Bioactive extracts produced from traditional medicinal herbs to food and dietary applications

Abstract

A necessidade de uma dieta saudável tem estado cada vez mais presente na consciência das pessoas. Aliado a esta necessidade, surgiu também o crescente interesse em suplementos que possam atuar como uma ajuda adicional às necessidades fisiológicas dos consumidores, especialmente aqueles que são produzidos a partir de produtos de origem natural. Assim, este trabalho teve como propósito, a produção de extratos naturais de plantas menos conhecidas, para aplicações dietéticas e nutracêuticas. Foram selecionadas 52 plantas de uma pesquisa generalizada sobre as suas características: atividades biológicas, solventes e condições de extração, grupos funcionais, fisiologia da planta, e as suas aplicações. Assim sendo, as plantas foram testadas e analisadas quanto ao seu potencial antioxidante e grupos funcionais, em diferentes condições de extração e solventes. Desta análise extensiva, as plantas que apresentaram os melhores resultados foram: bétula branca, espinheiro marinho, rosa mosqueta, lúpulo e erva de S.João, todas com mais 70 % de inibição da oxidação. Os solventes que obtiveram os melhores resultados foram, de uma forma generalizada, os extratos de 40 % de etanol e os de 75 % de glicerol. Posteriormente, procedeu-se a um processo de otimização das condições de extração e de valorização dos metabolitos das plantas, nomeadamente lúpulo e espinheiro marinho. Esta fase foi conduzida com a ajuda do programa Design Expert, sendo que apenas foi possível obter resultados precisos no caso do espinheiro marinho. Para os casos semelhantes ao do lúpulo, sugere-se uma redução das variáveis do modelo, de forma a melhorar a sua precisão.

The need for a healthy diet has been more present than ever in people’s awareness. Aligned to this new drive, came along the increased interest of supplements as an additional help to support physiological necessities, especially those obtained from natural products. This work has thus the purpose of producing natural based extracts from lesser-known plants, for dietary and nutraceutical applications. Accordingly, 52 herbs were selected from a generalized survey on their characteristics: biological activities, extraction solvents and conditions, functional groups, plants’ physiology and applications. Thus, the herbs were tested and analysed for their antioxidant potential and functional groups, on different conditions of extraction. From this extensive analysis, the herbs that presented the best results were: silver birch, sea-buckthorn, rose hip, common hop and St. John’s wort, all with more than 70 % of antioxidant activity. The solvents which have obtained the best results were generally, the 40 % EtOH and the 75 % glycerol extracts. Subsequently, an optimization process on the extraction conditions and metabolites’ valorisation, was undertaken for common hop and sea buckthorn. This phase was conducted with the help of the software Design Expert, nevertheless, a full analysis was possible only in the case of sea buckthorn. For common hop (and similar situations), a reduction of the size of the model is suggested, as a means to improve its accuracy.