Epidemiologic studies have demonstrated an inverse association between consumption of fruits and vegetables and morbidity and mortality from degenerative diseases. The antioxidant content of fruits and vegetables may contribute to the protection they offer from disease. Because plant foods contain many different classes and types of antioxidants, knowledge of their total antioxidant capacity (TAC), which is the cumulative capacity of food components to scavenge free radicals, would be useful for epidemiologic purposes. To accomplish this, a variety of foods commonly consumed in Italy, including 34 vegetables, 30 fruits, 34 beverages and 6 vegetable oils, were analyzed using three different assays, i.e., Trolox equivalent antioxidant capacity (TEAC), total radical-trapping antioxidant parameter (TRAP) and ferric reducing-antioxidant power (FRAP). These assays, based on different chemical mechanisms, were selected to take into account the wide variety and range of action of antioxidant compounds present in actual foods. Among vegetables, spinach had the highest antioxidant capacity in the TEAC and FRAP assays followed by peppers, whereas asparagus had the greatest antioxidant capacity in the TRAP assay. Among fruits, the highest antioxidant activities were found in berries (i.e., blackberry, redcurrant and raspberry) regardless of the assay used. Among beverages, coffee had the greatest TAC, regardless of the method of preparation or analysis, followed by citrus juices, which exhibited the highest value among soft beverages. Finally, of the oils, soybean oil had the highest antioxidant capacity, followed by extra virgin olive oil, whereas peanut oil was less effective. Such data, coupled with an appropriate questionnaire to estimate antioxidant intake, will allow the investigation of the relation between dietary antioxidants and oxidative stress-induced diseases.

Tea is a complex mixture containing a range of compounds from simple phenolics to complex thearubigins, many of which have well-recognized antioxidant properties. This paper describes the application of high-performance liquid chromatography−mass spectrometry (HPLC-MSn) methods for the rapid and routine analysis of more than 30 phenolics in tea. Green and black tea infusions were injected directly onto a reversed phase HPLC column, and the phenolics eluted using two different mobile phase gradients, one optimized to resolve catechin derivatives and the other, flavonols and theaflavins. Compounds, identified on the basis of their retention time, absorbance spectrum, and MS fragmentation pattern, included (+)-catechin, (−)-epicatechin, theaflavin and their various gallate derivatives, quercetin and kaempferol mono-, di-, and triglycosides, quinic acid esters of gallic acid and hydroxycinnamates, and the purine alkaloids, caffeine and theobromine. Keywords: Camellia sinensis; green tea; black tea; HPLC-MSn analysis; catechins; theaflavins; flavonols; gallates; quinic acid derivatives of hydroxycinnamates; purine alkaloids

With the aim to expand the Italian total antioxidant capacity (TAC) database, the TAC values of 11 spices, 5 dried fruits, 7 sweets, 18 cereal products, 5 pulses, and 6 nuts were determined using three different assays and considering the contribution of bound antioxidant compounds in fiber-rich foods (i. e. cereals, legumes, and nuts). Among spices, saffron displayed the highest antioxidant capacity, whereas among dried fruits, prune exhibited the highest value. The TAC values of all the chocolates analyzed were far higher than the other sweet extracts measured. Among cereal products, whole meal buckwheat and wheat bran had the greatest TAC. Among pulses and nuts, broad bean, lentil and walnuts had the highest antioxidant capacity, whereas chickpeas, pine nuts and peanuts were less effective. The contribution of bound phytochemicals to the overall TAC was relevant in cereals as well as in nuts and pulses. The complete TAC database could be utilized to properly investigate the role of dietary antioxidants in disease prevention.

Abstract

 On the basis of prospective, cross-sectional and intervention studies linking polyphenols to human health, several experimental papers in the literature have tried to evaluate the molecular mechanisms involved in their bioactivity. Polyphenols are reported to in vitro inhibit cancer cell proliferation, reduce vascularisation, protect neurons, stimulate vasodilation and improve insulin secretion, but are often studied as aglycones or as sugar conjugates and at non-physiological concentration. However, it is now well established that polyphenols undergo substantial metabolism after being ingested by humans in dietary relevant amount and that concentrations of plasma metabolites after a normal dietary intake rarely exceed nmol/L. This viewpoint intends to highlight that uncritical judgements made on the basis of the published literature, particularly about toxicity and bioactivity, may sometimes have been misled and misleading and to conclude that i) bioavailability values reported in the literature for phenolic compounds should be strongly reconsidered in the light of the large number of newly identified circulating and excreted metabolites, with particular attention to colonic ring-fission products which are obviously contributing much more than expected to the percentage of their absorption; ii) it is phenolic metabolites, formed in the small intestine and hepatic cells, and low molecular weight catabolic products of the colonic microflora to travel around the human body in the circulatory system or reach body tissues to elicit bioactive effects. Understanding these compounds certainly carries interest for drug-discovery but also for dietary prevention of disease.

The comprehensive identification of phenolic compounds in food and beverages is a crucial starting point for assessing their biological, nutritional, and technological properties. Pomegranate (Punica granatum L.) has been described as a rich source of (poly)phenolic components, with a broad array of different structures (phenolic acids, flavonoids, and hydrolyzable tannins) and a quick, high throughput, and accurate screening of its complete profile is still lacking. In the present work, a method for UHPLC separation and linear ion trap mass spectrometric (MSn) characterization of pomegranate juice phenolic fraction was optimized by comparing several different analytical conditions. The best solutions for phenolic acids, anthocyanins, flavonoids, and ellagitannins have been delineated and more than 70 compounds have been identified and fully characterized in less than one hour total analysis time. Twenty-one compounds were tentatively detected for the first time in pomegranate juice. The proposed fingerprinting approach could be easily translated to other plant derived food extracts and beverages containing a wide array of phytochemical compounds.

This paper presents a comprehensive analysis of the phytochemical profile of a proprietary rosemary (Rosmarinus officinalis L.) extract rich in carnosic acid. A characterization of the (poly)phenolic and volatile fractions of the extract was carried out using mass spectrometric techniques. The (poly)phenolic composition was assessed by ultra-high performance liquid chromatography-electrospray ionization-mass spectrometry (UHPLC-ESI-MSn) and a total of 57 compounds were tentatively identified and quantified, 14 of these being detected in rosemary extract for the first time. The rosemary extract contained 24 flavonoids (mainly flavones, although flavonols and flavanones were also detected), 5 phenolic acids, 24 diterpenoids (carnosic acid, carnosol, and rosmanol derivatives), 1 triterpenoid (betulinic acid), and 3 lignans (medioresinol derivatives). Carnosic acid was the predominant phenolic compound. The volatile profile of the rosemary extract was evaluated by head space solid-phase microextraction (HS-SPME) linked to gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Sixty-three volatile molecules (mainly terpenes, alcohols, esters, aldehydes, and ketones) were identified. This characterization extends the current knowledge on the phytochemistry of Rosmarinus officinalis and is, to our knowledge, the broadest profiling of its secondary metabolites to date. It can assist in the authentication of rosemary extracts or rosemary-containing products or in testing its bioactivity. Moreover, this methodological approach could be applied to the study of other plant-based food ingredients.

This paper reports on the wide variations in the caffeine and chlorogenic acid contents of coffees purchased in Scotland, Spain and Italy. Image © Shutterstock.

Objectives: Sustainable diets are important to reduce environmental impact and promote human health. The aim of the study is to evaluate the effect of a sustainable plant-based dietary pattern implemented following the recommendation of the EAT-Lancet Commission on Healthy Diet from Sustainable Food Systems and adapted to the Italian food context. Methods: The study is an 8-week, randomized, controlled, crossover intervention trial in which adult volunteers are randomly assigned to one of two intervention groups: the MED_EAT-IT diet or a control diet. The MED_EAT-IT pattern has been optimized to promote personalized recommendations based on individual characteristics (i.e. energy and nutrient need but also food habits and preferences) while reducing as much as possible the environmental impact. It consists of three main meals and 1-2 snacks and it is characterized by a larger amount of legumes and nuts with respect to the control diet based on the Italian Food-Based Dietary Guidelines (IT-FBDG) matched for energy and nutrient intake. Each intervention is separated by at least 6-week washout period. Before and after each intervention, food records, anthropometric characteristics, blood, urine and fecal samples are collected. The study will investigate the effect of the diet on adoption, eating behavior, nutrient intake, nutritional status, physiological function and individual metabolic features. The impact on gut microbial ecosystem will be investigated as main outcome. Proteomic and metabolomic approaches are exploited to identify nutritional, metabolic and functional biomarkers. Results: N/A. Conclusions: The study will contribute to the validation of plant based dietary patterns able to cover nutrient needs (one of the potential issues in such patterns) considering also environmental constraints and national eating habits. The effect on health related outcomes will be possibly mediated by the improvement of microbial ecosystem and short chain fatty acids production able to favourably affect metabolic and physiological function of the host. Funding Sources: National Recovery and Resilience Plan (NRRP), Mission 4 Component 2 Investment 1.3 by the Italian Ministry of University and Research through the European Union—NextGenerationEU funding (OnFoods project) and ERA-NET ERA-HDHL (SYSTEMIC project).