Emerging strategies to develop novel, safer and healthy natural colorants and preservatives, as a real alternative to artificial ones: valorization of agrifood bio wastes

Abstract

[EN] The sustainable and appropriate use of natural resources has become a growing global concern, driving the study of plant species and the implementation of sustainable strategies for efficient and environmentally responsible agricultural management. Within this context, agronomic and nutritional strategies play a crucial role in determining the chemical quality and bioactive properties of natural matrices. A deep understanding of these strategies is fundamental for identifying and implementing sustainable and effective agricultural practices, applicable across various production and environmental contexts. The physiological and morphological responses of plants to different agronomic and nutritional factors are complex and vary considerably among species. Such factors can significantly influence both primary and secondary plant metabolites, directly affecting the chemical composition and bioactivity of the developed extracts. In this regard, the central objective of this work was to comprehensively evaluate the specific effects of different agricultural practices and nutritional regimens on the chemical composition and bioactive properties of plants recognized for their nutritional functionality and bioactive potential, as well as to explore the potential of nonconventional food plants in developing innovative products, create edible coatings enriched with natural extracts for post-harvest preservation, and formulate plant-based beverages enhanced with natural bioactive compounds. To achieve these objectives, the study was structured into four main tasks.

[ES] El uso sostenible y apropiado de los recursos naturales se ha convertido en una preocupación mundial creciente, lo que ha impulsado el estudio de especies vegetales y la implementación de estrategias sostenibles para una gestión agrícola eficiente y ambientalmente responsable. En este contexto, las estrategias agronómicas y nutricionales desempeñan un papel crucial en la determinación de la calidad química y las propiedades bioactivas de las matrices naturales. Una comprensión profunda de estas estrategias es fundamental para identificar e implementar prácticas agrícolas sostenibles y eficaces, aplicables en diversos contextos de producción y medioambientales. Las respuestas fisiológicas y morfológicas de las plantas a diferentes factores agronómicos y nutricionales son complejas y varían considerablemente entre especies. Tales factores pueden influir significativamente en los metabolitos primarios y secundarios de las plantas, afectando directamente la composición química y la bioactividad de los extractos obtenidos. En este sentido, el objetivo central de este trabajo fue evaluar de forma integral los efectos específicos de diferentes prácticas agrícolas y regímenes nutricionales sobre la composición química y las propiedades bioactivas de plantas reconocidas por su funcionalidad nutricional y su potencial bioactivo, así como explorar el potencial de plantas alimenticias no convencionales para el desarrollo de productos innovadores, crear recubrimientos comestibles enriquecidos con extractos naturales para la conservación poscosecha, y formular bebidas vegetales enriquecidas con compuestos bioactivos naturales. Para alcanzar estos objetivos, el trabajo se estructuró en cuatro bloques principales.