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In this work, several benzothiazole-based aminosquaraine dyes, displaying strong absorption within the so-called phototherapeutic window (650&ndash, 800 nm), were synthesized. The ability, of all the new dyes, to generate singlet oxygen was assessed by determining the correspondent phosphorescence emission and through the comparison with a standard. The quantum yields of singlet oxygen generation were determined and exhibited to be strongly dependent on the nature of the amino substituents introduced in the squaric ring. The photodynamic activity of the synthesized dyes was tested against four human tumor cell lines: breast (MCF-7), lung (NCI-H460), cervical (HeLa) and hepatocellular (HepG2) carcinomas, and a non-tumor porcine liver primary cell culture (PLP2). All the compounds synthesized were found to be able to inhibit tumor cells growth upon irradiation more than in the dark, in most of the cases, very significantly. Considering the photodynamic activity exhibited and the low toxicity displayed for the non-tumor cells, some of the synthetized dyes can be regarded as potential candidates as photosensitizers for PDT.

The present study evaluated the effect of maturity stage on the chemical composition of cardoon bracts. Plant material was collected in Greece at eight different maturation stages (C1&ndash, C8) and the chemical composition was analyzed in regard to lipidic fraction and the content in fatty acids, tocopherols, organic acids, and free sugars. Samples of late maturity (C6&ndash, C8) revealed the lowest lipidic content, while a total of 29 fatty acids was identified in all the samples, with palmitic, stearic, oleic, and eicosatrienoic acids present in the highest levels depending on harvesting time. Immature (C1) and mature (C8) bracts were more abundant in saturated fatty acids (SFA) than bracts of medium-to-late maturity (C5, C6), where the monounsaturated fatty acids (MUFA) were the prevalent class. The &alpha, and &gamma, tocopherols were the only identified isoforms of vitamin E, while the highest content was observed in sample C8 (199 &micro, g/100 g dry weight (dw). The detected organic acids were oxalic, quinic, malic, citric, and fumaric acids, while fructose, glucose, sucrose, trehalose, and raffinose were the main detected sugars. The results of the present study allowed us to reveal the effect of maturity stage on cardoon bracts chemical composition and further valorize this byproduct by improving its bioactive compounds content.

Cardoon is a multi-purpose crop with several industrial applications, while the heads (capitula) are edible and commonly used in various dishes of the Mediterranean diet. Several reports in the literature study the chemical composition of the various plants parts (leaves, flower stalks, bracts, seeds) aiming to industrial applications of crop bio-waste, whereas for the heads, most of the studies are limited to the chemical composition and bioactive properties at the edible stage. In the present study, cardoon heads were collected at six different maturation stages and their chemical composition was evaluated in order to determine the effect of harvesting stage and examine the potential of alternative uses in the food and nutraceutical industries. Lipidic fraction and the content in fatty acids, tocopherols, organic acids, and free sugars were determined. Lipidic content decreases with the maturation process, while 22 fatty acids were detected in total, with palmitic, oleic, and linoleic acids being those with the highest abundance depending on harvesting time. In particular, immature heads have a higher abundance in saturated fatty acids (SFA), whereas the samples of mature heads were the richest in monounsaturated fatty acids (MUFA). The &alpha, tocopherol was the only isoform detected being present in higher amounts in sample Car B (619 &micro, g/100 g dw). Oxalic, quinic, malic, citric and fumaric acids were the detected organic acids, and the higher content was observed in sample Car E (15.7 g/100 g dw). The detected sugars were fructose, glucose, sucrose, trehalose and raffinose, while the highest content (7.4 g/100 g dw) was recorded in sample Car C. In conclusion, the maturation stage of cardoon heads influences their chemical composition and harvesting time could be a useful means to increase the quality and the added value of the final product by introducing this material in the food and nutraceutical industries.

The inflorescences of Calluna vulgaris were nutritionally and chemically characterized. Furthermore, different organic and aqueous extracts were prepared for the evaluation of their bioactive properties. From the obtained results, carbohydrates were the major compounds, followed by protein, lipid and ashes. It was possible to identify the sugars fructose and glucose, five organic acids, 26 individual fatty acids and the four tocopherol isoforms. Concerning the extract composition, 12 phenolic compounds were identified, with myricetin-3-O-glucoside and myricetin-O-rhamnoside predominating. Concerning the bioactive effects, the more polar extracts showed not only the highest amount in phenolic compounds, but also the strongest antioxidant and antibacterial activities. In contrast, for the anti-inflammatory and cytotoxic potential, the most effective extracts were the n-hexane and the ethyl acetate extracts, respectively. C. vulgaris presented a wide range of biological effects, highlighting their capacity to inhibit pathogenic bacteria without affecting beneficial microflora, corroborating their use in traditional medicine. The authors are grateful to the Foundation for Science and Technology (FCT, Portugal) and FEDER under Programme PT2020 for financial support through CIMO (UID/AGR/00690/2013), CQ-VR (UID/QUI/00616/2013), and S. Heleno (SFRH/BPD/101413/2014) grants, and L. Barros and R. C. Calhelha contracts. The authors are also grateful to the FEDER-Interreg España-Portugal programme for financial support through the project 0377_Iberphenol_6_E. The authors are thankful to Dr Ana Maria Carvalho from the Instituto Politécnico de Bragança for her botanical expertise. info:eu-repo/semantics/publishedVersion

The rapid increase of the world population has promoted a more sustainable and efficient use of natural resources. To achieve complete and proper upcycling of plant crops, it is important to know their potential for industrial exploitation. Cardoon (Cynara cardunculus L.) is a species native to the Mediterranean basin widely used in different sectors, including food and pharmaceuticals. Despite their multiple industrial applications, not all plant tissues have been incorporated into the value chain. Therefore, this work aimed to characterize the phenolic composition and bioactive properties of cardoon blades throughout the phenological growth cycle. In addition to the structural variety of phytochemicals detected in the blade extracts, their antioxidant, anti-inflammatory, anti-proliferative, and antimicrobial properties were also highlighted. While immature material showed higher levels of phenolic compounds and greater potential to inhibit lipid peroxidation, samples at higher development stages had greater anti-proliferative, anti-inflammatory, and antimicrobial potential. These results demonstrate that the growth cycle influences the bioactive potential of cardoon blades and will be useful to establish suitable industrial applications, such as the development of ingredients for functional foods and nutraceuticals, among other products. Abstract: Cardoon (Cynara cardunculus var. altilis) blades were collected at sixteen sampling dates (B1–B16) to study the influence of the phenological growth stage on the phenolic composition and biological properties. Twenty phenolic compounds were identified, among which trans 3,4-O-dicaffeoylquinic acid, 5-O- caffeoylquinic acid, and luteolin-O-hexoside (39.6, 42.6, and 101.0 mg/g extract, respectively) were the main compounds. Immature blades (B3) had a higher content of phenolic compounds (178 mg/g extract) and a greater ability to inhibit the formation of thiobarbituric acid reactive substances (IC50 of 1.61 μg/mL). Samples at more advanced growth stages revealed a greater capacity to inhibit oxidative hemolysis (B8, IC50 of 25 and 47.4 μg/mL for ∆t of 60 and 120 min, respectively) and higher cytotoxic (B8–B13, GI50 between 7.1 and 17 μg/mL), anti-inflammatory (B13, IC50 of 10 μg/mL), and antibacterial activities. In turn, the antifungal activity varied depending on the tested fungi. All these results suggest that maturity influences the phenolic composition and bioactive properties of cardoon blades, which reveal great potential for the development of bioactive ingredients for food and pharmaceutical applications, among others. The authors are grateful to the Foundation for Science and Technology (FCT, Portugal) for financial support of national funds FCT/MCTES to CIMO (UIDB/00690/2020); for the F.M. PhD grant (SFRH/BD/146614/2019); and the contracts of J.P. (CEECIND/01001/2018, Project NutriTech), M.I.D., and L.B. (institutional scientific employment program-contract). The authors are grateful to the European Regional Development Fund (ERDF) through the Regional Operational Program North 2020, within the scope of Project GreenHealth, Norte-01-0145-FEDER-000042, and Science and Technological Development of the Republic of Serbia (451-03-68/2020-14/200007). The GIP-USAL is funded by Junta de Castilla y León (Spain) through the Project SA093P20 and the Strategic Research Program for Units of Excellence (ref. CLU-2018-04). info:eu-repo/semantics/publishedVersion

Cynara cardunculus L. (cardoon) has several health benefits mainly attributed to its abundance in polyphenols. In this study, cardoon heads (capitula) were harvested in Greece during the flowering stage, and the hydroethanolic extracts were assessed in terms of phenolic compounds composition and antioxidant, cytotoxic, anti-inflammatory, and antimicrobial activities. The phenolic profile was evaluated by HPLC-DAD-ESI/MS to better understand the seasonal changes in the individual compound levels and how these changes correlate with bioactive properties. The main phenolic compounds identified were caffeoylquinic and dicaffeoylquinic acid derivatives. Immature heads (Car A: principal growth stage (PGS) 5) had the highest phenolic content (34.3 mg/ g) and cytotoxic (GI50 of 69–268 μg/mL) and anti-inflammatory (IC50 of 183 μg/mL) activities. Sample Car D (PGS 6/7) revealed the highest antioxidant (IC50 of 23–227 μg/mL) and antifungal (MIC of 0.26–0.51 mg/mL) potential. Regarding the antibacterial activity, Car E (PGS 7) revealed the best results (MIC of 0.59–1.18 mg/ mL). This study suggests that the maturity stage of the plant influences the phenolic composition and bioactivity. info:eu-repo/semantics/publishedVersion

Nos últimos tempos tem-se observado um aumento do interesse da população no sentido de melhorar o estilo e a qualidade de vida, dando-se cada vez mais ênfase à importância dos benefícios decorrentes do consumo dos produtos de origem natural. Dado este interesse, e também como resultado da imensa variedade química e biológica associada a estes produtos, a ciência tem aumentado o foco neste tipo de matrizes naturais, sendo cada vez mais importante e de reconhecimento global, a exploração destes recursos. A Calluna vulgaris (L.) Hull, vulgarmente conhecida por urze, é um arbusto que se encontra intensamente presente nas paisagens de várias regiões e é tradicionalmente utilizado no tratamento de diferentes patologias. Os estudos descritos na literatura demonstram o seu elevado conteúdo em compostos fenólicos, bem como o seu promissor potencial biológico. Na presente dissertação as sumidades floridas de C. vulgaris foram caracterizadas relativamente ao seu valor nutricional, perfil químico e propriedades bioativas. Assim, numa primeira fase, procedeu-se à sua caracterização nutricional através da determinação do teor em cinzas, gorduras, proteínas, hidratos de carbono e do seu valor energético utilizando métodos oficiais de análise de alimentos (AOAC); foi também determinado o teor em ácidos gordos (GC-FID), ácidos orgânicos (UFLC-PDA), açúcares livres (HPLC-RI) e tocoferóis (HPLC-fluorescência). Através da extração sucessiva por maceração à temperatura ambiente e sob vigorosa agitação, foram obtidos cinco extratos distintos, usando solventes orgânicos de polaridade crescente (n-hexano, diclorometano, acetato de etilo, acetona e metanol); foram também obtidos dois extratos aquosos por infusão e decocção, formas tradicionais de utilização da urze. O perfil fenólico de cada um destes extratos foi avaliado por HPLC-DAD-ESI/MS. Os cinco extratos orgânicos e dois aquosos foram analisados relativamente à sua bioatividade (atividade antioxidante, citotóxica, anti-inflamatória e antibacteriana). O potencial antioxidante foi avaliado através de dois métodos distintos: inibição da peroxidação lipídica em tecidos cerebrais de porco (TBARS) e inibição da hemólise oxidativa (OxHLIA). As propriedades citotóxicas dos sete extratos foram estudadas em cinco linhas celulares tumorais humanas: AGS (adenocarcinoma gástrico), HeLa (adenocarcinoma cervical), HepG2 (carcinoma hepatocelular), MCF-7 (adenocarcinoma de mama) e NCI-H460 (carcinoma de pulmão); por sua vez, a citotoxicidade em células não tumorais foi avaliada numa cultura de células não tumorais: PLP2 (cultura primária de células de fígado de porco). A atividade anti-inflamatória foi estudada utilizando uma linha celular de macrófagos de rato RAW 264.7. A atividade antibacteriana foi avaliada através da técnica de microdiluição, juntamente com o método colorimétrico de deteção rápida com cloreto de p-iodonitrotetrazólio (INT). Por último, e como resultado do potencial antibacteriano demonstrado, os extratos de metanol, acetona, infusão e decocção foram analisados no sentido de verificar o seu efeito em bactérias que fazem parte da microbiota vaginal. Na análise da composição nutricional verificou-se que os hidratos de carbono são os macronutrientes maioritários, seguidos das proteínas, lípidos e cinzas. Os açúcares identificados foram a glucose e a frutose. Verificou-se também a presença de quatro ácidos orgânicos (ácido oxálico, quínico, ascórbico e cítrico), das quatro isoformas de tocoferóis e, finalmente, foram identificados 16 ácidos gordos. Através da análise do perfil fenólico dos extratos das sumidades floridas da urze foram identificados 12 compostos fenólicos (2 ácidos fenólicos e 10 flavonoides). A miricetina 3-O-glucosido e a miricetina-O-ramnósido foram as moléculas maioritárias em todos os extratos, com exceção do extrato de diclorometano que não apresentou nenhum dos compostos fenólicos identificados. De uma forma geral, o teor de compostos fenólicos aumenta com o aumento do grau de polaridade do solvente de extração. No que respeita às bioatividades, os resultados apresentam diferenças consoante o tipo de extrato: enquanto para a atividade antioxidante o extrato que se destacou foi o de acetona, para a citotoxicidade foi o de acetato de etilo, para a atividade anti-inflamatória o de n-hexano e para a atividade antibacteriana (bactérias patogénicas e pertencentes à microbiota urogenital) destacaram-se os extratos de acetona e metanol. Como resultado do elevado potencial antibacteriano demonstrado pelo extrato de acetona, tanto para as bactérias patogénicas como para os Lactobacillus pertencentes à microbiota urogenital, este foi fracionado por cromatografia em coluna de sílica gel através de um sistema de eluentes de polaridade crescente. As 10 frações obtidas foram caracterizadas relativamente ao seu perfil fenólico e às propriedades antibacterianas. A análise do perfil fenólico das 10 frações resultou na identificação de 47 compostos fenólicos (1 ácido fenólico, 16 flavan-3-óis, 2 flavanonas e 24 flavanóis), dos quais os dímeros do tipo B da (epi)catequina, (-)-epicatequina e (+)-catequina revelaram ser os compostos maioritários. Apesar de as frações não serem eficazes para todas as bactérias patogénicas e não serem todas beneficiadas com o fracionamento, revelaram eficácia contra alguns destes microrganismos sem afetar os Lactobacillus da microbiota vaginal, destacando-se as frações 7 e 8. O presente trabalho permitiu comprovar o potencial biológico associado a esta espécie, em particular e para algumas concentrações o seu potencial antibacteriano contra bactérias patogénicas e a capacidade de preservar a microbiota vaginal. Além disso, também se demonstrou que as formas tradicionais de consumo da mesma são as que revelam maior atividade antibacteriana, servindo de base científica para alertar o consumidor dos potenciais associados à utilização deste arbusto. En los últimos años se ha observado un incremento del interés y atención de la población en mejorar el estilo y la calidad de vida, dando cada vez más énfasis a la importancia de los beneficios derivados del consumo de productos de origen natural. Debido a este interés, y también como resultado de la inmensa variedad química y biológica asociada a estos productos, la ciencia y la industria ha unificado fuerzas y enfocado su interés en la explotación de estos recursos. La Calluna vulgaris (L.) Hull, vulgarmente conocida por brezo, es un arbusto que se encuentra intensamente presente en los paisajes de varias regiones y es tradicionalmente utilizada en el tratamiento de diferentes patologías. Los estudios descritos en la literatura científica demuestran su alto contenido en compuestos fenólicos, así como su prometedor potencial biológico asociado a esta especie. En la presente disertación, las sumidades floridas de C. vulgaris, se caracterizaron por su valor nutricional, su perfil químico y potencial bioactiva. Así, en una primera fase, se procedió a su caracterización nutricional mediante la determinación del contenido en cenizas, grasas, proteínas, hidratos de carbono y su valor energético utilizando métodos oficiales de análisis de comida (AOAC); se determinó el contenido en ácidos grasos (GC-FID), los ácidos orgánicos (UFLC-PDA), los azúcares libres (HPLC-RI) y los tocoferoles (HPLC-fluorescencia). A través de la extracción sucesiva por maceración, a la temperatura ambiente y bajo una vigorosa agitación, se obtuvieron cinco extractos distintos, usando disolventes orgánicos de polaridad creciente (n-hexano, diclorometano, acetato de eilo, acetona y metanol); se obtuvieron dos extractos acuosos por infusión y decocción, formas tradicionales de utilización del brezo. El perfil fenólico de cada uno de estos extractos fue evaluado por HPLC-DAD-ESI/MS. Los cinco extractos orgánicos y dos acuosos fueron evaluados en relación a su bioactividad (actividad antioxidante, citotóxica, anti-inflamatoria y antibacteriana). El potencial antioxidante fue evaluado a través de dos métodos distintos: inhibición de la peroxidación lipídica en tejidos cerebrales de cerdo (TBARS) y de la inhibición del hemólisis oxidativa (OxHLIA). Las propiedades citotóxicas de los distintos extractos se estudiaron en cinco líneas celulares tumorales humanas: AGS (adenocarcinoma gástrico), HeLa (adenocarcinoma cervical), HepG2 (carcinoma hepatocelular), MCF-7 (adenocarcinoma de mama) y NCI-H460 (carcinoma de pulmón); a su vez, la citotoxicidad en células no tumorales se evaluó en una cultura de células no tumorales: PLP2 (cultivo primario de células de hígado de cerdo). La actividad anti-inflamatoria fue estudiada en una línea celular de macrófagos de rata RAW 264.7. La actividad antibacteriana fue evaluada a través de la técnica de microdilución junto con el método colorimétrico de detección rápida con cloruro de p-yodonitrotetrazolio (INT). Por último, y como resultado del potencial antibacteriano demostrado, los extractos de metanol, acetona, infusión y decocción se evaluaron para comprobar su efecto en las bacterias que forman parte de la microbiota vaginal. Con la evaluación de la composición nutricional, se verificó que los hidratos de carbono son los macronutrientes mayoritarios, seguido de las proteínas, lípidos e cenizas. Los azúcares identificados fueron la glucosa y frutosa. Se verificó también la presencia de cuatro ácidos orgánicos (ácido oxálico, quínico, ascórbico y cítrico), de los cuatro isoformas de tocoferoles y, finalmente, de 16 ácidos grasos. El análisis del perfil fenólico de los extractos, fueron identificados 12 compuestos fenólicos (2 ácidos fenólicos y 10 flavonoides). La miricetina 3-O-glucosido y la miricetina-O-ramnósido fueron los compuestos presentes en mayor cantidad en todos los extractos, excepto en el extracto de diclorometano que no ha presentado ninguno de los compuestos fenólicos identificados. De forma general, el contenido en compuestos fenólicos es mayor cuanto mayor es el grao de polaridad del solvente de extracción. En cuanto a las bioactividades, los resultados presentan diferencias según el tipo de extracto: mientras que para la actividad antioxidante el extracto destacado fue el de acetona, para la citotoxicidad fue el de acetato de etilo, para la actividad anti-inflamatoria el de n-hexano y para la actividad antibacteriana (bacterias patógenas y pertenecientes a la microbiota urogenital) los extractos de acetona y metanol. Como resultado del elevado potencial antibacteriano demostrado por el extracto de acetona, tanto para las bacterias patógenas como para los Lactobacillus pertenecientes a la microbiota urogenital, el extracto fue fraccionado por cromatografía en columna de sílice gel a través de un sistema de eluentes de polaridad creciente. Las 10 fracciones obtenidas se fueron caracterizadas por su perfil fenólico y sus propiedades antibacterianas. El análisis del perfil fenólico de las 10 fracciones resultó en la identificación de 47 compuestos fenólicos (1 ácido fenólico, 16 flavan-3-ois, 2 flavanonas y 24 flavanoles), de los cuales los dímeros del tipo B de la (epi)catequina, (-)-epicatequina y (+)-epicatequina revelaron mayor concentración. Aunque las fracciones utilizadas no han sido eficaces para todas las bacterias patógenas, revelaron eficacia contra algunos de los microorganismos patógenos, sin afectar a los Lactobacillus de la microbiota vaginal, destacándose las fracciones 7 y 8. El presente trabajo permitió comprobar el potencial biológico asociado a esta especie, en particular y para algunas concentraciones, el potencial antibacteriano contra bacterias patógenas y la capacidad de preservar la microbiota vaginal. Además, también se ha demostrado que las formas tradicionales de consumo de la misma son las que revelan una mayor actividad antibacteriana, sirviendo de base científica para alertar al consumidor de los potenciales asociados a la utilización de este arbusto.