Chitosan (CS) nanoparticles coated with zein has been newly demonstrated as a promising encapsulation and delivery system for hydrophilic nutrient with enhanced bioactivities in our previous study. In this study, a hydrophobic nutrient, α-tocopherol (TOC), was successfully encapsulated into zein/CS complex. The fabrication parameters, including zein concentration, zein/CS weight ratio, and TOC loading percentage, were systematically investigated. The physicochemical and structural analysis showed that the electrostatic interactions and hydrogen bonds were major forces responsible for complex formation. The scanning electron microscopy study revealed the spherical nature with smooth surface of complex. TOC encapsulation was also evidenced by differential scanning calorimetry. The particle size and zeta potential of the complex varied from 200 to 800 nm and +22.8 to +40.9 mV, respectively. The kinetic release profile of the TOC showed burst effect followed by slow release. Compared with zein nanoparticles, zein/CS complex provided better protection of TOC release against gastrointestinal conditions, due to CS coatings. Zein/CS complex is believed to be a promising delivery system for supplementation or treatment of hydrophobic nutrients or drugs.

Significant levels of antioxidant activities and phenolic components have been detected in wheat and wheat-based food products, indicating that wheat may serve as an excellent dietary source of natural antioxidants for disease prevention and health promotion. Several solvent systems have been used to prepare antioxidant extracts from wheat and wheat-based food products. This makes it difficult to compare and understand the antioxidant activities of wheat reported from different research groups. The purpose of this study was to evaluate the effects of four selected solvent systems at ambient temperature for 15 h and Soxhlet extraction with absolute ethanol on antioxidant activity measurements. The four solvent systems included 50% acetone (v/v), 70% methanol (v/v), 70% ethanol (v/v), and ethanol, and antioxidant activities were tested using ORAC, radical scavenging activities against stable DPPH• and cation ABTS•+, and total phenolic content. The results showed that the extracting solvent significantly altered the antioxidant property estimations of wheat bran, and 50% acetone is a recommended solvent for extracting phenolic antioxidants from wheat bran for analytical purpose.

A high-throughput relative 2,2-diphenyl-1-picryhydrazyl (DPPH) radical scavenging capacity (RDSC) assay was developed and validated in the present study. This RDSC assay is easy to perform and has acceptable accuracy (90−110% recovery), precision [3.9−7.0% pooled relative standard deviation (RSD)], and reproducibility (2.2 and 3.5% interday and intraday RSD). This assay reports the RDSC values for antioxidant samples, which make it possible to compare the DPPH radical scavenging capacities of antioxidants determined in different laboratories. The RDSC assay may be conducted in aqueous alcohol and acetone for hydrophilic antioxidants or in the organic solvents for lipophilic antioxidants without solubilizing agents, which makes it possible to directly compare the radical scavenging capacities of hydrophilic and lipophilic antioxidants. In addition, the high-throughput RDSC assay could be utilized for EC50 value estimation. The high-throughput RDSC assay may be used for screening and investigating potential natural antioxidants. Keywords: Radical scavenging capacity; RDSC, DPPH radical; antioxidant activity; high-throughput; AUC

This study evaluated the fruits of Forsythia suspensa (Lianqiao), an important economic crop, for the chemical components of its water and ethanol extracts, inhibitory effects on SARS-CoV-2 virus spike protein binding to ACE2, inhibition of ACE2 activity, and capacity to scavenge free radicals. A total of 42 compounds were tentatively identified in the extracts via HPLC-MS/MS analysis. The water extract showed a greater ACE2 inhibition but a weaker inhibition on SARS-CoV-2 spike protein binding to ACE2 than the ethanol extract on a per-botanical-weight-concentration basis. The phenolic content was found to be greater in the water extract at 45.19 mg GAE/g dry botanical weight than in the ethanol extract (6.89 mg GAE/g dry botanical). Furthermore, the water extract had greater scavenging capacities against HO●, DPPH●, and ABTS●+ at 448.48, 66.36, and 121.29 µmol TE/g dry botanical, respectively, as compared to that of the ethanol extract (154.04, 3.55, and 33.83 µmol TE/g dry botanical, respectively). These results warrant further research into, and the development of, the potential COVID-19-preventive applications of Lianqiao and its extracts.

This study aimed to establish a strategy for identifying dietary intake biomarkers using a non-targeted metabolomic approach, including metabolic pathway and network analysis. The strategy was successfully applied to identify dietary intake biomarkers in fecal samples from pigs fed two doses of a polyphenol-rich fruit and vegetable (FV) diet following the Dietary Guidelines for Americans (DGA) recommendations. Potential biomarkers were identified among dietary treatment groups using liquid chromatography-high resolution mass spectrometry (LC-HRMS) based on a non-targeted metabolomic approach with metabolic pathway and network analysis. Principal component analysis (PCA) results showed significant differences in fecal metabolite profiles between the control and two FV intervention groups, indicating a diet-induced differential fecal metabolite profile after FV intervention. Metabolites from common flavonoids, e.g., (epi)catechin and protocatechuic acid, or unique flavonoids, e.g., 5,3',4'-trihydroxy-3-methoxy-6,7-methylenedioxyflavone and 3,5,3',4'-tetrahydroxy-6,7-methylenedioxyflavone, were identified as highly discriminating factors, confirming their potential as fecal markers for the FV dietary intervention. Microbiota pathway prediction using targeted flavonoids provided valuable and reliable biomarker exploration with high confidence. A correlation network analysis between these discriminatory ion features was applied to find connections to possible dietary biomarkers, further validating these biomarkers with biochemical insights. This study demonstrates that integrating metabolic pathways and network analysis with a non-targeted metabolomic approach is highly effective for rapid and accurate identification and prediction of fecal biomarkers under controlled dietary conditions in animal studies. This approach can also be utilized to study microbial metabolisms in human clinical research.

It is common that unscrupulous merchants attempt to gain profits by raw milk adulterated with high-temperature processing and long storage time of milk powder, which damages consumer rights and interests. In this study, we propose a practical, reagent-free and rapid method to identify raw milk adulterated with milk powder using ATR-FTIR spectra coupled with machine learning-based approach. Four distinct machine learning algorithms were performed to determine adulterated milk in authentic pure milk based on full spectrum and three interest of ATR-FTIR characteristic regions (1800-580 cm-1, 3700-2700 cm-1 and 1800-580 cm-1+3700-2700 cm-1). The results indicated that SVM and PLS-DA yielded higher average accuracy, sensitivity, specificity, negative predictive value and area under the receiver operating characteristic curve, compared with RF and SIMCA. In particular, SVM and PLS-DA based on ATR-FTIR feature region (1800-580 cm-1) provided near-perfect classification performance for adulterated milk with low computational intensity and good robustness. The satisfactory performance of rapid, reagent free and low-cost infrared spectroscopy with various machine learning algorithm and feature selection approach, confirm its potential for on-line monitoring and intelligent detecting of milk adulteration.

Oxidative derivatives of triacylglycerols (ox-TGs), aldehydes, and 3-monochloropropane-1,2-diol esters (3-MCPDE) were simultaneously evaluated in a 90-day subchronic study, focusing on biological indicators, biochemical indicators, and serum metabolomics as the first part of integrated toxicity and interactions. After 90 days of feeding Kunming mice, coexposure to combined toxicants significantly inhibited the trend of liver weight gain, reduced the levels of total bilirubin (TBIL) and direct bilirubin (DBIL), and decreased uric acid (UA) compared to individual toxicant exposure. A total of 21 and 31 biomarkers in female and male mice were identified, respectively. Co-exposure to combined toxicants might mitigate the changes in cytidine, CDP, dUMP, and dUDP involved in purine and pyrimidine metabolism caused by a single exposure, but exacerbate the changes in l-tryptophan, 5-hydroxy-l-tryptophan, and 5-hydroxyindoleacetic acid, which are involved in tryptophan metabolism. These results provided new insights into a comprehensive toxicity and interaction evaluation model of multiple combined toxicants in food.