, constipation), Geranium purpureum Vill., and Geranium lucidum L. (pain relief, gastric issues). Given their rich ethnomedicinal history, we evaluated their protective effects on an in vitro model of metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease (MASLD). Methods: Decoction (D) and hydroalcoholic (EtOH80%) extracts were prepared and chemically characterized. Their safety profile and effects on lipid accumulation were assessed in palmitic acid (PA)-treated HepG2 cells using resazurin, sulforhodamine B, and Nile Red assays. Results: Chemical analysis revealed diverse phenolic compounds, particularly kaempferol derivatives in E. ramosissimum. All extracts showed minimal cytotoxicity at 25–50 µg/mL. At 100 µg/mL, only E. ramosissimum extracts maintained high cell viability. In the lipotoxicity model, E. ramosissimum decoction demonstrated the most potent effect, significantly reducing PA-induced neutral lipid accumulation in a dose-dependent manner, while other extracts showed varying degrees of activity. Conclusions: These findings highlight E. ramosissimum’s decoction, rich in kaempferol derivatives, as particularly effective in reducing lipid accumulation in this MASLD cell model while also providing a comprehensive characterization of traditionally used plants from the Côa Valley region.

Coriander, caraway, and mystical cumin are famous for their aromatic properties and widely used in Moroccan cuisine. The nutritional/phytochemical composition of their seeds (used for food flavoring and preservation) were compared. Their antioxidant, anti-inflammatory, cytotoxic and hepatotoxic effects were also explored. The fat content was similar among the samples (13%), with monounsaturated fatty acids being predominant. The coriander and mystical cumin seeds were extremely rich in C18:1n9c (81 and 85%, respectively) while, in the caraway, C18:1n12 (25%) was found together with C18:1n9c (32%). The caraway seeds also presented a higher proportion of C18:2n6c (34%) than the other seeds (13 and 8%, correspondingly). γ-Tocotrienol was the major vitamin E form in all the samples. The caraway seeds contained double the amount of protein (~18%) compared to the other seeds (~8%) but, qualitatively, the amino acid profiles among all seeds were similar. The seeds were also rich in dietary fiber (40-53%); however, differences were found in their fiber profiles. Caraway showed the highest antioxidant profile and anti-inflammatory activity and an LC-DAD-ESI/MS

The main purpose of the present study was to determine the effect of associating an optimized ultrasound-assisted extraction (UAE) protocol with enzyme-assisted extraction (EAE) in aqueous media, using the dried berries of Hippophae rhamnoides L. (sea buckthorn) as plant material. A specialized software was used for the determination of potential optimal extraction parameters, leading to the development of four optimized extracts with different characteristics (UAE ± EAE). For these extracts, buffered or non-buffered solutions have been used, with the aim to determine the influence of adjustable pH on extractability. As enzymatic solution, a pectinase, cellulase, and hemicellulase mix (2:1:1) has been applied, acting as pre-treatment for the optimized protocol. The highest extractive yields have been identified for non-buffered extracts, and the E-UAE combination obtained extracts with the highest overall in vitro antioxidant activity. The HPLC-MSn analysis demonstrated a rich composition in different types of isorhamnetin-O-glycosides, as well as some quercetin-O-glycosides, showing a high recovery of specific flavonol-type polyphenolic species. Moreover, we have tentatively identified two flavanols (i.e., catechin and epigallocatechin) and one flavone derivative (i.e., luteolin).