Get 20M+ Full-Text Papers For Less Than $1.50/day. Start a 14-Day Trial for You or Your Team.

Learn More →

Antioxidants in Plants: A Valorization Potential Emphasizing the Need for the Conservation of Plant Biodiversity in Cuba

Antioxidants in Plants: A Valorization Potential Emphasizing the Need for the Conservation of... Review  Antioxidants in Plants: A Valorization Potential  Emphasizing the Need for the Conservation   of Plant Biodiversity in Cuba  1,† 2,3,4,†   3,† Gabriel Llauradó Maury  , Daniel Méndez Rodríguez  , Sophie Hendrix  ,   5 6 5  5 Julio César Escalona Arranz  , Yilan Fung Boix  , Ania Ochoa Pacheco  , Jesús García Díaz ,  1 6 6 Humberto J. Morris‐Quevedo  , Albys Ferrer Dubois  , Elizabeth Isaac Aleman  ,   3 2 1 4, Natalie Beenaerts  , Isidro E. Méndez‐Santos  , Teresa Orberá Ratón  , Paul Cos  *   3, and Ann Cuypers  *    Centre of Studies for Industrial Biotechnology (CEBI), University of Oriente, Avenida Patricio Lumumba s/n,  Reparto Jiménez, Santiago de Cuba CP 90500, Cuba; gabriel@uo.edu.cu (G.L.M.);   jquevedo@uo.edu.cu (H.J.M.‐Q.); torbera@uo.edu.cu (T.O.R.)    Faculty of Applied Sciences, University of Camagüey, Carretera Circunvalación Norte, km 5 ½,   Camagüey CP 70100, Cuba; daniel.mendez@reduc.edu.cu (D.M.R.); isidro.mendez@reduc.edu.cu (I.E.M.‐S.)    Centre for Environmental Sciences, Campus Diepenbeek, Hasselt University, Agoralaan Building D,   BE‐3590 Diepenbeek, Belgium; sophie.hendrix@uhasselt.be (S.H.); natalie.beenaerts@uhasselt.be (N.B.)    Laboratory for Microbiology, Parasitology and Hygiene (LMPH), University of Antwerp,  Universiteitsplein 1, BE‐2610 Antwerp, Belgium    Pharmacy Department, University of Oriente, Avenida Patricio Lumumba s/n, Reparto Jiménez,   Santiago de Cuba CP 90500, Cuba; jcea@uo.edu.cu (J.C.E.A.); aochoap@uo.edu.cu (A.O.P.);  jgadi@uo.edu.cu (J.G.D.)    National Center of Applied Electromagnetism, University of Oriente, Avenida Las Américas s/n,   P.O. Box 4078, Santiago de Cuba CP 90400, Cuba; yilan@uo.edu.cu (Y.F.B.); albys@uo.edu.cu (A.F.D.);  elizabetha@uo.edu.cu (E.I.A.)  *  Correspondence: paul.cos@uantwerpen.be (P.C.); ann.cuypers@uhasselt.be (A.C.)    These authors contributed equally to the manuscript.  Received: 30 September 2020; Accepted: 23 October 2020; Published: 27 October 2020  Abstract:  Plants  are  phytochemical  hubs  containing  antioxidants,  essential  for  normal  plant  functioning and adaptation to environmental cues and delivering beneficial properties for human  health.  Therefore,  knowledge  on  the  antioxidant  potential  of  different  plant  species  and  their  nutraceutical  and  pharmaceutical  properties  is  of  utmost  importance.  Exploring  this  scientific  research field provides fundamental clues on (1) plant stress responses and their adaptive evolution  to harsh environmental conditions and (2) (new) natural antioxidants with a functional versatility  to  prevent  and  treat  human  pathologies.  These  natural  antioxidants  can  be  valorized  via  plant‐ derived foods and products. Cuba contains an enormously rich plant biodiversity harboring a great  antioxidant  potential.  Besides  opening  new  avenues  for  the  implementation  of  sustainable  agroecological practices in crop production, it will also contribute to new strategies to preserve plant  biodiversity  and  simultaneously  improve  nature  management  policies  in  Cuba.  This  review  provides an overview on the beneficial properties of antioxidants for plant protection and human  health and  is  directed to  the  valorization  of  these  plant  antioxidants,  emphasizing the  need  for  biodiversity conservation.  Keywords:  antioxidants;  secondary  metabolites;  Cuba;  plant  biodiversity;  plant  protection;  crop  production; human health; nutraceutical; pharmaceutical  Antioxidants 2020, 9, 1048; doi:10.3390/antiox9111048  www.mdpi.com/journal/antioxidants  Antioxidants 2020, 9, 1048  2  of  39  1. Introduction  Plant antioxidants are a natural reservoir of bioactive compounds. They play important roles in  plant  acclimation  and  adaptation  to  environmental  challenges,  but  are  also  beneficial  for  human  health. As sedentary organisms, plants cannot escape from environmental challenges, originating  from  natural  origin  (e.g.,  temperature,  water  availability,  soil  composition,  pests…)  or  from  anthropogenic  practices  (e.g.,  destruction  of  habitats,  pollution…).  Diverse  abiotic  factors,  like  pollution  as  well  as  nutrient  deficiency,  temperature  regimes  (heat/cold),  water  supply  (drought/flooding), light intensity, day/night rhythms, and radiation, modify the balance between  production and scavenging of reactive oxygen species (ROS) and induce a phenomenon well known  as oxidative stress [1–4]. Although ROS are crucial for normal plant growth and development, and  play  important  roles  in  signal  transduction,  they  are  also  able  to  induce  cellular  damage  [5–7].  Therefore, maintaining the oxidative balance is crucial for plant stress adaptation.  To prevent oxidative damage, plants possess an extensive antioxidant defense system consisting  of enzymes and metabolites. Ascorbate (AsA, vitamin C) and glutathione (GSH) are the major water‐ soluble antioxidant metabolites, but also secondary metabolites, such as polyphenols, flavonoids and  terpenoids, participate in the detoxification of ROS under different environmental stresses [4,8–11].  Many of these plant secondary metabolites also display biological activity against insects, fungi and  other microorganisms [12,13], forming the basis for their medicinal use. Both, the quantity and quality  of secondary metabolites are determined by intrinsic plant characteristics (e.g., developmental stage)  on one hand and the environment on the other hand [14,15]. As environmental factors can affect the  production of antioxidants and secondary metabolites, this in turn affects the plant’s nutritional and  medicinal value for human health [16,17].  A plethora of evidence validates that antioxidants present in plant‐derived products and foods  encompass many biomedical applications. These antioxidants play a role in the prevention as well as  in  the  complementary  treatment  of  non‐infectious  chronic  diseases,  such  as  cardiovascular,  inflammatory  and  neurodegenerative  disorders,  metabolic  syndrome  and  cancer  [18–22].  Antioxidants  are  classified  in  different  categories,  but  low‐molecular  weight  compounds  like  terpenoids, alkaloids and mainly polyphenols gained a lot of interest. Polyphenols represent a variety  of pharmacologically active phytochemicals that are investigated mainly because of their ability to  delay or inhibit oxidation processes as a consequence of some cellular pathological conditions [23,24].  As  phytochemical  hubs,  plants  also  contain  a  significant  number  of  nutrients  important  for  health  promotion. The  use of  the undeniable nutritional value of  several plants rich in nutrients,  vitamins, minerals, and also phenolic compounds in the design of new formulations and promising  industrial  products  is  an  attractive  approach.  These  bioproducts  have  been  termed  as  functional  foods, nutraceutical, cosmeceutical and dietary supplements [25–27], known to be at the interface  between nutrition and medicine [28,29].  Over the last decade, there has been a growing research interest in these natural antioxidants  (e.g.,  phenolic  antioxidants,  vitamins…)  because  of  their  overall  safety  and  beneficial  properties  [26,27,30,31]. Latin America and the Caribbean regions harbor a large number of plants containing  antioxidant  potential  [32–36].  However,  the  biodiversity  of  these  plants  is  largely  unknown  and  therefore underexploited. Furthermore, this region is highly affected by global change and habitat  loss.  Therefore,  these  (endemic)  plants  might  face  extinction  without  being  investigated  for  their  antioxidant value.  Cuba  is  a  unique  case  as  it  faces  specific  environmental  challenges,  such  as  extreme  temperatures, drought stress, soil conditions…, but it also contains an enormously rich (endemic)  plant biodiversity [37–39]. Understanding the correlation between antioxidant compounds in non‐ model  plants  and  their  evolutionary  advantage  to withstand  specific  stress  conditions  should  be  included in strategies to protect plant biodiversity. Moreover, the antioxidant spectrum present in  Cuban plant species should be maintained via sustainable agroecological practices.  This review provides an overview on the antioxidant potential in Cuban plant biodiversity in  relation to human health and plant stress adaptation. Expanding our current knowledge on plant  biodiversity and its antioxidant potential might support the conservation of plant biodiversity and  Antioxidants 2020, 9, 1048  3  of  39  hence preservation of endangered species as well as open new avenues for plant/crop production for  agronomical and industrial applications.  2. Cuba and Its Endemic Potentials  The Republic of Cuba is an archipelago with more than 1600 islands, islets and cays. Its territorial  extension amounts to 109,880 km  (FAO, 2015). Around 20,800 terrestrial species have been identified,  of which 8948 (43%) are endemics [38]. Cuba is recognized as the island with the highest degree of  endemism in the West‐Indies, including more than half of its plant species [40]. Islands in general  contain a higher degree of endemism compared to the mainland, but threats such as land cover loss,  human activities and insufficient protection measures should be considered in time [41]. In a recent  study,  about  67%  of  native  taxa  were  evaluated  and  about  half  of  them  are  now  categorized  as  threatened.  Alarmingly,  about  65%  of  these  threatened  species  are  considered  endemic  [42].  The  variety of different habitats and especially soils in Cuba might have enhanced speciation processes  that occurred in relatively extreme conditions [43,44]. For example, speciation on (1) soils derived  from  serpentinized  ultramafic  rocks  that  are  rich  in  magnesium  and  heavy  metals,  but  poor  in  calcium and with high pH values [45]; (2) soils originating from rocks rich in quartz (quartz‐alitic)  and  sand,  which  are  poor  in  nutrients  (in  the  case  of  the  so‐called  white  sands,  markedly  oligotrophic), have low water retention capacity and a rather acidic pH [46]; and (3) soils where bare  karst more or less predominates, which is the case for the more recently emerged arid coasts and  elevations  with  advanced  carsification  processes,  especially  mountains  with  a  mogotiform  appearance [47].  Due to its geographical location, Cuba is subject to a humid tropical climate, which might alter  into a dry tropical climate due to climate change [48]. The dynamics of ecosystems can worsen this  aridity due to the combined effect of increased drought, temperature and evaporation. The rise in  mean  sea  level  and  other  changes  associated  with  the  water  regime,  will  not  only  cause  the  movement, fragmentation, alteration and destruction of certain habitats or even the disappearance of  entire ecosystems, especially wetlands, but also favor salinity in aquifers and greater transfer of it to  the soil [38]. In this context, physiological and biochemical modifications are expected in the flora  due to stress processes, changes in phenology, phase shift between the biological cycles of plants in  relation to their pollinators and biological controllers possibly leading to the extinction of several  species.  Many Cuban species, endemic or not, have evolutionary adaptations because they had to tackle  different  harsh  environmental  conditions  for  a  long  time  and  therefore  harbor  unique  genetic  characteristics/features [30]. As such, they are more resilient to abiotic stresses as compared to their  mainland sister species. It is known that the increase in various environmental stresses unbalances  the production of ROS and limits the activity of antioxidants, causing oxidative damage. Therefore,  a greater production of antioxidants helps the plant to resist environmental stress [49]. In addition, it  has been shown that many of these species have a high phytochemical content considered beneficial  to human health [30]. In Table 1, an overview is given of plants with antioxidant potential or plant‐ derived products that are frequently used by the Cuban population according to the “Basic List of  Medications  and  Natural  Products  in  Cuba”  (Dirección  de  medicamentos  y  tecnologías  médicas,  2018).    Antioxidants 2020, 9, 1048  4  of  39  Table 1. Plants species with antioxidant activity and their derived products used in Cuba (Dirección  de medicamentos y tecnologías médicas, 2018).  Species  Natural Products  Capsicum sp.    Cream; Tincture  Bixa orellana   Oil extract  Allium cepa   Cream; Syrup   Zea mays  Syrup   Passiflora incarnata   Syrup  Mentha piperita   Dry drug; Fluid Extract; Syrup  Citrus aurantium   Tincture; Syrup  Origanum vulgare   Syrup  Pinus caribaea   Cream; Fluid extract  Bidens alba   Dry drug; infusion  Calendula officinalis  Syrup  Allium sativum   Tincture; Syrup; Tablet  Zingiber officinale  Tincture  Musa paradisiaca  Pediculicidal lotion  Cymbopogon citratus  Cream  Salvia officinalis  Cream; Fluid extract; Syrup  Mangifera indica  Cosmetic cream; Tablet; Aqueous extract  Rhizophora mangle   Tincture; Fluid extract  Matricaria recutita o Matricaria chamomilla   Mouthwashes  Psidium guajava  Dry drug; infusion  Moringa oleífera  Dry drug  To document the overall impact of the antioxidant research in Cuba, specifically in plants and  related  fields,  a  bibliometric  analysis  was  performed  in  July  2020.  A  brief  literature  search  was  performed using the Scopus online database (https://www.scopus.com/) to identify Cuban papers  indexed in Scopus with the following keywords: ‘antioxidant’ (=antioxida∗; anti‐oxida∗) and ‘plant’.  This strategy searched for papers containing the aforementioned words and its derivatives in their  title,  abstract,  or  keywords.  Thereafter,  these  manuscripts  were  imported  into  VOSviewer  for  a  bibliometric analysis based on keywords [50]. This bibliometric analysis focused on 2 groups of topic‐ related  manuscripts,  i.e.,  (1)  plant‐related  manuscripts  and  (2)  antioxidant‐related  manuscripts  (Appendix  A).  These  analyses  demonstrate  that  the  majority  of  scientific  work  on  Cuban  plants  (group  1)  is  related  to  medicinal  plants,  the  chemical  composition  of  plant  extracts  and  that  antioxidant properties are the main analyzed biological activity. Of the total number of publications  (3056),  94  were  specific  to  endemic  species,  of  which  Phyllantus  and  Euphorbia  are  the  two  most  studied genera. Concerning the antioxidant‐related investigations in Cuba (group 2), the topics are  centered around oxidative stress, and the main investigated compounds are flavonoids, highlighting  the presence of the phenolic compound mangiferin (mainly present in plants of the Mangifera genus).  Of the total number of publications (699) in this second group, nine were specific to endemic species,  showing that this type of plant is not well studied. Cuban flora is pharmacologically and chemically  under‐investigated, most probably because there are insufficient technological and human resources  to isolate and evaluate metabolites of pharmacological and nutraceutical interest. Another problem  is  the  collection  of  endemic  plants  from  the  wild,  especially  endangered  species.  Here,  plant  biotechnological techniques could offer a viable alternative.  3. Antioxidants in Plant Protection  The  environment  of  plants  is  ever‐changing  and  involves  variation  of  natural  origin  (e.g.,  circadian rhythm, seasons, temperature, physicochemical soil characteristics, radiation) as well as  alterations resulting from anthropogenic activities (e.g., pollution and climate change). Due to their  sessile  nature,  plants  are  more  prone  to  these  environmental  challenges  and  are  therefore  often  Antioxidants 2020, 9, 1048  5  of  39  subject  to  stress.  This  translates  into  an  oxidative  challenge  characterized  by  increased  ROS  production  [5].  These  ROS  play  crucial  roles  in  oxidative  signaling  and,  together  with  other  components  like  plant  hormones,  initiate  an  immediate  and  effective  response  to  ensure  plant  acclimation and eventually adaptation to a stressful environment [1]. Nevertheless, increased ROS  concentrations  can  also  result  in  damage  to  cellular  macromolecules  such  as  DNA,  proteins  and  membrane lipids. In order to finetune ROS levels to prevent oxidative damage, but still allowing  oxidative signaling, plants possess an extensive antioxidant defense system consisting of enzymatic  and non‐enzymatic components (Figure 1). Major enzymatic antioxidants are superoxide dismutase  (SOD), catalase (CAT), peroxidases (POD) and members of the redoxin family [5]. Whereas these are  directly  involved  in  ROS  detoxification,  enzymes  of  the  AsA‐GSH  cycle  [monodehydroascorbate  reductase  (MDHAR);  dehydroascorbate  reductase  (DHAR);  glutathione  reductase  (GR)]  and  enzymes providing reducing power are important in recycling non‐enzymatic antioxidants such as  AsA and GSH. Both are important low molecular weight (LMW), water‐soluble molecules [51].  Figure 1. Plant antioxidant  potential to maintain  the cellular  redox  balance in order to cope with  abiotic stress factors. AO = Antioxidants; ROS = Reactive Oxygen Species.  3.1. Non‐Enzymatic Antioxidants in Plants  Ascorbic acid is the most important substrate for H2O2 detoxification in plant cells. It functions  as the electron donor for ascorbate peroxidase (APX), which reduces H2O2 to water. As a consequence,  AsA is oxidized to monodehydroascorbic acid (MDHA), which can disproportionate into AsA and  dehydroascorbic acid (DHA). Whereas MDHA is again reduced to AsA via MDHAR using electrons  derived from NAPDH, DHA is converted to AsA via the action of DHAR. This enzyme uses GSH as  an electron donor, causing its oxidation to glutathione disulfide (GSSG). This is reduced back to GSH  by  GR,  using  reducing  equivalents  derived  from  NAPDH.  This  metabolic  pathway  for  the  detoxification of H2O2 is referred to as the AsA‐GSH cycle or Foyer‐Halliwell‐Asada pathway and  functions  in  all  subcellular  compartments  except  vacuoles  [52].  In  addition  to  its  role  in  this  antioxidant pathway, AsA plays important roles in processes involved in normal plant development,  such as cell division, cell wall expansion and cell elongation [53,54]. Furthermore, it is necessary for  the  biosynthesis  of  anthocyanins,  flavonoids,  glucosinolates  and  several  phytohormones  [55].  As  such, AsA is a key player in plant protection against a wide range of abiotic stresses such as ozone,  high light, drought and metals [52]. Glutathione—a tripeptide consisting of γ‐glutamate, cysteine and  glycine—constitutes the second major non‐enzymatic antioxidant involved in ROS detoxification via  the AsA‐GSH cycle. In addition, GSH can directly scavenge hydroxyl radicals and singlet oxygen  Antioxidants 2020, 9, 1048  6  of  39  [56]. Besides its role in antioxidant defense, GSH plays additional roles in plant protection (1) by  forming  conjugates  with  xenobiotics  via  glutathione‐S‐transferases  and  (2)  as  a  precursor  for  the  synthesis of phytochelatins, which are involved in the chelation and sequestration of metals such as  cadmium (Cd) and metalloids like arsenic (As) [57]. Besides these hydrophilic low molecular weight  reductants, plants also possess lipophilic antioxidants. Among these, tocopherols (a type of vitamin  E) play a crucial role in protecting cells from lipid peroxidation, which occurs when hydroxyl radicals  attack polyunsaturated fatty acids in membranes. The antioxidant potential of tocopherols relies on  their ability to scavenge the resulting lipid peroxyl radicals as well as singlet oxygen. Whereas four  different forms of tocopherol exist (α, β, γ and δ), α‐tocopherol harbors the highest biological activity  and accounts for over 90% of the foliar vitamin E content [58].  As  photosynthesis  lies  at  the  heart  of  plant  functioning,  protection  of  this  process  from  the  negative consequences of stress‐induced ROS production is of utmost importance. Key players in  safeguarding photosynthesis are carotenoids. The photoprotective role of these metabolites derives  from their ability to quench excited chlorophyll states, scavenge ROS and dissipate excess energy as  heat. As such, they are crucial for plant protection from high light stress [59,60]. Carotenoids are  tetraterpenoid pigments characterized by  yellow, orange, red and purple  colors. In general, their  structure consists of a polyene chain with nine conjugated double bonds and an end group at both  ends. Carotenoids can be subdivided into two main groups: carotenes and xantophylls. Examples of  carotenes are α‐carotene, β‐carotene, γ‐carotene and lycopene. The group of xantophylls consists of  more  than  800  molecules,  including  zeaxanthin,  lutein  and  peridinin  [61].  Carotenoids  are  biosynthesized  and  stored  in  plastids.  Besides  their  role  in  photosynthesis  and  photoprotection,  carotenoids  also  fulfill  other  functions  in  plants.  For  example,  they  provide  precursors  for  the  biosynthesis  of  certain  phytohormones  and  play  a  role  as  signaling  molecules  mediating  plant  development and responses to environmental cues [59,60].  Another important class of plant antioxidants are polyphenols, which are composed of aromatic  rings with one or more hydroxyl groups. This class of secondary metabolites consists of more than  8000 compounds, which all derive from either phenylalanine or its precursor shikimic acid through  the  shikimate  and  phenylpropanoid  pathways.  Polyphenols  are  subdivided  into  several  groups  based on their number of phenol groups or the structural elements connecting the phenol groups.  The  most  important  polyphenol  subclasses  are  phenolic  acids,  flavonoids,  stilbenes  and  lignans.  Phenolic  acids  are  derivatives  of  either  benzoic  acid  or  cinnamic  acid.  The  flavonoids  class  of  polyphenols consists of over 4000 compounds and is subdivided into six groups: flavonols, flavones,  flavanones, flavanols, isoflavones and anthocyanins [61]. Flavonoids are mainly found in the leaf  epidermis  and  fruit  skin  [12].  Stilbenes  generally  act  as  antifungal  compounds  and  are  only  synthesized in response to wounding or infection [62]. In general, polyphenols play an important role  in  plant  growth  and  development,  through  their  involvement  in  seed  germination,  cell  division,  signal  transduction,  hormonal  regulation,  regulation  of  photosynthetic  activity  and  reproduction  [10]. Furthermore, many polyphenols harbor antioxidant potential as a consequence of their ability  to  scavenge  free  radicals,  donate  hydrogen  atoms  or  electrons  and  chelate  metal  cations  [63].  In  response to abiotic stresses, biosynthesis of polyphenols is stimulated in plants and enhances their  resistance.  Flavonoids,  for  example,  contribute  to  plant  protection  from  UV  light,  whereas  anthocyanins are involved in resistance to visible light [10].  3.2. Antioxidants in Plants under Abiotic Stress Conditions  To prevent oxidative damage as a consequence of increased ROS production, the activity and  biosynthesis  of  plant  antioxidants  are  generally  increased  in  response  to  stress  conditions.  Interestingly, the ability to combat oxidative stress by enhancing antioxidant enzyme activities and  biosynthesis of antioxidant metabolites plays a key role in defining plant stress tolerance and differs  between sensitive and tolerant cultivars of the same species. The following paragraphs describe the  impact of abiotic stress factors on several crops frequently cultivated in Cuba.  Dharshini et al., (2020) demonstrated that low‐temperature stress increases the activity of SOD,  CAT and POD in roots of sugarcane (Saccharum spontaneum). Furthermore, transcriptional profiling  Antioxidants 2020, 9, 1048  7  of  39  revealed  that  cold  stress  enhanced  the  expression  levels  of  several  genes  involved  in  carotenoid  biosynthesis and the phenylpropanoid pathway, suggesting an increased production of carotenoids  and phenolic  compounds such as flavonoids, p‐hydroxyphenyl lignin and coniferin in sugarcane  roots  [64].  Whereas  chilling  stress  did  not  affect  AsA  and  GSH  concentrations,  it  significantly  enhanced  AsA/DHA  and GSH/GSSG  ratios in leaves of  Saccharum  officinarum, another  sugarcane  species. This response coincided with alterations in the activities of enzymes involved in the AsA‐ GSH cycle. Besides, chilling stress strongly enhanced anthocyanin levels in S. officinarum leaves [65].  Similarly,  it  was  shown  that  transcript  levels  of  genes  involved  in  AsA  metabolism,  carotenoid  biosynthesis and the phenylpropanoid pathway were significantly increased in S. spontaneum leaves  subjected  to  drought  stress  [66].  In  comparing  two  sugarcane  cultivars  with  different  salt  stress  tolerance, a proteomic analysis revealed that the tolerant cultivar had a higher abundance of proteins  involved in non‐enzymatic antioxidant mechanisms as compared to the sensitive one [67].  Fortunato  et  al.,  (2010)  showed  that  the  high  cold  tolerance  of  the  Icatu  genotype  of  coffee  seedlings (Coffea genus) could be attributed to its efficient antioxidant response to cold conditions,  involving increases in SOD and APX activities and concentrations  of AsA and α‐tocopherol [68].  Moreover,  RNA‐sequencing  analysis  revealed  that  the  acclimation  of  Coffea  canephora  to  drought  stress involved upregulation of genes related to the metabolism of secondary antioxidant metabolites  such as phenylpropanoids and flavonoids. The expression of genes involved in GSH metabolism was  altered in the late response (i.e., after three drought cycles) to drought stress [69].  In tomato (Solanum lycopersicum), salt stress was associated with increased superoxide and H2O2  concentrations and an enhanced level of lipid peroxidation. This response coincided with increases  in the activities of SOD, CAT and enzymes of the AsA‐GSH cycle (APX, MDHAR, DHAR and GR).  Furthermore, salinity significantly increased AsA and GSH concentrations, whereas carotenoid levels  were  reduced.  The  latter  observation  suggests  ROS‐induced  damage  to  the  photosynthetic  machinery. Interestingly, the extent of ROS‐induced damage upon salt stress was lower in the wild  tomato relative Solanum chilense in comparison to cultivated tomato (S. lycopersicum), which can likely  be  attributed  to  the  stronger  salt‐induced  activation  of  the  antioxidant  machinery  in  the  former  species [70]. Upon drought stress, the activity of enzymes involved in the shikimate pathway and the  concentrations  of  phenolic  compounds  such  as  caffeoylquinic  acid  derivatives,  quercetin  and  kaempferol decreased in sensitive S. lycopersicum cultivars, whereas the opposite was observed in  their tolerant counterparts. This emphasizes the importance of polyphenols in conferring drought  tolerance in tomato [71].  Upon drought stress, chlorophyll and carotenoid concentrations in tobacco (Nicotiana tabacum)  significantly  decreased,  whereas  ROS  levels  and  the  extent  of  lipid  peroxidation  were  strongly  enhanced.  This  again  points  towards  stress‐induced  damage  to  the  photosynthetic  machinery.  Activities  of  SOD,  POD,  APX,  CAT  and  GR  and  AsA,  GSH  and  total  phenol  concentrations  significantly  increased  to  counteract  drought‐induced  ROS  production.  This  activation  of  the  antioxidant machinery upon water deficit was even more pronounced when plants were inoculated  with arbuscular mycorrhizal fungi or when they were supplemented with phosphorus, emphasizing  the importance of associations with micro‐organisms as well as soil characteristics in plant responses  to stress conditions [72]. Tolerance of tobacco plants to As exposure is also conferred by antioxidant  defense  mechanisms  as  the  As‐tolerant  genotype  N.  tabacum  cv.  ‘Wisconsin’  generally  displayed  higher phenolics, AsA and GSH concentrations in comparison to the As‐sensitive genotype Nicotiana  sylvestris. Antioxidant enzyme activities showed opposite responses between roots and leaves of both  genotypes. Whereas APX, GST, and POD activity decreased in leaves of the tolerant genotype, they  increased  in  leaves  of  the  sensitive  genotype.  The  opposite  was  observed  for  CAT.  These  data  strongly indicate the organ specificity of antioxidant responses in plants, underlining the importance  of studying responses in both organs [73].  The importance of the antioxidant defense system in plant protection against a broad range of  stress factors is further evidenced by the fact that exogenous application of antioxidants such as AsA  and  GSH increases  plant tolerance to  several  stress conditions  [74–77]. Alternatively,  plant  stress  tolerance  can  be  enhanced  via  transgenic  methods  to  improve  their  antioxidant  potential.  As  Antioxidants 2020, 9, 1048  8  of  39  reviewed by Broad et al., (2020), engineering of crops with an enhanced AsA concentration is used  as an approach to increase crop tolerance to a variety of abiotic stresses. This can be achieved by (1)  increasing the  expression of genes involved in AsA biosynthesis,  (2) increasing the  expression of  genes responsible for AsA recycling and (3) manipulating factors that influence AsA levels, such as  transcription factors regulating the expression of genes in the AsA biosynthetic pathway [78].  3.3. Plants under Harsh Environmental Conditions as a Source of Antioxidants  Plants specifically growing in harsh environments are often characterized by increased levels of  specific antioxidant compounds. Excellent examples are extremophiles that display an extraordinary  ability to withstand unfavorable environmental conditions, such as salinity (halophytes), drought  (xerophytes) and metal stress (metallophytes). For instance, the halophyte Limonium virgatum was  shown  to  contain  high  concentrations  of  polyphenols  such  as  tannins  [79].  Similarly,  Anastatica  hierochuntica, an extremophile from the Brassicaceae family displaying increased resistance against  heat stress, low nitrogen levels and salt stress, was characterized by increased concentrations of AsA  and DHA in comparison to Arabidopsis thaliana. The same was observed for Eutrema salsugineum [80].  With  regard  to  metal  exposure,  concentrations  of  several  non‐enzymatic  antioxidants  including  carotenoids, phenolic compounds and AsA were higher in a metalicolous ecotype of Silene vulgaris,  collected from a metal‐contaminated site, in comparison to a non‐metalicolous ecotype of the same  species originating from a non‐contaminated area. Interestingly, the metalicolous ecotype did not  display  an  enhanced  tolerance  to  salinity,  highlighting  the  stress‐specificity  of  plant  defense  mechanisms [81]. Due to their high antioxidant concentrations, extremophiles could be interesting  sources for the discovery of new bioactive compounds [79].  Since  plants  in  Cuba  are  frequently  subjected  to  harsh  environmental  conditions  (e.g.,  high  temperature,  drought,  high  light,  salinity,  nutrient‐poor  soil  condition…),  they  are  probably  an  underexploited  source  of  antioxidants.  Indeed,  a  few  endemic  Cuban  plant  species  are  already  known  for  their  antioxidant  and  bioactive  properties,  as  summarized  in  Table  2.  As  such,  conservation of these endemic species and further exploration of the antioxidant potential of other  Cuban endemic plant species is of major interest.  Table 2. Cuban endemic plants investigated for their antioxidant and bioactive properties.  Endemic Species  Antioxidant Compounds  Bioactive Properties  References  Polyphenols and flavonoids  (luteolin, jacarananone,  Anticarcinogenic and  Jacaranda arborea  [82,83]  tripterpens, ursolic acid and  sedative  oleanolic acid)   Maytenus cajalbanica  Polyphenols   [84]  Phyllanthus orbicularis  Phyllanthus  chamaecristoides  Photoprotective and  Phyllanthus  Phenols and flavonoids  [85]  antimutagenic  microdictyus  Phyllanthus  williamioides  Anti‐inflammatory, anti‐ allergic, anxiolytic,  neuroprotective,  anticonvulsant,  Scutellaria havanensis  Flavonoids (wogonin)  [86–88]  antithrombotic,  anticarcinogenic, anti‐ arthritic, antisplasmodial,  antiviral and antimicrobial  Antioxidants 2020, 9, 1048  9  of  39  Pyranochromanone acids  Calophyllum rivulare    [89,90]  and amentoflavone  Erythroxylum  alaternifolium var.  Flavonols (quercetin‐3‐O‐ alaternifolium  rutinoside and ombuin‐3‐O‐   [91]  Erythroxylum  rutinoside)  alaternifolium var.  parvifolium  Phenols, tannins,  Eugenia clarensis  triterpenoids, sterols,  Sedative  [92]  flavonoids, coumarins,   4. Plant Nutritional Value for Human Health  Similar to their functions in plant protection, balanced levels of ROS and also reactive nitrogen  species (RNS) play essential roles in the human body for normal development and physiological  functioning on one hand, but also for protection against pathogens on the other hand. The in vivo  antioxidant system can control the concentrations of ROS and RNS, thus maintaining the cellular  redox equilibrium to allow oxidative signaling during lifespan. Nevertheless, excessive production  of  ROS  and  RNS  as  a  result  of  pathophysiological  cell  metabolic  processes,  but  also  of  many  environmental abiotic stress factors such as radiation and environmental toxins, may trigger DNA  damage and lead to protein and lipid oxidation. This may result in oxidative stress that underlies  non‐communicable chronic diseases [22,93,94]. Therefore, it is essential that the human antioxidant  system  can  function  in  an  optimal  way  to  support  human  health.  Antioxidants  can  be  classified  according to their source, i.e., endogenous synthesis of enzymes and some small molecules, such as  GSH  and  coenzyme  Q,  as  well  as  exogenous  intake  through  our  diet  of  mainly  plant‐derived  phenolics, flavonoids, phenolic acids, carotenoids, vitamins and minerals.  4.1. Plant Secondary Metabolites with Antioxidant Activity: In Vitro versus In Vivo  There is no consensus on the best system to classify plant secondary metabolites. Categories  based on the biosynthetic origin are most widely used and classify them into three main groups: (1)  nitrogen‐ and sulfur‐containing compounds, (2) terpenoids, (3) polyphenols and flavonoids [95]. A  fast review indicates that all three groups include substances exhibiting antioxidant activity. The most  prominent  plant  secondary  metabolites  with  antioxidant  activity  show  a  common  moiety.  This  consists of an aromatic ring linked to an atom with at least one unbound electron pair, being oxygen  (most common and important), sulfur or nitrogen. Nitrogen and sulfur‐containing compounds are  the group less reported as antioxidant. Considering the bibliometric analysis developed using the  Scopus online database and the keywords “antioxidant” and “antioxidant plus nitrogen and or sulfur  compound”, these metabolites barely reach 5.41% of the hits (See Table 3). Non‐protein plant nitrogen  compounds (alkaloids) represent the group of metabolites mostly explored as phytochemicals, but  only  4.33%  as  antioxidant.  Two  main  reasons  could  explain  this  fact:  the  huge  amount  of  other  pharmacological activities inherent to this kind of metabolites and the relative infrequent presence of  an  active  phenol  group.  Nevertheless,  in  the  absence  of  a  hydroxyl  group,  the  redox  reaction  occurring during ROS neutralization generates benzylic radicals (less reactive than their phenoxy  analogous) that are stabilized with the help of an electron pair from a neighboring nitrogen atom. As  such, electron delocalization across the rest of the conjugated system is extended [96,97] and as a  consequence  its  antioxidant  activity.  Terpenoids  and  especially  essential  oils  received  particular  attention for their antioxidant activity (5.20% in the bibliometric study). Nevertheless, most of them  rank  as  medium/low  antioxidants,  but  once  again,  the  most  active  compounds  contain  a  phenol  moiety. That is why eugenol, thymol and carvacrol often appear in different studies [98,99]. Other  terpenoids  with  relative  high  antioxidant  activity  are  the  tetraterpenoids,  carotenoids  and  xanthophylls. In the  bibliometric  study, they  reach  an  8.49%  hit score  within antioxidants. These  Antioxidants 2020, 9, 1048  10  of  39  compounds are lipophilic and have no aromatic ring, but their antioxidant activity is supported by a  large number of conjugated double bonds that can stabilize the electrons donated.  Table  3.  Most  mentioned  plant  secondary  metabolites  associated  with  antioxidant  activity  after  bibliometric analysis in the Scopus online database (https://www.scopus.com/).  TOPIC  Total of Documents  % of the Total  Antioxidants  455,065  100  Antioxidants/plant  114,148  25.08  Antioxidant category    % of the Plant Total  Alkaloids  4937  4.33  Sulfur compounds  1237  1.08  Partial scores for group one  6174  5.41  Terpene/terpenoid  6086  5.34  Essential oil  5931  5.20  Carotene/carotenoid  9689  8.49  Partial scores for group two  21,706  19.03  Polyphenol/phenol  49,267  43.16  Flavonoid  27,058  23.70  Tannin  6191  5.42  Coumarin  1487  1.30  Partial scores for group three  84,003  73.58  Hits  are  scored  when all the  words “defined in the search pattern”  appear in  the title, keywords  and/or article abstract.  As expected, polyphenols are the group of metabolites that received the most attention from the  international community having by definition at least a phenol group in their basic structure and  representing  almost  three  quarters  of  the  papers  published  on  antioxidant  potential  in  the  bibliometric  study  (73.58%).  Using  a  simple  chemical  classification  system,  they  are  divided  in  subgroups: phenolic acids (benzoic and hydroxycinnamic derivatives with C6‐C1 and C6‐C3 carbon  backbone),  hydrolysable  tannins  [(C6‐C1)n],  chromones  and  coumarins  (C6‐C3),  quinones  (naphthoquinones with C6‐C4 and anthraquinones/phenanthraquinones, C6‐C2‐C6), stilbenes (C6‐ C2‐C6),  flavonoids  (flavones,  isoflavones,  catechins,  anthocyanins  and  others  with  C6‐C3‐C6),  xantones  (C6‐C3‐C6),  proanthocyanidins or condensed  tannins [(C6‐C3‐C6)n], lignans (C6‐C3‐C3‐ C6), and lignins [(C6‐C3)n] (see Figure 2). Antioxidants 2020, 9, 1048  11  of  39  Figure  2.  General  chemical  structures  of  the  main  classes  of  phenolic  compounds  and  their  derivatives.  Independent of their structural diversity, this type of compounds shows an intrinsic “in vitro”  antioxidant activity all possessing the aforementioned phenolic moiety. Each phenolic substituent  will be able (in theory) to act as antioxidant due to its inherent low redox potential and hence its  electron/proton donor  capacity [100].  Therefore,  metabolites  with  more than  one  hydroxyl group  (polyphenols) can show more than one redox potential, varying in magnitude depending on the pH  of  the  medium.  Consequently,  one  could  deduce  that  for  a  single  compound  more  phenol  substituents mean more antioxidant capacity, but evidently there are some limitations to this “rule”.  Substituents adjacent to the phenolic moiety as well as the level of conjugation of the total structure  can increase/decrease the reactivity of this group. First, phenols are irreversibly oxidized with the  transfer of one electron and one proton into a phenoxy radical, which is more stable when another  hydroxyl substituent is located in ortho and para positions. The  ortho substitution pattern is more  common, generating catechol groups which confer high antioxidant activity to the compounds with  these  characteristics.  Secondly,  substituents  that  contribute  to  the  delocalization  of  the  electrons  through the resonant structures formed after the electron/proton transfer, also contribute to the in  vitro effectiveness of polyphenols as antioxidants. Other chemical modifications that alter the redox  reactivity of phenols are hydrophilic substituents like sugars that enhance the molecular solubility  and promote the hydroxyl hydration in aqueous media, shifting the phenolic groups’ oxidation to  more negative redox potentials. Bulky non‐electroactive substituents may cause an unfavorable effect  on the antioxidant activity due to the steric hindrance effect. A detailed explanation about phenol  moiety oxidation  mechanisms and factors that affect it can be  obtained from the  review  recently  published by Chiorcea‐Paquim and collaborators (2020) [100].  As  illustrated  in  Figure  2,  complex  polyphenols  can  reach  high  molecular  weight  by  polymerization of their structure. Like this, tannins and lignins can easily accommodate dozens of  phenol substituents in their structure, but at the same time such amounts of phenol groups hamper  their  activity  modifying  other  chemical  properties  such  as  solubility.  Tannins  also  show  high  reactivity when facing proteins, forming insoluble salts that inactivate these molecules. Considering  the essential role proteins play in life, this property is in most cases more harmful than beneficial.  Antioxidants 2020, 9, 1048  12  of  39  Overall, simple phenols demonstrate low to medium antioxidant activity while on the other hand  large molecules containing high numbers of phenols are useless due to undesirable properties for  biological systems. Therefore, medium‐sized polyphenol molecules with a number of phenol groups  between  three  and  seven  are  favored  for  their  antioxidant  activities.  That’s  why  stilbenes  [101],  xanthones  [102]  and  especially  flavonoids  [103,104]  received  a  lot  of  attention  from  the  scientific  community.  In  fact,  flavonoids  are  the  largest  subgroup  of  polyphenols  in  number  of  isolated  molecules,  but  also  receiving  the  most  attention  over  the  rest  of  the  antioxidant  secondary  metabolites. By themselves, they are mentioned almost a quarter of the works published and indexed  in the Scopus database independent of the nature or biosynthetic origin of the metabolite (see Table  3).  Despite all these in vitro characteristics that contribute to a high antioxidant potential, intake of  antioxidants and/or nutraceuticals  via the  diet is limited to  the ability  of these  compounds to  be  absorbed and distributed to the site of action. While a large number of hydroxyl groups point towards  in  vitro  antioxidant  activity,  such  compounds  will  easily  violate  the  well‐known  rule  of  five  for  bioavailability and in consequence are not suited as drug candidates. This rule described for the first  time  in  1997  by  Lipinski  defines  four  points  allowing  absorption  of  these  compounds:  when  molecules have (1) a maximum of five H‐bond donors (hydrogens linked to a nitrogen or oxygen  atom), (2) less than 10 H‐bond acceptors (all nitrogen and oxygen atoms), (3) a molecular weight  under 500 Da and (4) an octanol‐water partition coefficient under the value of five [105]. This rule has  been subjected to progressive updates even by the same author, but the essential parameters are  maintained [106]. Therefore, this brings us back to simple substances with a limited amount of phenol  moieties that are generally synthesized in larger quantities.  Due to the huge diversity of polyphenols, it is almost impossible to relate the diverse factors  affecting the bioavailability of each class of these compounds. Besides the chemical structure of the  compound,  also  the  interindividual  variability  in  health  responses  to  this  compound  should  be  considered.  For  the  latter,  focus  is  on  the  functional  status  of  the  body  like  gender,  aging,  polypharmacy,  prevalence  of  ailments  on  the  intestinal  tract,  difficulties  in  nutrient  absorption,  dietary habits, etc. [107–109]. In case of flavonoids, we just want to highlight the most relevant in  order  to  illustrate  how  complex  it  is  to  establish  a  parallelism  between  the  in  vitro  and  in  vivo  antioxidant activity.  The time required to absorb and distribute the flavonoid intake varies from 0.5 to 7 h depending  on the chemical nature of the compound. Additionally, a low proportion (under 15%) is absorbed in  the small intestine and then metabolized into different derivatives [110]. The kind of sugar moiety is  the first characteristic that affects the time and extent of absorption. The linkage with sugars increases  their water solubility and limits passive diffusion. Therefore, some authors affirm that glycosylated  flavonoids  initially  undergo  hydrolysis  [111].  Lactase  phloridzin  hydrolase  (LPH)  present  on  the  brush‐border  of  small  intestine  epithelial  cells  is  one  of  the  suggested  enzymes  involved  in  this  process. Alternatively, cytosolic β‐glucosidase (CBG) that demonstrates a broad specificity towards  polyphenols can perform this reaction, but in order to do this, polyphenols should be transported  into epithelial cells, possibly by the active sodium‐dependent glucose transporter SGLT1. The relative  contributions of ‘LPH/diffusion’ and ‘transport/CBG’ depend on the position and nature of the sugar.  While glucoside and xyloside glycosides are hydrolyzed faster by both systems, rhamnoglucosides  must  be  deglycosylated  by  microfloral  rhamnosidases  and β‐glucosidases  present  in  the  colon,  extending the time of absorption [112].  The assessments of antioxidant action performed by polyphenolic compounds include both cell‐ free and cell‐based in vitro assays and animal models as well. The in vitro models based on the free  radical scavenging potential (e.g., ABTS, DPPH assays) offer prior information on how polyphenols  lead to radical degradation, thus hypothesizing their antioxidant functions to combat oxidative stress  in a biological system [24,113]. Other in vitro tests include enzyme inhibition, prevention of oxidative  DNA  impairment,  reduction  of  intracellular  ROS/RNS  levels,  anti‐inflammatory  and  anti‐ proliferative  activities.  In  the  case  of  in  vivo  evaluation,  the  endogenous  antioxidant  enzyme  estimations, the pro‐inflammatory mediators release and the lipid peroxidation assay are some of the  Antioxidants 2020, 9, 1048  13  of  39  main tests performed [114,115]. Nevertheless, today a well‐established methodology where different  in vitro and in vivo assays can be combined is highly encouraged in order to evaluate the antioxidant  potential of plant bioactive compounds.  4.2. Plant Medicinal And Nutritional Value of Antioxidant Candidates   oxidant substances normally produced in cell metabolism  In living organisms, ROS and RNS are and participating in several cell protecting mechanisms. However, unregulated or unbalanced levels  between free radicals and endogenous antioxidants may often provoke abnormal cellular processes  defined as oxidative stress [116,117]. In this sense, oxidative stress can lead to pathological disorders  defined as non‐communicable chronic diseases, such as arthritis, asthma, cardiovascular dysfunction,  autoimmune and neurodegenerative diseases, carcinogenesis, and diabetes [94,107].  In general, antioxidants are defined as substances able to reduce the oxidation [116,118]. A huge  number of plant active chemicals have been identified as natural antioxidants during the last decades.  Fruits, vegetables and non‐edible plant parts are considered natural factories containing antioxidant  phytochemicals  able  to  maintain  the  oxidative  balance,  thus  avoiding  the  ailments  prevalence  [21,119,120]. Antioxidants and phytonutrients present in vegetables, fruits and cereals are routinely  consumed as natural diets [121], because they are safe and provide a myriad of health benefits. In the  case  of  medicinal  plants,  natural  antioxidants  can  also  be  incorporated  into  the  body  through  traditional preparations like decoction, infusion or other herbal remedies [122]. Among the bioactive  compounds  present  in  plants  and  studied  because  of  their  antioxidant  potential,  vitamins,  carotenoids  and  polyphenols  are  the  most  interesting  health‐promoting  agents.  It  has  been  demonstrated that they may prevent lipid oxidation, inhibit the oxidation of some crucial enzymes  and  the  uncontrolled  release  of  pro‐inflammatory  cytokines,  hence  preserving  normal  cell  functioning [123–126].  At present, there is a particular interest in polyphenols because of their presence in many natural  resources,  their  chemical  variety  and  their  participation  in  crucial  cell  functions  [127].  Naturally  occurring polyphenols are widely distributed in almost all kind of plants and other organisms like  fungi.  They  display  significant  effects  on  the  reduction  of  pathological  inflammation,  liver  and  neurologic damage protection, and they have also been associated with lower risk of metastasis in  cancer patients [22,128–130]. Nevertheless, the in vivo bioactive effects of polyphenols depend on  their respective intake, absorption, metabolism, and bioavailability. As their absorption and blood  distribution  are  rather  low  and  at  the  same  time  elimination  from  plasma  very  fast  [131],  the  consumption  of  these  natural  products  should  be  on  a  daily  basis  during  feeding  and/or  by  nutraceutical supplements. This necessity of regular natural polyphenol consumption as well as the  fact that they can change the food organoleptic properties and as a consequence the food quality,  offers a link between medicinal plants and dietary supplements.  The  antioxidant  activities  of  polyphenols  absorbed  in  mammals  are  exerted  by  different  mechanisms.  They  can  directly  function  as  an  antioxidant  metabolite,  i.e.,  as  electron  donor,  as  described before, but phenolic compounds may also participate in the regulation of enzyme functions  (signal transduction) to maintain the oxidative balance. In this way, polyphenols exert their effect  through the modulation of the nuclear factor erythroid 2‐related factor 2 (Nrf2), a key transcription  factor of the cellular antioxidant stress system. They can increase the activity of antioxidant enzymes  like SOD, glutathione peroxidase and CAT to prevent oxidative damage, such as lipid peroxidation.  On  the  other  hand,  polyphenols  can  also  reduce  or  inhibit  enzymes  involved  in  free  radical  production  such  as  NADPH  oxidase,  xanthine  oxidase,  lipoxygenase,  monoamine  oxidase  and  inducible  nitric  oxide  synthase  in  order  to  prevent  excess  ROS  production  leading  to  oxidative  damage, but at the same time ensuring oxidative signaling [24].  4.2.1. Cuban Plant Antioxidants and Their Therapeutic Potential  The Caribbean region is recognized worldwide for its vast plant biodiversity including food and  medicinal  plants  species  [132,133].  Ethnobotanical  reports  validate  that  many  native  Caribbean  herbal  medicines  are  often  used  by  the  local  people  as  traditional  preparations  to  mitigate  pain,  Antioxidants 2020, 9, 1048  14  of  39  combat infections and to treat chronic illnesses [134,135]. Nevertheless, the Caribbean region still  contains a large number of plants unexplored and untapped from a therapeutic point of view. Cuba,  as  it  was  mentioned  before,  is  considered  one  of  the  countries  with  the  highest  biodiversity  worldwide, where more than half of the vascular plant species are native [136]. An extensive list of  Cuban plants, endemic or not, has been incorporated in the National Guideline of Phyto‐Medicines  and Bee‐Medicines (Formulario Nacional Fitofármacos y Apifármacos, 2010). This demonstrates the  importance  that  the  Cuban  Health  System  confers  to  natural  medicine.  However,  the  enormous  therapeutic potential of the flora associated with several plant‐derived traditional formulations still  lacks scientific evidence. Therefore, an increase in scientific studies to achieve this goal is justified.  Accordingly, more Cuban plants and their bioactive extracts and compounds are being characterized  and evaluated in order to explore and validate their pharmacological potential.  The major Cuban health problems are often associated with an inadequate lifestyle like a poor  and unbalanced diet, physical inactivity, alcohol consumption and smoking. Consequently, there is  a  prevalence  of  cardiovascular  diseases,  hypertension,  diabetes,  obesity  and  cancer  [137–140].  Therefore, many of the studies with Cuban plants are driven to elucidate the role of those active  extracts  and  substances  that  can  reduce  the  negative  impact  of  these  non‐communicable  chronic  diseases [141]. In this review, a brief summary of several important biopharmaceutical studies on  endemic as well as on more widespread plants is provided with a focus on a specific area within  Cuba.  The Siboney‐Juticí Ecological Reserve is located in the southeastern of Cuba, approximately 10  km southeast of the city of Santiago de Cuba [142]. The Reserve’s area is 20.8 km . It retains all of its  original  terrestrial  habitats,  with  coastal  and  precoastal  xeromorphic  scrub  and  semideciduous  microphyll forest being the most abundant. In addition, three other habitats are present: mangrove  stand, sea‐grape woodland, and rocky‐coastal vegetation complex. The Reserve has not been altered  substantially  by  human  activity.  Interestingly,  it  harbors  about  750  plant  species  including  159  endemics. This means that about 5.0% of Cuba’s total endemic vascular plants thrive on only 0.01%  of the country’s surface area. Considering the dry and harsh environmental conditions, combined  with  the  insularity  of  Cuba,  a  specific  flora  evolved  with  high  chemical  and  pharmacological  potentialities.  Adelia  ricinella  is  a  tropical  tree  member  of  the  Euphorbiaceae  family  with  a  restricted  distribution in Cuba and the Caribbean region, but with an abundant growth in the Siboney‐Juticí  reserve. Its folkloric use as a palliative for inflammation, fever and pain calls for scientific attention.  Recently, a preliminary report showed the in vitro antioxidant potential of ethanolic and aqueous  crude extracts from aerial parts of this species [143]. The flavonoid‐enriched extracts were able to  inhibit the ABTS radical in a concentration‐dependent manner more strongly than AsA. An analytical  phytochemical screening revealed the presence of a blend of twelve flavonoids derived from luteonin  and apigenin  (Berenguer et al.,  personal communication), compounds  with  antioxidant and anti‐ inflammatory  activities  [144,145].  Nevertheless,  despite  the  empiric  therapeutic  knowledge  accumulated,  the  high  consumption  of  its  biopreparations  (decoctions,  infusions,  etc.)  and  the  preliminary experimental results obtained, more scientific evidence is required to corroborate the  antioxidant profile of this plant and it specific influence on the reported pathologies.  Excoecaria lucida (basionym, Gymnanthes lucida) is a bush distributed on the Caribbean islands,  south of the United States and Central America and used in the Cuban culture because of its beneficial  properties to combat asthma, infections and to alleviate toothaches [146]. For the first time, a bioassay‐ guided fractionation was reported for this plant species and showed ellagic acid, a natural dietary  polyphenol,  3,3′,4′‐tri‐O‐methyl  ellagic  4‐O‐β‐D‐glucopyranoside  acid  and  corilagin,  as  main  compounds.  Other  polyphenol‐like  substances isolated  from this  plant  were  five coumarins  with  scopoletin  and  ayapin  as  the  main  components  for  this  group  [147,148].  Ellagic  acid  has  been  validated  to  contain  good  properties  to  scavenge  in  vitro  radicals  as  well  as  exerting  medicinal  benefits.  This  was  demonstrated  through  experimental  studies  involved  in  actions  to  reduce  oxidation, inflammation, cell proliferation, and angiogenesis [149].  Antioxidants 2020, 9, 1048  15  of  39  The Cuban endemic tree, Zanthoxylum pistaciifolium, better known as “palo vencedor”, naturally  grows in the high and dry southern coasts located in the eastern region of the island and there is a  high incidence in Siboney‐Juticí Ecological Reserve. The traditional knowledge supports its use to  treat lung infections and cold [150]. However, only a few experimental studies explored the medicinal  spectrum of this plant until today. Aqueous, ethanol and n‐hexane extracts obtained from the dried  leaves  were  evaluated  to  determine  the  main  secondary  metabolite  composition  as  well  as  its  antimicrobial potential. Alkaloids, tannins and flavonoids were mainly identified in the ethanolic  extract. Further partitioning by successive extractions with different polar and non‐polar solvents  and  spectroscopic  analysis  of  the  phytochemicals  highlighted  the  presence  of  especially  the  skimmianine alkaloid (main compound), associated with in vitro trypanocidal activity [151]. This  alkaloid  also  has  analgesic,  sedative,  anti‐inflammatory  and  anticarcinogenic  activities  [152],  but  relative  low  antioxidant  activity  [153],  probably  because  its  hydroxyl  substituents  are  blocked  forming  methoxyl‐derivatives.  Nevertheless,  the  high  concentration  of  polyphenols  in  this  plant  suggests a high antioxidant potential, but further research is needed.  Another medicinal plant growing in the reserve is the species Croton linearis. This aromatic shrub  widely  distributed  in  the  Caribbean  region,  is  empirically  used  by  the  Cuban  population  as  an  analgesic to reduce fever and to treat infections [154]. In the Croton genus, the therapeutic effects have  been  mainly  attributed  to  LMW  compounds  such  as  alkaloids,  terpenoids  and  flavonoids  [155].  However, little information is available about the C. linearis species, its phytochemical composition  and pharmacological potential. In this sense, García et al., (2018, 2019) reported that the antimicrobial  potential of this plant may be associated with the presence of alkaloids, flavonoids and essential oils  [155,156]. Following a bioassay‐guided fractionation, the studies identified seven compounds, which  were for the first time isolated and characterized in this species, with alkaloids and flavonoid‐derived  substances among them. In summary, some of the active constituents from C. linearis showed in vitro  activity against Leishmania infantum (alkaloid reticuline) and Trypanosoma cruzi (flavonoid glycoside  isorhamnetin‐3‐O‐(6″‐O‐p‐trans‐coumaroyl)‐β‐glucopyranoside). Until now, no study exploring the  antioxidant potential has been performed yet. However, the anti‐protozoal action observed, could be  closely  correlated  with  the  antioxidant  capacity  of  the  isolated  isoquinoline  alkaloids  (benzylisoquinoline and aporphine) [157]. Indeed, the free radical scavenging capacity of this group  of  compounds  is  related  to  its  structural  characteristics,  which  has  been  well  described  in  the  literature.  Most  aporphine  and  benzyl‐tetrahydroisoquinoline  alkaloids  have  multiple  phenolic  hydroxyls  on  the  benzene  ring  and  are  expected  to  scavenge  reactive  free  radicals  at  least  by  generating thermodynamically and kinetically stable phenoxy radicals [158]. However, generally,  aporphine alkaloids exhibit higher antioxidant activity than the latter even without hydroxyl groups.  The reason may be dual: (1) increased spin delocalization of phenoxy radicals in the plane biphenyl  configuration  in  aporphine  leads  to  a  more  stable  structure  after  accepting  a  radical  and  (2)  the  nonphenolic analogues presumably act through the delocalization of the neighboring nitrogen lone  electron pair.  In addition to the research performed on plant species in this specific Cuban region, some studies  on plants, present worldwide but also in Cuba, with potential antioxidant activity have been also  performed.  Two  of  the  food  plants  most  popularly  known  by  Cuban  inhabitants  are  mango  (Mangifera indica) and tamarind (Tamarindus indica). Although both trees are not endemic plants from  Cuba and the Caribbean, they are geographically broadly spread on the island and grow in different  locations. The fruits from these tropical trees contain many nutrients and are often eaten fresh, after  homemade preparations or industrially processed. All plant parts are used because of their medicinal  value documented in several scientific reports [159,160].  In the case of tamarind, fruits and leaves are edible and can be used in salads, stews and soups  [161]. The nutritional value of tamarind leaves is supported by fat, fiber, carbohydrate and vitamin  contents. Bioactive compounds like flavonoids and other polyphenols have been found in the leaves  [162] with e.g., high levels of total phenols, mainly of the flavonoid type in an ethanolic extract [160].  Using an optimized extraction protocol for T. indica leaves, the pharmacological potential could be  increased  [161].  Leaf  extracts  demonstrated  a  strong  antioxidant  activity  in  human  blood  cells  Antioxidants 2020, 9, 1048  16  of  39  reducing ROS levels and protecting the erythrocyte membrane against H2O2‐induced damage [163].  The antioxidant profile was also demonstrated in cell‐free experiments, confirming the potential of  this  plant  as  an  antioxidant  supplement  [164].  In  general,  these  studies  have  contributed  to  the  valorization  potential  of  tamarind  leaves  and  therefore,  tamarind  may  become  a  good  natural  resource for novel and promising nutraceutical and cosmeceutical compounds.  The  tree  M.  indica  is  especially  distributed  in  the  eastern  region  of  Cuba,  housing  some  particularly sweet mango varieties. The ethnomedicinal practices refer to the use of mango stem bark  decoctions  for  the  treatment  of  menorrhagia,  scabies,  diarrhea,  syphilis,  diabetes,  cutaneous  infections, and anemia [159]. A water extract derived from M. indica stem bark is the most studied  natural antioxidant derived from plants present in Cuba. It consists of a blend of antioxidant chemical  components such as polyphenols, terpenoids, steroids, fatty acids, microelements and the xanthone  mangiferin,  as  the  main  component  [165,166].  This  extract  prevents  the  TNF‐α‐induced  IκB  degradation and hence binding of NF‐κB to DNA, reducing the gene expression of some mediators  and enzymes implicated in inflammation, pain and oxidative stress processes [166]. Additionally, it  diminishes ROS‐induced liver damage in rats, inhibits the brain phospholipid peroxidation and DNA  damage induced by iron and copper ions [167,168]. Because of its strong antioxidant potential, the  extract  of  the  tree  bark  was  optimized  and  commercialized  and  is  known  under  the  trademark  Vimang . This product is approved and registered by the Cuban health regulatory agencies and the  Cuban Industrial Property Office, Ministry of Science, Technology and Environment (OCPI, CITMA)  as a nutritional supplement, phytomedicine and cosmeceutical [166,169]. Vimang  is dispensed as  different pharmaceutical formulations like raw dried material, tablets, creams and extracts, being the  best and most selling natural antioxidant in the Cuban medicinal market. Although M. indica is a  worldwide tree, the results obtained in studies and the experience accumulated by ethnobotanic,  experimental and clinical studies for years in Cuba will allow the development and valorization of  new  phytomedicines  and  natural  supplements  elaborated  from  endemic  plants  but  widely  distributed all over the Cuban island.  4.3. Advances in Natural Antioxidant Formulations: A Potential to Valorize Cuban Nutraceuticals and  Cosmeceuticals  Like pharmaceuticals, nutraceutical compounds are also categorized as therapeutically active  substances able to prevent and cure several disorders. Nutraceuticals are not conventional foods, but  they are delivered in a pharmaceutical form like tablets, capsules, powder, etc. [170]. However, there  are still some discrepancies to classify them or to correctly define them as nutraceuticals because of  different regulations in which such kind of compounds can only be registered as functional foods  and nutritional or dietary supplements [171]. Nowadays, it is largely accepted that the nutraceutical  concept involves formulations that contain certain pure active ingredients or substances isolated from  food sources, herbal products and dietary supplements, which have a proven therapeutic effect when  they  are  regularly  consumed  [28,172,173].  In  other  words,  nutraceuticals  are  pharmaceutical  formulations  that  by  their  periodic  consumption  exert  both  nutritional  and  therapeutic  effects.  Nonetheless, other terms are indistinctly used in the scientific literature to refer to bioactive chemicals  present  in  plants  and  foods,  some  of  them  have  been  named  phytonutrients,  phytodrugs,  pharmafoods and phytocomplexes [174]. Plant‐based nutraceuticals, mainly secondary metabolites  like polyphenols, have demonstrated to exhibit therapeutic and disease‐preventing effects in animal  models and human trials. Cardiovascular  diseases, diabetes,  cancer,  neurodegenerative  disorders  like Alzheimer’s and Parkinson’s diseases, are currently receiving more significant attention because  of the underlying relation with oxidative stress [62,127,175].  Nowadays,  there  is  also  an  increasing  interest  to  produce  cosmeceuticals  with  corroborated  physiological  benefits  based  on  natural  active  ingredients  from  plants.  They  are  mainly  used  as  external applications such as skin nourishment and protection. The term “cosmeceuticals” refers to a  hybrid functionality combining the principles of cosmetics and pharmaceuticals intended to provide  health benefits [29,176].  Among the medicinal properties of cosmeceutical usages are antioxidant  action, anti‐inflammatory and analgesic activities, wound healing, anti‐aging, etc. [177,178]. Similar  Antioxidants 2020, 9, 1048  17  of  39  to pharmaceuticals and nutraceuticals, vitamins, essential oils, carotenoids and mainly polyphenols  are  the  most  investigated  and  promising  biologically  active  compounds  for  cosmeceuticals  with  dermatological applications and skin care [176,179,180]. Flavonoids and their derivatives have shown  to possess external anti‐inflammatory and anti‐irritant activities mainly associated to the reduction  of pro‐inflammatory mediators. They are also proven solar protectors, reducing the harmful effects  that  free  radicals  (generated  by  the  incidence  of  ultraviolet  light)  cause  on  the  skin  epidermis,  accelerating  the  aging  process  and  the  appearance  of  undesirable  spots  and  wrinkles.  Supplementation with flavonoids improves the capillary fragility and it also exerts anti‐microbial  actions against bacteria and fungi, thus protecting the skin [181].  The Cuban national market related to nutraceuticals, dietary supplements and cosmeceuticals is  at present limited despite the existing regulations to register plant‐based medicines. Moreover, this  new potential ‘medicinal’ source of products is not only restricted to plant derivatives, but also other  natural  sources  such  as  edible  mushroom  and  microalgae  that  are  also  underexplored  and  underexploited. Besides the vitamin‐rich dietary supplements that are barely available, the Spirulina  platensis and Moringa oleifera nutritional supplements and the aforementioned Vimang , represent the  best‐known functional products commercialized and registered as nutraceuticals and cosmeceuticals  in  Cuba  [166,182–184].  Nowadays,  many  efforts  are  intended  to  raise  a  market  based  on  nutraceuticals and cosmeceuticals taking advantage of the Cuban biodiversity richness, especially  when  there  is  an  accelerated  increase  in  diseases  associated  with  an  inadequate  lifestyle  and  unhealthy diets. Increasing efforts in the isolation and characterization of new secondary metabolites  (i.e., polyphenols) from food and plant sources, and its subsequent evaluation and formulation as  nutraceutical,  food  supplement  and  cosmeceutical  presume  an  interesting  assay‐guided  methodology.  This  must  include  not  only  studies  on  the  design  and  stability  of  pharmaceutical  formulations  but  also  a  well‐structured  platform  for  the  development  of  in  vitro  and  in  vivo  experiments to measure their bioavailability and efficacy, thus guarantying their therapeutic benefits.  Cuban plants are natural product factories, housing uncountable new candidates for drugs and novel  formulations. Nevertheless, most of the ethnobotanical information supporting the plant curative  effects  needs  to  be  confirmed  by  a  robust  phytochemical,  pharmacological  and  toxicological  screening platform.  5. Sustainable Production of Plants/Crops with Improved Antioxidant Potential  Environmental  changes  and  anthropogenic  activities  have  deeply  impacted  ecosystems  worldwide and also in Cuba, with repercussions on agriculture. In addition, agricultural practices  have been directed towards mass production for a selection of crops leading to the loss of soil quality  and mineral impoverishment as well as a loss of genetic diversity [30]. Facing the extreme events due  to  climate  change  and  the  vulnerability  of  agriculture  to  these  alterations,  diversity  in  genetic  resources will promote resilience of the agricultural systems, and buffer social and economic shocks  that might arise from concentrating on fewer crops [185]. In addition, plant biodiversity harbors a  reservoir of secondary plant metabolites and based on their relevance for human health and plant  protection, they have been already studied and exploited to improve crops and food products [186].  Therefore, on one hand more research is needed to develop new strategies for sustainable agriculture  to  improve  crop  yield  and  quality,  without  exhaustion  of  natural  resources.  On  the  other  hand,  improving our knowledge on Cuban plant biodiversity and their antioxidant potential can offer new  strategies for (1) diversification of agricultural systems via the cultivation of local nutraceutical crops  and herbs and (2) nature conservation policies (Figure 3).  Antioxidants 2020, 9, 1048  18  of  39  Magnetic field application Urban agricultural  systems in Cuba Plant growth‐promoting  bacteria Sustainable crop  production Preservation of genetic  resources:  diversification of local crops Cuban plant  biodiversity Conservation of endemic  species as a source of  antioxidant potential Figure  3.  Promoting  sustainable  agriculture  in  Cuba  based  on  agroecological  practices  and  using  Cuban plant biodiversity as a natural resource.  5.1. Urban Agricultural Systems in Cuba: An Unexplored Niche of Sustainable Agricultural Practices to  Improve Nutritional Quality of Cultivable Crops  The production of vegetal foods in developing countries combining high crop productivity with  high  food  nutritional  quality,  through  sustainable  agricultural  practices,  should  constitute  a  substantial  part  of  governmental  strategies  to  safeguard  food  security.  The  use  of  strategies  for  biofortification of economically valuable crops has gained attention of the research community. The  term  ‘plant  biofortification’  refers  to  enhancement  of  bioavailable  nutrients  and  secondary  metabolites like antioxidants in tissues of vegetal foods, by using traditional technologies like plant  fertilization  [187,188].  Nevertheless,  crossbreeding  breeding,  genetic  engineering  and  plant  techniques  are  expensive,  as  well  as  time‐consuming  and  imprecise,  as  the  process  requires  successive crosses and back‐crosses for several generations. In addition, parents must exhibit high  genetic  variability  and  heritability  potential  of  genetic  determinants  [189].  Moreover,  genetically  modified crops are not well accepted as foods by several human communities [188] and must face  the  regulatory  constraints  on  genetically  modified  organisms  [190].  On  the  other  hand,  use  of  synthetic  chemicals  to  enhance  antioxidant  compounds  and  nutritional  quality  of  fruits  and  vegetables is discouraged, because of the potential threat to the consumer’s health and the possible  deleterious effects on the environment [187]. Therefore, biofortification of crops with bio‐fertilizers  and agroecological practices has major advantages over these technologies.  In  the  twentieth  century,  Cuba  experienced  a  major  national  food  crisis  due  to  the  reduced  availability of fertilizers and pesticides. Food production was at critical levels; uptake of calories,  proteins and vitamins in the Cuban population decreased over more than 40 percent. Emergent and  re‐emergent chronic and infectious diseases, associated with malnourishment, increased and because  of the lack of basic medicines, this strongly impacted on the human immune system [191]. In order  to meet the basic food requirements of the Cuban population, the agricultural sector implemented a  national  program  of  urban  and  periurban  agricultural  production  based  on  the  application  of  sustainable,  eco‐friendly  agronomic  practices  like  organic  amendments,  bio‐fertilizers  and  bio‐ pesticides  [192].  The  urban  agricultural  program  renders  more  than  50%  of  plant‐based  foods  consumed by the Cuban population like herbs, condiments, medicinal plants, fruits, and tuber crops  [193].  Antioxidants 2020, 9, 1048  19  of  39  Urban and periurban agricultural systems developed in Cuba are a suitable platform to design  and  introduce  innovative,  sustainable  agronomic  practices  for  economically  valuable  crops.  Innumerable positive outcomes of scientific studies have been transferred to agricultural practice and  extended  to  different  productive  models  implemented  into  the  program,  such  as  organoponics,  hydroponics,  family  gardens,  cooperatives,  small‐scale  farmhouses  and  big‐scale  governmental  farms  [191,194,195].  In  order  to  optimize  the  growth  conditions  for  sustainable  crop  production,  several technologies, such as application of magnetic field and plant growth‐promoting bacteria have  been adopted in Cuban plant growth factories as well as implemented in in situ crop production.  5.1.1. Application of Magnetic Field to Improve Seedling Performance and Crop Yield and Quality  One of the objectives of agriculture is the constant supply of vegetables. To achieve this goal, a  high germination and survival rate of the seedlings is of vital importance. To stimulate germination  rate,  many  factors  are  evaluated,  including  light,  temperature,  and  chemical  treatments,  but  treatments  with magnetic field (MF) are often  neglected despite their  potential  stimulating effect  [196]. The MF technology can be directly applied on the seeds or on the irrigation water used for  seedling  growth.  Poinapen  et  al.,  (2013)  evaluated  the  effect  of  applying  static  MF  on  seeds  in  combination  with  intrinsic  seed  viability  factors,  such  as  relative  humidity  with  regard  to  seed  germination in S. lycopersicum (tomato). They found that the most pronounced effects of static MF  treatment occurred mainly during seed imbibition rather than during later developmental stages  [196]. Gonzalez Aguilera et al., (2016) investigated whether irrigation with MF‐treated water had an  influence on seed performance of S. lycopersicum. In comparison to the control group, they noted a  substantial increase in seed germination (36%), plant height (97%), stem diameter (12%) and even the  number of leaves (5%). By using the MF technology on the irrigation water, the seed germination  process was accelerated and the development of tomato seedlings stimulated [197]. In another study  on  different  crops,  the  effect  of  MF‐treated  water  on  seed  germination  and  their  survival  was  evaluated with a very positive outcome. These included bean (Vicia faba), tomato (S. lycopersicum),  pumpkin (Cucurbita maxima) and cucumber (Cucumis sativus) [198]. The application of this technology  accelerated the germination process in all these plant species, but the greatest survival was evidenced  in  bean,  cucumber  and  tomato  seedlings.  Besides  their  higher  survival  rate,  seedlings  could  be  transferred earlier to other cultivation areas where they continued their growth. As such, production  costs are reduced at this stage of agricultural work. Similar observations were made when coffee  seedlings were cultured in vitro and MF treatment was applied [199]. Application of MF during the  establishment, multiplication and acclimatization phases of growing coffee seedlings resulted in a  stimulation  of  the  photosynthetic  activity  and  hence  better  functional  capacity  of  the  leaves  in  combination with decreased oxidative stress, leading to improved seedling growth. As this is a safe  technology,  application  of  MF  might  offer  a  solution  to  improve  the  in  vitro  plant  growth  environment  that  corresponds  to  the  current  requirements  of  environmental  protection  and  agricultural development.  Besides improving seed germination and seedling performance of general crops, application of  the MF technology to plants that are difficult to propagate, might be very useful. Rosmarinus officinalis  (rosemary)  is  a  model  plant  as  nutraceutical  due  to  the  numerous  antioxidants  and  secondary  metabolites it produces under natural conditions. However, its seeds have a low viability, and under  normal natural conditions their germination rate is very low. Furthermore, germination of rosemary  seeds can take more than 35 days under certain conditions. By using an MF treatment (100–160 mT),  a strong reduction in the germination time of the rosemary seeds was achieved [200].  The use of MF technology is not only limited to seed germination and seedling performance, but  can also be exploited for in vitro production of plant tissues to obtain bioactive compounds. Indeed,  it was shown that MF technology in combination with other plant growth regulators, such as plant  hormones, stimulated the production of secondary volatile metabolites with antioxidant activity in  R. officinalis calli [201]. In this way, in vitro MF treatment is a very powerful tool to valorize plants of  interest that are found in isolated locations and that are present in limited numbers.  Antioxidants 2020, 9, 1048  20  of  39  As seedling establishment is a first important criterion for successful agriculture, maintenance  of crop yield and quality is the second one. The application of MF on irrigation water in agriculture  is an important method with positive effects on physiological and biochemical aspects in different  plants. A stimulation of growth and development has been evidenced in various phenological plant  stages  [199].  Currently  there  are  various  theories  and  hypotheses  on  the  mode  of  action  of  this  physical agent on plant growth and development [202–205].  A species of great agronomic and economic interest is tomato (S.  lycopersicum), which is the  second most consumed vegetable worldwide and is especially known for its nutritional benefits [206].  Tomato plants grown during 120 days and irrigated with MF‐treated water using a drip irrigation  system demonstrated an improved growth in comparison to control plants. Moreover, optimizing  the magnetic induction (strength, duration, frequency) resulted in higher fruit weights. In follow‐up  experiments, both aqueous and ethanolic extracts were prepared from the tomato fruits to investigate  whether applying  MF‐treated  irrigation  water  affected their  nutritional  value.  An increase in the  content of the antioxidant AsA and of the secondary metabolites gallic acid, rutin and quercetin was  observed in the extracts from fruits of plants irrigated with MF‐treated water. With the use of an  optimal magnetic induction, the synthesis of phenols and flavonoids was highly stimulated and the  antioxidant  properties  of  tomato  fruits  were  increased.  In  general,  the  application  of  MF‐treated  irrigation water positively affects the presence of antioxidant compounds in tomato fruits, which can  increase their nutritional value [207,208]. Moreover, the increased content of secondary metabolites  can positively influence food production and the use of bioactive compounds for pharmaceutical  purposes.  Similar to enhanced germination performance, improved production of plants with medicinal  interest that are traditionally used by the Cuban population is of utmost importance. For example, R.  officinalis  (rosemary)  was  removed  from  the  National  Formulary  of  Phytopharmaceuticals  of  the  National Health System, due to the lack of availability of the raw plant material. Therefore, several  studies were carried out to evaluate the effects of MF‐treated irrigation water on the production of  this  species.  Growing  R.  officinalis  under  different  magnetic  induction  regimes  improved  morphological  traits  such  as  stem  and  root  length,  as  well  as  leaf  area  [209].  For  a  better  understanding of the effects of MF‐treated irrigation water on plant growth and development, the  elemental composition in these plants grown under optimal magnetic induction was determined and  a significant increase in calcium, potassium and magnesium was observed. Furthermore, an increase  in  qualitative  nutritional  and  pharmaceutical  properties  was  observed  in  MF‐irrigated  plants.  Investigating  the  monoterpene  metabolites  in  hexanolic  extracts  of  R.  officinalis  L.  revealed  the  presence of higher contents of linalol, citral and citronellal in plants irrigated with MF‐treated water.  The characterization of aqueous extracts highlighted an increase in different antioxidant compounds  such as rosmarinic acid, camphor, α‐terpineol, verbenone, endo‐borneol, bornyl acetate and β‐amirin  in the plants irrigated with MF‐treated water [210,211].  Also  for  other  plant  species,  similar  improvements  in  plant  developmental  as  well  as  nutraceutical and/or pharmaceutical characteristics were observed when they were cultivated using  MF‐treated irrigation water. In Origanum majorana cultivated in these conditions, an increased stem  length,  a  larger  foliar  area  with  an  increased  number  of  stomata,  elevated  concentrations  of  photosynthetic  pigments,  and  increased  secondary  metabolites  with  antioxidant  activity,  such  as  phenols and flavonoids were noticed [212]. Green beet (Beta vulgaris var. cicla) and red beetroot (B.  vulgaris  var.  rubra)  are  crops  with  a  high  potential  as  nutraceutical  food,  since  they  contain  phytochemicals with considerable antioxidant activities that have beneficial effects on human health  [213]. Application of MF technology during crop production resulted in an increased biomass in beet  plants [198], which was also confirmed in another study where an increase of 94% in the root mass  and 52% in the leaf surface of beet plants was noticed after irrigation with MF‐treated water [214].  Higher  biomass and  fresh weight production  were also  observed for  pepper  and  chickpea  when  plants were irrigated with MF‐treated water [215]. These results clearly show the potential of MF  technology in conventional irrigation systems to enhance the production of nutraceutical foods, as  well as plant‐derived pharmaceutical products with high antioxidant activity.  Antioxidants 2020, 9, 1048  21  of  39  5.1.2. Plant Growth‐Promoting Bacteria Stimulate Plant Growth Performance in Economically  Valuable Crops  Plant growth performance can also be improved by plant growth‐promoting bacteria (PGPB)  and  numerous  recent  studies  reported  their  beneficial  effects  on  economically  valuable  crops  by  increasing  their  nutritional  quality  [187,188,216].  The  use  of  PGPB  that  enhance  mobilization  of  macro‐ and micronutrients from soils and consequently, their uptake by plants, increasing nutrient  content in plant tissues, gave birth to the term ‘plant probiotic bacteria’ [217,218]. Biofortification of  crops using PGPB relies on the microbial abilities to increase the bioavailability of nutrients, their  influence  on  pH,  organic  matter  and  their  role  in  nitrogen  fixation  as  well  as  mineralization  of  nitrogen  and  phosphorous  from  organic  and  inorganic  complex  substrates  present  in  the  soil  [219,220]. Consequently, a high content of these macronutrients in plant tissues improves the water  status  of  these  PGPB‐colonized  plants  and  facilitates  solubilization  of  mineral  elements  like  potassium,  magnesium,  calcium,  iron,  zinc,  boron  and  manganese  [221].  Co‐inoculation  of  plant  seedlings with Bacillus, Pseudomonas and Rhizobium enhanced the nutritional quality of tomato fruits  [221], as well as common beans, chickpea, wheat and soybean [188]. Inoculating lettuce plantlets with  Bacillus methylotrophicus, a gibberellin producer, enhanced the content of several essential amino acids  and micronutrients that have a key role in human physiologic processes like the immune response  by improving the efficiency of protein synthesis [219].  In  the  field  of  PGPB  and  their  application  as  bio‐fertilizers,  commercial  inoculants  are  formulated  with  Rhizobium,  Bradyrhizobium,  Azotobacter,  Gluconacetobacter  and  Pseudomonas.  Application of bacterial inoculants has been employed to improve plant growth and development,  as well as crop productivity. Major PGPB‐favored crops are sorghum, corn, rice, papaya, tomato and  Canavalia and constitute a source of proteins and carbohydrates with direct contribution to improve  protein‐energetic nutrition to humans and livestock [222]. In addition, these PGPB‐cultivated plant  species are rich sources of essential nutrients and micronutrients beneficial to human health, e.g.,  tomato [223], corn [224] and rice [225].  In  recent  years,  research  studies  on  autochthonous  PGPB  developed  in  Cuba,  revealed  that  several  crops  identified  as  functional  foods  because  of  their  nutritious  quality  and  antioxidant  potential,  respond  very  well  to  PGPB  application,  organic  amendments  and  other  eco‐friendly  agronomic strategies used in the urban agricultural system (Table 4). Inoculation of eggplant and  pepper seedlings with Brevibacillus borstelensis B65, a phosphate‐solubilizer [226], and rice seeds with  diazotrophic strains of Pseudomonas AI05 and AJ13 [227], revealed that these autochthonous PGPB  positively impacted plant growth and development as well as crop yield through improving nutrient  availability and consequently, nutrient uptake by the plants. On the other hand, the effects of PGPB  on stimulation of plant antioxidant production have mainly been studied in fruit trees, herbs and  vegetables. Bacillus‐like and Pseudomonads species enhance carotenoids, flavonoids, polyphenols  and anthocyanins in fruits and ornamental plants [187,228]. Co‐inoculation of amaranth plants with  different  Bacillus isolates significantly increased the  content  of  essential amino acids in amaranth  grains. Consequently, it improved the regulation of protein synthesis and the immune response in  humans  when  consumed  [229].  Several  aspects  of  the  mode  of  action  used  by  PGPB  to  enhance  antioxidant substances in plants are unclear. It seems that bacterial phytostimulation may trigger the  production of essential oils in ornamental plants [230]. Moreover, plant‐bacterial interactions display  a plethora of mechanisms that involve routes of primary and secondary metabolism that are quite  diverse, but also overlapping [188]. This suggests that bioprospection studies of PGPB constitute an  interesting area that could render new knowledge contributing to the elucidation of new metabolic  routes  for  plant  antioxidants  production  and  the  discovery  of  new  antioxidants.  Autochthonous  PGPB  applied  as  inoculants  could  also  be  valorized  with  innovative  applications  in  the  field  of  nutraceuticals and medicinal foods. Whereas the application of PGPB as inoculants is a promising  “green technology” for increasing crop yield and quality, more research is needed on the impact of  PGPB on plant secondary metabolism and bioactive compounds [187].    Antioxidants 2020, 9, 1048  22  of  39  Table 4. Effects of plant growth‐promoting bacteria (PGPB) on economically valuable crops cultivated in Cuban urban agricultural systems.  Crop Species  Plant Growth‐Promoting Bacteria *  (Scientific Name)  PGPB  Plant Growth‐Promoting Effects  Reference  Tomato  Bacillus sp.  Seed germination and vigor; root development  [231]  (Solanum lycopersicum)  Azospirillum brasilense  Crop yield  [232]  Seedlings: Germination index; shoot root  [233]  Eggplant  length, biomass  Brevibacillus borstelensis *  (Solanum melongena)  Adult plants: Number of flowers, leaves and  [226]  fruits; fruit, crop yield  Sugar beet  Brevibacillus borstelensis *  Seed emergence; plant growth  [234]  (Beta vulgaris)  Seedlings: seed emergence; biomass, root  [233]  Pepper  development  Brevibacillus borstelensis *  (Capsicum annum)  Adult plants: Number of flowers, leaves and  [226]  fruits; crop yield  Maize  Bacillus sp.  Seed germination and vigor; root development  [231]  (Zea mays)  Burkholderia cepacia  Seed germination, seedling growth  [235]  Burkholderia cepacia  Seed germination, seedling growth  [235]  Rice  Bacillus sp.  Root formation and development  [236]  (Oryza sativa)  Pseudomonas sp.  Increased plant growth, dry biomass, total N  [227]  Consortium: Bacillus  Common bean  subtilis, Lactobacillus  Crop yield  [237]  (Phaseolus vulgaris)  bulgaricus, Saccharomyces  cerevisiae  * Plants grown in the presence of PGPB and organic fertilizers.    Antioxidants 2020, 9, 1048  23  of  39  5.2. Cuban Plant Biodiversity as a Source of Antioxidant Potential  In addition to the diverse agroecological cultivation methods to improve crop yield and quality,  introducing  native  non‐crop  species  into  agricultural  systems  as  a  way  to  provide  bioactive  compounds  and  antioxidants  has  recently  gained  attention  [35].  As  many  Cuban  endemic  plant  species harbor antioxidant and pharmaceutical potential (Table 2, Section 4.2.1.), this offers a great  opportunity  to  obtain  new  cultivars  well  adapted  to  different  edaphoclimatic  niches.  Integrating  native plant species with potential nutraceutical and/or pharmaceutical compounds into agriculture  can be facilitated using biotechnological and agroecological approaches.  To investigate whether non‐model and non‐crop plants, such as many Cuban endemic species  that are highly promising in the search for bioactive compounds, can be valorized [166,169], it is  essential  to  focus  on  their  ultimate  purpose  as  nutraceutical  and/or  pharmaceutical  in  order  to  optimize plant production. In vitro plant (tissue) production to generate large amounts of natural  raw material can be optimized, but it is pivotal to take the cost‐benefit ratio into account. To further  extend crop production in an agricultural setting, the use of platforms enabling translational research  is highly recommended [238–241]. Using this approach, the experimental setups range from strictly  controlled  in  vitro  experiments  to  environmentally  realistic  in  situ  experimental  plots.  The  application of agroecological processes, such as the use of MF or PGPB, in controlled experimental  settings can give positive outcomes, and is an interesting approach to investigate the mode of action  at different biological organization levels. Nevertheless, the positive outcome needs to be confirmed  when  different  environmental  factors  come  into  play,  when  plants  are  grown  in  open‐field  conditions. As current scientific studies mainly focus on the impact of applying one agroecological  practice  on  a  specific  developmental  stage  of  the  plant,  future  research  should  also  explore  the  benefits of combining different practices to address the specific needs to optimally grow these plants  in the environment.  6. Conclusions  Cuba holds an extremely rich endemic plant biodiversity. This wealth in diversity is currently  underexplored in terms of antioxidants and bioactive compounds mainly residing in plant secondary  metabolites. This group of antioxidant phytochemicals is characterized by an enormous chemical  diversity, which represents a gold mine of information both on the evolutionary adaptation to harsh  environmental conditions and on the nutraceutical or pharmaceutical value of these plant species.  Therefore, increased scientific attention for this research field is of utmost importance, not only to  gain  more  knowledge  on  known  antioxidant  compounds,  but  also  to  discover  new  natural  antioxidants. Subsequently, this can guarantee economically valuable products for human health.  Biofortification strategies aiming to improve the nutraceutical and/or pharmaceutical value of plants  will offer the opportunity to develop new enriched plant‐derived foods and products. These could  be useful either in the maintenance of human health or in the prevention or treatment of human  pathologies. In addition, an immediate, increased scientific exploration of the antioxidant potential  is  needed  as  many  Cuban  endemic  species  are  in  danger  of  extinction.  Integrating  this  scientific  knowledge into ex situ valorization strategies emphasizes the need for in situ conservation of local  species, which obviously requires incorporation in future nature management policies.  Author Contributions: writing—original draft preparation, A.C., G.L.M., P.C.; writing—review and editing,  A.C., A.F.D., A.O.P., D.M.R., E.I.A., G.L.M., H.J.M.‐Q., I.E.M.‐S., J.C.E.A., J.G.D., N.B., P.C., S.H., T.O.R., Y.F.B.;  writing—review and editing, A.C., P.C.; supervision, A.C., G.L.M.; funding acquisition, A.C., E.I.A., G.L.M.,  J.C.E.A., P.C., T.O.R. All authors have read and agreed to the published version of the manuscript.  Funding: This research was funded by VLIR‐IUC, grant number CU2019IUC030A105‐77143 and VLIR‐TEAM,  grant number CU2017TEA433A102.  Conflicts of Interest: The authors declare no conflict of interest. The funders had no role in the design of the  study; in the collection, analyses, or interpretation of data; in the writing of the manuscript, or in the decision to  publish the results.  Antioxidants 2020, 9, 1048  24  of  39  Appendix A  A literature search using Cuban publications in journals indexed to Scopus with the keywords  ‘antioxidant’ (=antioxida*; anti‐oxida*) and ‘plant’ was performed in July 2020 as a basis to perform  a VOSviewer analysis. It should be taken into account that there are studies published in Cuban  journals that either are not indexed to Scopus or only have been recently. This leads to a certain  number of publications being outside the scope of this literature search and therefore not accounted  for.  These  publications  were  imported  into  VOSviewer  (CWTS,  Leiden  University,  Leiden,  The  Netherlands) for bibliometric analysis. A co‐occurrence analysis was realized taking all keywords  into account presented in the papers, employing the full counting method and considering 10 as the  minimum number of occurrences of a keyword. The VOSviewer software visualizes the results as a  bubble map (van Eck & Waltman, 2010); two were generated. The first one focussed only on plant‐ related papers and the second one on antioxidant‐related papers.  For the plant papers, a total of 3056 publications were identified and analysed. From that, a total  of 14,741 keywords were reduced to 544 taken into account its number of occurrences (Figure A1).  Topics with high citations included plant extract (272 occurrences), medicinal plant (124 occurrences),  chemistry (142 occurrences), antioxidant activity (83 occurrences) and antioxidant (66 occurrences).  Of the total number of publications (3056), 94 were specific to endemic species.  The second bubble map was constructed employing 699 publications related to antioxidants.  From a total of 6079 keywords, only 258 were represented considering its number of occurrences  (Figure A2). The most cited topics included oxidative stress (232 occurrences), antioxidant activity  (242 occurrences), antioxidant (201 occurrences), antioxidants (170 occurrences), lipid‐peroxidation  (125  occurrences),  plant  extract  (99  occurrences),  mangifera  indica  extract  (47  occurrences),  mangiferin (45  occurrences) and flavonoids  (32  occurrences). Of the total number  of publications  (699), 9 were specific to endemic species (Table 2).    Antioxidants 2020, 9, 1048  25  of  39  Figure A1. Term map for Cuban plant related publications. The bubble map visualizes 544 terms that appeared in at least 10 of the included publications. Bubble  size indicates the frequency of occurrence of the words. Bubble color indicates the averaged citation count received by publications containing the word in their  titles or abstracts.    Antioxidants 2020, 9, 1048  26  of  39  Figure A2. Term map for Cuban antioxidant related publications. The bubble map visualizes 258 terms that appeared in at least 10 of the included publications.  Bubble size indicates the frequency of occurrence of the words. Bubble color indicates the averaged citation count received by publications containing the word in  their titles or abstracts.  Antioxidants 2020, 9, 1048  27  of  39  References  1. Meena, K.K.; Sorty, A.M.; Bitla, U.M.; Choudhary, K.; Gupta, P.; Pareek, A.; Singh, D.P.; Prabha, R.; Sahu,  P.K.; Gupta, V.K.; et al. Abiotic stress responses and microbe‐mediated mitigation in plants: The omics  strategies. Front. Plant Sci. 2017, 8, doi:10.3389/fpls.2017.00172.  2. García‐Sánchez, F.; Simón‐Grao, S.; Martínez‐Nicolás, J.J.; Alfosea‐Simón, M.; Liu, C.; Chatzissavvidis, C.;  Pérez‐Pérez, J.G.; Cámara‐Zapata, J.M. Multiple stresses occurring with boron toxicity and deficiency in  plants. J. Hazard. Mater. 2020, 397, 122713, doi:10.1016/j.jhazmat.2020.122713.  3. Gou, L.; Zhuo, C.; Lu, S.; Guo, Z. A Universal Stress Protein from Medicago falcata (MfUSP1) confers multiple  stress tolerance by regulating antioxidant defense and proline accumulation. Environ. Exp. Bot. 2020, 178,  104168, doi:10.1016/j.envexpbot.2020.104168.  4. Nadarajah,  K.K.  ROS  homeostasis  in  abiotic  stress  tolerance  in  plants.  Int.  J.  Mol.  Sci.  2020,  21,  5208,  doi:10.3390/ijms21155208.  5. Cuypers,  A.;  Hendrix,  S.;  dos  Reis,  R.A.;  De  Smet,  S.;  Deckers,  J.;  Gielen,  H.;  Jozefczak,  M.;  Loix,  C.;  Vercampt, H.; Vangronsveld, J.; et al. Hydrogen peroxide, signaling in disguise during metal phytotoxicity.  Front. Plant Sci. 2016, 7, 1–25, doi:10.3389/fpls.2016.00470.  6. Gilroy, S.; Białasek, M.; Suzuki, N.; Górecka, M.; Devireddy, A.R.; Karpiński, S.; Mittler, R. ROS, calcium,  and electric signals: Key mediators of rapid systemic signaling in plants. Plant Physiol. Biochem. 2016, 171,  1606–1615, doi:10.1104/pp.16.00434.  7. Hu, C.‐H.; Wang, P.‐Q.; Zhang, P.‐P.; Nie, X.‐M.; Li, B.‐B.; Tai, L.; Liu, W.‐T.; Li, W.‐Q.; Chen, K.‐M. NADPH  oxidases:  The  vital  performers  and  center  hubs  during  plant  growth  and  signaling.  Cells  2020,  9,  437,  doi:10.3390/cells9020437.  8. Du, B.; Kreuzwieser, J.; Winkler, J.B.; Ghirardo, A.; Schnitzler, J.‐P.; Ache, P.; Alfarraj, S.; Hedrich, R.; White,  P.;  Rennenberg,  H.  Physiological  responses  of  date  palm  (Phoenix  dactylifera)  seedlings  to  acute  ozone  exposure at high temperature. Environ. Pollut. 2018, 242, 905–913, doi:10.1016/j.envpol.2018.07.059.  9. Berni, R.; Luyckx, M.; Xu, X.; Legay, S.; Sergeant, K.; Hausman, J.‐F.; Lutts, S.; Cai, G.; Guerriero, G. Reactive  oxygen  species  and  heavy  metal  stress  in  plants:  Impact  on  the  cell  wall  and  secondary  metabolism.  Environ. Exp. Bot. 2019, 161, 98–106, doi:10.1016/j.envexpbot.2018.10.017.  10. Sharma, A.; Shahzad, B.; Rehman, A.; Bhardwaj, R.; Landi, M.; Zheng, B. Response of phenylpropanoid  pathway  and  the  role  of  polyphenols  in  plants  under  abiotic  stress.  Molecules  2019,  24,  2452,  doi:10.3390/molecules24132452.  11. Hashim, A.M.; Alharbi, B.M.; Abdulmajeed, A.M.; Elkelish, A.; Hozzein, W.N.; Hassan, H.M. Oxidative  stress  responses  of  some  endemic  plants  to  high  altitudes  by  intensifying  antioxidants  and  secondary  metabolites content. Plants 2020, 9, 869, doi:10.3390/plants9070869.  12. Crozier, A.; Jaganath, I.B.; Clifford, M.N. Dietary phenolics: chemistry, bioavailability and effects on health.  Nat. Prod. Rep. 2009, 26, 1001–1043, doi:10.1039/b802662a.  13. Schneider, G.F.; Coley, P.D.; Younkin, G.C.; Forrister, D.L.; Mills, A.G.; Kursar, T.A. Phenolics lie at the  centre of functional versatility in the responses of two phytochemically diverse tropical trees to canopy  thinning. J. Exp. Bot. 2019, 70, 5853–5864, doi:10.1093/jxb/erz308.  14. Liu, J.; Osbourn, A.; Ma, P. MYB transcription factors as regulators of phenylpropanoid metabolism in  plants. Mol. Plant 2015, 8, 689–708, doi:10.1016/j.molp.2015.03.012.  15. Khare, S.; Singh, N.B.; Singh, A.; Hussain, I.; Niharika, K.; Yadav, V.; Bano, C.; Yadav, R.K.; Amist, N. Plant  secondary metabolites synthesis and their regulations under biotic and abiotic constraints. J. Plant Biol.  2020, 63, 203–216, doi:10.1007/s12374‐020‐09245‐7.  16. Lin, D.; Xiao, M.; Zhao, J.; Li, Z.; Xing, B.; Li, X.; Kong, M.; Li, L.; Zhang, Q.; Liu, Y.; et al. An overview of  plant phenolic compounds and their Importance in human nutrition and management of type 2 diabetes.  Molecules 2016, 21, 1374, doi:10.3390/molecules21101374.  17. Scarano, A.; Chieppa, M.; Santino, A. Looking at flavonoid biodiversity in horticultural crops: A colored  mine with nutritional benefits. Plants 2018, 7, 98, doi:10.3390/plants7040098.  18. Sindhi,  V.;  Gupta,  V.;  Sharma,  K.;  Bhatnagar,  S.;  Kumari,  R.;  Dhaka,  N.  Potential  applications  of  antioxidants—A review. J. Pharm. Res. 2013, 7, 828–835, doi:10.1016/j.jopr.2013.10.001.  19. Singh, R.L.; Sharma, S.; Singh, P. Antioxidants: Their Health Benefits and Plant Sources. In Phytochemicals  of Nutraceutical Importance; Prakash, D., Sharma, G., Eds.; CAB International: Wallingford, UK, 2014.  Antioxidants 2020, 9, x; doi: FOR PEER REVIEW  www.mdpi.com/journal/antioxidants  Antioxidants 2020, 9, x FOR PEER REVIEW  28  of  39  20. Unuofin,  J.O.; Lebelo,  S.L. Antioxidant effects  and mechanisms of  medicinal  plants and  their  bioactive  compounds  for  the  prevention  and  treatment  of  type  2  diabetes:  An  updated  review.  Oxid.  Med.  Cell.  Longev. 2020, 2020, 1356893, doi:10.1155/2020/1356893.  21. Swallah, M.S.; Sun, H.; Affoh, R.; Fu, H.; Yu, H. Antioxidant potential overviews of secondary metabolites  (polyphenols) in fruits. Int. J. Food Sci. 2020, 2020, 9081686, doi:10.1155/2020/9081686.  22. Cassidy, L.; Fernandez, F.; Johnson, J.B.; Naiker, M.; Owoola, A.G.; Broszczak, D.A. Oxidative stress in  alzheimer’s disease: A review on emergent natural polyphenolic therapeutics. Complement. Ther. Med. 2020,  49, 102294, doi:10.1016/j.ctim.2019.102294.  23. Stagos,  D.  Antioxidant  activity  of  polyphenolic  plant  extracts.  Antioxidants  2020,  9,  7,  doi:10.3390/antiox9010019.  24. Ji, M.; Gong, X.; Li, X.; Wang, C.; Li, M. Advanced research on the antioxidant activity and mechanism of  polyphenols from Hippophae species—A review. Molecules 2020, 25, 917, doi:10.3390/molecules25040917.  25. Soto,  M.L.;  Parada,  M.;  Falqué,  E.;  Domínguez,  H.  Personal‐care  products  formulated  with  natural  antioxidant extracts. Cosmetics 2018, 5, 13, doi:10.3390/cosmetics5010013.  26. Jaramillo Flores, M.E. Cocoa flavanols: Natural agents with attenuating effects on metabolic syndrome risk  factors. Nutrients 2019, 11, 751, doi:10.3390/nu11040751.  27. Piccolella, S.; Crescente, G.; Candela, L.; Pacifico, S. Nutraceutical polyphenols: New analytical challenges  and opportunities. J. Pharm. Biomed. Anal. 2019, 175, 112774, doi:10.1016/j.jpba.2019.07.022.  28. Nasri, H.; Baradaran, A.; Shirzad, H.; Rafieian‐Kopaei, M. New concepts in nutraceuticals as alternative for  pharmaceuticals. Int. J. Prev. Med. 2014, 5, 1487–1499.  29. Dorni,  A.I.C.;  Amalraj,  A.;  Gopi,  S.;  Varma,  K.;  Anjana,  S.N.  Novel  cosmeceuticals  from  plants—An  industry guided review. J. Appl. Res. Med. Aromat. Plants 2017, 7, 1–26, doi:10.1016/j.jarmap.2017.05.003.  30. Berni, R.; Cantini, C.; Romi, M.; Hausman, J.F.; Guerriero, G.; Cai, G. Agrobiotechnology goes wild: Ancient  local varieties as sources of bioactives. Int. J. Mol. Sci. 2018, 19, 2248, doi:10.3390/ijms19082248.  31. Domínguez‐Perles, R.; Baenas, N.; García‐Viguera, C. New insights in (poly)phenolic compounds: From  dietary sources to health evidence. Foods 2020, 9, 543, doi:10.3390/foods9050543.  32. Baião, D.D.S.; De Freitas, C.S.; Gomes, L.P.; Da Silva, D.; Correa, A.C.N.T.F.; Pereira, P.R.; Aguila, E.M.D.;  Paschoalin, V.M.F. Polyphenols from root, tubercles and grains cropped in Brazil: Chemical and nutritional  characterization  and  their  effects  on  human  health  and  diseases.  Nutrients  2017,  9,  1044,  doi:10.3390/nu9091044.  33. Peisino, M.C.O.; Zouain, M.S.; de Christo Scherer, M.M.; Schmitt, E.F.P.; Toledo e Silva, M.V.; Barth, T.;  Endringer, D.C.; Scherer, R.; Fronza, M. Health‐promoting properties of Brazilian unconventional food  plants. Waste Biomass Valori. 2020, 11, 4691–4700, doi:10.1007/s12649‐019‐00792‐w.  34. Bravo,  K.;  Quintero,  C.;  Agudelo,  C.;  García,  S.;  Bríñez,  A.;  Osorio,  E.  CosIng  database  analysis  and  experimental studies to promote Latin American plant biodiversity for cosmetic use. Ind. Crops Prod. 2020,  144, 112007, doi:10.1016/j.indcrop.2019.112007.  35. Letelier,  L.;  Gaete‐Eastman,  C.;  Peñailillo,  P.;  Moya‐León,  M.A.;  Herrera,  R.  Southern  species  from  the  biodiversity hotspot of central Chile: A source of color, aroma, and metabolites for global agriculture and  food industry in a scenario of climate change. Front. Plant Sci. 2020, 11, doi:10.3389/fpls.2020.01002.  36. Noriega, P.; Ballesteros, J.; De la Cruz, A.; Veloz, T. Chemical composition and preliminary antimicrobial  activity of the hydroxylated sesquiterpenes in the essential oil from Piper barbatum Kunth leaves. Plants  2020, 9, 211, doi:10.3390/plants9020211.  37. Giam, X.; Bradshaw, C.J.A.; Tan, H.T.W.; Sodhi, N.S. Future habitat loss and the conservation of plant  biodiversity. Biol. Conserv. 2010, 143, 1594–1602, doi:10.1016/j.biocon.2010.04.019.  38. Capote López, R.P.; Mitrani Arenal, I.; Suárez, A.G. Conservacíon de la biodiversidad Cubana y cambio  climático an el archipiélago Cubano. Anales de La Academia de Ciencias de Cuba 2011, 1, 1–24.  39. González‐Torres, L.R.; Palmarola, A.; Bécquer, E.R.; Berazaín, R.; Barrios, D.; Gómez, J. Top 50—Las 50  plantas más amenazadas de Cuba. Bissea 2013, 7, doi:10.13140/RG.2.1.2160.8163.  40. Whittaker, R.J.; Fernández‐Palacios, J.M. Island Biogeography. Ecology, Evolution, and Conservation, 2nd ed.;  Oxford University Press: Oxford, UK, 2017.  41. Kier, G.; Kreft, H.; Lee, T.M.; Jetz, W.; Ibisch, P.L.; Nowicki, C.; Mutke, J.; Barthlott, W. A global assessment  of endemism and species richness across island and mainland regions. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2009, 106,  9322, doi:10.1073/pnas.0810306106.  Antioxidants 2020, 9, x FOR PEER REVIEW  29  of  39  42. González‐Torres, L.R.; Palmarola, A.; González‐Oliva, L.; Bécquer, E.R.; Testé, E.; Barrios, D. Lista Roja de  Flora Cuba. Bissea 2016, 10, doi:10.13140/RG.2.2.24056.65288.  43. Balslev, H.; Borhidi, A. 1991. Phytogeography and vegetation ecology of Cuba. Nord. J. Bot. 1992, 12, 470,  doi:10.1111/j.1756‐1051.1992.tb01330.x.  44. Borhidi, A. Phytogreaphic survey of Cuba. Acta Bot. Hung. 1985, 31, 3–34.  45. Oviedo,  R.;  Faife‐Cabrera,  M.;  Noa‐Monzón,  A.;  Arroyo,  J.;  Valiente‐Banuet,  A.;  Verdú,  M.  Facilitation  allows plant coexistence in Cuban serpentine soils. Plant Biol. 2014, 16, 711–716, doi:10.1111/plb.12116.  46. Cruz, A.; Ramos, Z. Characterization of the pine forest on quartz sands of the Ecological Reserve “Los  Pretiles”, Pinar del Río, Cuba. Rev. Cuba. Cienc. For. 2019, 7, 125–144.  47. Geekiyanage,  N.;  Goodale,  U.M.;  Cao,  K.;  Kitajima,  K.  Plant  ecology  of  tropical  and  subtropical  karst  ecosystems. Biotropica 2019, 51, 626–640, doi:10.1111/btp.12696.  48. Aportes  2013‐2018  del  Programa  Nacional  de  Ciencia  Cambio  Climático  en  Cuba:  Impactos,  Adaptación  y  Mitigación;  Planos  Gutiérrez,  E.O.,  Gutiérrez  Pérez,  T.L.,  Capote  López,  R.,  Barranco  Rodríguez,  G.,  Salabarría Fernández, D., Vales García, M., Eds.; Editorial Agencia de Medio Ambiente (AMA): La Habana,  Cuba, 2018.  49. Mehla, N.; Sindhi, V.; Josula, D.; Bisht, P.; Wani, S.H. An Introduction to Antioxidants and Their Roles in  Plant Stress Tolerance. In Reactive Oxygen Species and Antioxidant Systems in Plants: Role and Regulation under  Abiotic  Stress;  Khan,  M.I.R.,  Khan,  N.A.,  Eds.;  Springer:  Singapore,  2017;  doi:10.1007/978‐981‐10‐5254‐ 5_1pp. 1‐23.  50. Van Eck, N.J.; Waltman, L. Software survey: VOSviewer, a computer program for bibliometric mapping.  Scientometrics 2010, 84, 523–538, doi:10.1007/s11192‐009‐0146‐3.  51. Das, K.; Roychoudhury, A. Reactive oxygen species (ROS) and response of antioxidants as ROS‐scavengers  during environmental stress in plants. Front. Environ. Sci. 2014, 2, 53, doi:10.3389/fenvs.2014.00053.  52. Zechmann,  B.  Compartment‐specific  importance  of  ascorbate  during  environmental  stress  in  plants.  Antiox. Redox Signal. 2018, 29, 1488–1501, doi:10.1089/ars.2017.7232.  53. Decros, G.; Baldet, P.; Beauvoit, B.; Stevens, R.; Flandin, A.; Colombié, S.; Gibon, Y.; Pétriacq, P. Get the  balance  right:  ROS  homeostasis  and  redox  signalling  in  fruit.  Front.  Plant  Sci.  2019,  10,  doi:10.3389/fpls.2019.01091.  54. Asthir, B.; Kaur, G.; Kaur, B. Convergence of pathways towards ascorbate–glutathione for stress mitigation.  J. Plant Biol. 2020, 63, 243–257, doi:10.1007/s12374‐020‐09253‐7.  55. Bilska, K.; Wojciechowska, N.; Alipour, S.; Kalemba, E.M. Ascorbic acid‐The little‐known antioxidant in  woody plants. Antioxidants 2019, 8, 645, doi:10.3390/antiox8120645.  56. Gill,  S.S.;  Anjum,  N.A.;  Hasanuzzaman,  M.;  Gill,  R.;  Trivedi,  D.K.;  Ahmad,  I.;  Pereira,  E.;  Tuteja,  N.  Glutathione and glutathione reductase: A boon in disguise for plant abiotic stress defense operations. Plant  Physiol. Biochem. 2013, 70, 204–212, doi:10.1016/j.plaphy.2013.05.032.  57. Hendrix, S.; Schröder, P.; Keunen, E.; Huber, C.; Cuypers, A. Chapter Six ‐ Molecular and Cellular Aspects  of Contaminant Toxicity in Plants: The Importance of Sulphur and Associated Signalling Pathways. Adv.  Bot. Res. 2017, 83, 223–276, doi:10.1016/bs.abr.2016.12.007.  58. Ma, J.; Qiu, D.; Pang, Y.; Gao, H.; Wang, X.; Qin, Y. Diverse roles of tocopherols in response to abiotic and  biotic  stresses  and  strategies  for  genetic  biofortification  in  plants.  Mol.  Breed.  2020,  40,  18,  doi:10.1007/s11032‐019‐1097‐x.  59. Nisar, N.; Li, L.; Lu, S.; Khin, N.C.; Pogson, B.J. Carotenoid metabolism in plants. Mol. Plant 2015, 8, 68–82,  doi:10.1016/j.molp.2014.12.007.  60. Sun, T.; Yuan, H.; Cao, H.; Yazdani, M.; Tadmor, Y.; Li, L. Carotenoid metabolism in plants: The role of  plastids. Mol. Plant 2018, 11, 58–74, doi:10.1016/j.molp.2017.09.010.  61. Maoka, T. Carotenoids as natural functional pigments. J. Nat. Med. 2020, 74, 1–16, doi:10.1007/s11418‐019‐ 01364‐x.  62. Pandey, K.B.; Rizvi, S.I. Plant polyphenols as dietary antioxidants in human health and disease. Oxid. Med.  Cell. Longev. 2009, 2, 270–278, doi:10.4161/oxim.2.5.9498.  63. Balasundram, N.; Sundram, K.; Samman, S. Phenolic compounds in plants and agri‐industrial by‐products:  Antioxidant  activity,  occurrence,  and  potential  uses.  Food  Chem.  2006,  99,  191–203,  doi:10.1016/j.foodchem.2005.07.042.  64. Dharshini, S.; Hoang, N.V.; Mahadevaiah, C.; Sarath Padmanabhan, T.S.; Alagarasan, G.; Suresha, G.S.;  Kumar,  R.;  Meena,  M.R.;  Ram,  B.;  Appunu,  C.  Root  transcriptome  analysis  of  Saccharum  spontaneum  Antioxidants 2020, 9, x FOR PEER REVIEW  30  of  39  uncovers  key  genes  and  pathways  in  response  to  low‐temperature  stress.  Environ.  Exp.  Bot.  2020,  171,  103935, doi:10.1016/j.envexpbot.2019.103935.  65. Zhu, J.‐J.; Li, Y.‐R.; Liao, J.‐X. Involvement of anthocyanins in the resistance to chilling‐induced oxidative  stress  in  Saccharum  officinarum  L.  leaves.  Plant  Physiol.  Biochem.  2013,  73,  427–433,  doi:10.1016/j.plaphy.2013.07.008.  66. Wu, K.‐C.; Wei, L.‐P.; Huang, C.‐M.; Wei, Y.‐W.; Cao, H.‐Q.; Xu, L.; Luo, H.‐B.; Jiang, S.‐L.; Deng, Z.‐N.; Li,  Y.‐R. Transcriptome reveals differentially expressed genes in Saccharum spontaneum GX83‐10 leaf under  drought stress. Sugar Tech 2018, 20, 756–764, doi:10.1007/s12355‐018‐0608‐0.  67. Passamani, L.Z.;  Barbosa,  R.R.;  Reis,  R.S.;  Heringer,  A.S.;  Rangel,  P.L.;  Santa‐Catarina,  C.;  Grativol, C.;  Veiga,  C.F.M.;  Souza‐Filho,  G.A.;  Silveira,  V.  Salt  stress  induces  changes  in  the  proteomic  profile  of  micropropagated sugarcane shoots. PLoS ONE 2017, 12, e0176076, doi:10.1371/journal.pone.0176076.  68. Fortunato,  A.S.;  Lidon,  F.C.;  Batista‐Santos,  P.;  Leitão,  A.E.;  Pais,  I.P.;  Ribeiro,  A.I.;  Ramalho,  J.C.  Biochemical and molecular characterization of the antioxidative system of Coffea sp. under cold conditions  in genotypes with contrasting tolerance. J. Plant Physiol. 2010, 167, 333–342, doi:10.1016/j.jplph.2009.10.013.  69. Guedes, F.A.d.F.; Nobres, P.; Rodrigues Ferreira, D.C.; Menezes‐Silva, P.E.; Ribeiro‐Alves, M.; Correa, R.L.;  DaMatta,  F.M.;  Alves‐Ferreira,  M.  Transcriptional  memory  contributes  to  drought  tolerance  in  coffee  (Coffea canephora) plants. Environ. Exp. Bot. 2018, 147, 220–233, doi:10.1016/j.envexpbot.2017.12.004.  70. Kashyap,  S.P.;  Kumari,  N.;  Mishra,  P.;  Prasad  Moharana,  D.;  Aamir,  M.;  Singh,  B.;  Prasanna,  H.C.  Transcriptional regulation‐mediating ROS homeostasis and physio‐biochemical changes in wild tomato  (Solanum chilense) and cultivated tomato (Solanum lycopersicum) under high salinity. Saudi. J. Biol. Sci. 2020,  27, 1999–2009, doi:10.1016/j.sjbs.2020.06.032.  71. Sánchez‐Rodríguez,  E.;  Moreno,  D.A.;  Ferreres,  F.; del  Mar  Rubio‐Wilhelmi,  M.;  Ruiz,  J.M.  Differential  responses  of  five  cherry  tomato  varieties  to  water  stress:  changes  on  phenolic  metabolites  and  related  enzymes. Phytochemistry 2011, 72, 723–729, doi:10.1016/j.phytochem.2011.02.011.  72. Begum,  N.;  Ahanger,  M.A.;  Zhang,  L.  AMF  inoculation  and  phosphorus  supplementation  alleviates  drought  induced  growth  and  photosynthetic  decline in  Nicotiana  tabacum  by  up‐regulating  antioxidant  metabolism  and  osmolyte  accumulation.  Environ.  Exp.  Bot.  2020,  176,  104088,  doi:10.1016/j.envexpbot.2020.104088.  73. Kofroňová, M.; Hrdinová, A.; Mašková, P.; Tremlová, J.; Soudek, P.; Petrová, Š.; Pinkas, D.; Lipavská, H.  Multi‐component  antioxidative  system  and  robust  carbohydrate  status,  the  essence  of  plant  arsenic  tolerance. Antioxidants 2020, 9, 283, doi:10.3390/antiox9040283.  74. Athar, H.‐u.‐R.; Khan, A.; Ashraf, M. Inducing salt tolerance in wheat by exogenously applied ascorbic acid  through different modes. J. Plant Nutr. 2009, 32, 1799–1817, doi:10.1080/01904160903242334.  75. Penella,  C.;  Calatayud,  Á.;  Melgar,  J.C.  Ascorbic  acid  alleviates  water  stress  in  young  peach  trees  and  improves their performance after rewatering. Front. Plant Sci. 2017, 8, doi:10.3389/fpls.2017.01627.  76. Goodarzi, A.; Namdjoyan, S.; Soorki, A.A. Effects of exogenous melatonin and glutathione on zinc toxicity  in  safflower  (Carthamus  tinctorius  L.)  seedlings.  Ecotoxicol.  Environ.  Saf.  2020,  201,  110853,  doi:10.1016/j.ecoenv.2020.110853.  77. Sohag, A.A.M.; Tahjib‐Ul‐Arif, M.; Polash, M.A.S.; Belal Chowdhury, M.; Afrin, S.; Burritt, D.J.; Murata, Y.;  Hossain, M.A.; Afzal Hossain, M. Exogenous glutathione‐mediated drought stress tolerance in Rice (Oryza  sativa L.) is associated with lower oxidative damage and favorable ionic homeostasis. Iran. J. Sci. Technol.  Trans. A Sci. 2020, 44, 955–971, doi:10.1007/s40995‐020‐00917‐0.  78. Broad, R.C.; Bonneau, J.P.; Hellens, R.P.; Johnson, A.A.T. Manipulation of ascorbate biosynthetic, recycling,  and regulatory pathways for improved abiotic stress tolerance in plants. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 1790,  doi:10.3390/ijms21051790.  79. Sahli, R.; Rivière, C.; Neut, C.; Bero, J.; Sahuc, M.E.; Smaoui, A.; Beaufay, C.; Roumy, V.; Hennebelle, T.;  Rouillé,  Y.;  et  al.  An  ecological  approach  to  discover  new  bioactive  extracts  and  products:  the  case  of  extremophile plants. J. Pharm. Pharmacol. 2017, 69, 1041–1055, doi:10.1111/jphp.12728.  80. Eshel, G.; Shaked, R.; Kazachkova, Y.; Khan, A.; Eppel, A.; Cisneros, A.; Acuna, T.; Gutterman, Y.; Tel‐Zur,  N.; Rachmilevitch, S.; et al. Anastatica hierochuntica, an Arabidopsis desert relative, Is tolerant to multiple  abiotic stresses and exhibits species‐specific and common stress tolerance strategies with its halophytic  relative, Eutrema (Thellungiella) salsugineum. Front. Plant Sci. 2016, 7, 1992, doi:10.3389/fpls.2016.01992.  Antioxidants 2020, 9, x FOR PEER REVIEW  31  of  39  81. Wiszniewska,  A.;  Kamińska,  I.;  Hanus‐Fajerska,  E.;  Sliwinska,  E.;  Koźmińska,  A.  Distinct  co‐tolerance  responses to combined salinity and cadmium exposure in metallicolous and non‐metallicolous ecotypes of  Silene vulgaris. Ecotoxicol. Environ. Saf. 2020, 201, 110823, doi:10.1016/j.ecoenv.2020.110823.  82. Rana, A.; Bhangalia, S.; Singh, H.P. A new phenylethanoid glucoside from Jacaranda mimosifolia. Nat.  Prod. Res. 2013, 27, 1167–1173, doi:10.1080/14786419.2012.717290.  83. Casagrande, J.C.; Macorini, L.F.B.; Antunes, K.A.; Santos, U.P.d.; Campos, J.F.; Dias‐Júnior, N.M.; Sangalli,  A.; Lima Cardoso, C.A.; do Carmo Vieira, M.; Rabelo, L.A.; et al. Antioxidant and cytotoxic activity of  hydroethanolic  extract  from  Jacaranda  decurrens  Leaves.  PLoS  ONE  2014,  9,  e112748,  doi:10.1371/journal.pone.0112748.  84. Pino, L.L.; García, T.H.; Delgado‐Roche, L.; Rodeiro, I.; Hernández, I.; Vilegas, W.; Spengler, I. Polyphenolic  profile by FIA/ESI/IT/MSn and antioxidant capacity of the ethanolic extract from the barks of Maytenus  cajalbanica  (Borhidi  &  O.  Muñiz)  Borhidi  &  O.  Muñiz.  Nat.  Prod.  Res.  2020,  34,  1481–1485,  doi:10.1080/14786419.2018.1509327.  85. Menéndez‐Perdomo, I.M.; Wong‐Guerra, M.; Fuentes‐León, F.; Carrazana, E.; Casadelvalle, I.; Vidal, A.;  Sánchez‐Lamar, Á. Antioxidant, photoprotective and antimutagenic properties of Phyllanthus spp. from  Cuban flora. J. Pharm. Pharmacogn. Res. 2017, 5, 251–261.  86. Marrero Delange, D.; Morales Rico, C.L.; Canavaciolo, V.G.; Rodríguez Leyes, E.A.; Pérez, R.S. Volatile  constituents from leaves of endemic Scutellaria havanensis Jacq. in Cuba. J. Essent. Oil Bear. Plants 2013, 16,  368–371, doi:10.1080/0972060X.2013.794045.  87. Fernández‐Calienes Valdés, A.; Monzote Fidalgo, L.; Sariego Ramos, I.; Marrero Delange, D.; Morales Rico,  C.L.; Mendiola Martínez, J.; Cuéllar, A.C. Antiprotozoal screening of the Cuban native plant Scutellaria  havanensis. Pharm. Biol. 2016, 54, 3197–3202, doi:10.1080/13880209.2016.1216130.  88. Marrero Delange, D.; Morales Rico, C.L.; Gutierrez Cuesta, R. Chemical composition of chloroform extract  from Scutellaria havanensis Jacq. Biotecnia 2017, 19, 40–44.  89. Piccinelli, A.L.; Kabani, A.O.; Lotti, C.; Alarcon, A.B.; Cuesta‐Rubio, O.; Rastrelli, L. A fast and efficient  HPLC‐PDA–MS  method  for  detection  and  identification  of  pyranochromanone  acids  in  Calophyllum  species. J. Pharm. Biomed. Anal. 2013, 76, 157–163, doi:10.1016/j.jpba.2012.12.028.  90. Oubada, A.; García, M.; Bello‐Alarcon, A.; Cuesta‐Rubio, O.; Monzote, L. Antileishmanial activity of leaf  extract  from  Calophyllum  rivulare  against  Leishmania  amazonensis  Emir.  J.  Food  Agric.  2014,  26,  807–812,  doi:10.9755/ejfa.v26i9.18447.  91. Perera  Córdova,  W.H.;  Gómez  Matos,  M.;  Tabart,  J.;  Sipel,  A.;  Kevers,  C.;  Dommes,  J.  In  vitro  characterization  of  antioxidant  properties  of  Cuban  endemic  varieties  of  Erythroxylum  alaternifolium  A.  Rich.  isolation  of  two  flavonol  glycosides.  J.  Chil.  Chem.  Soc.  2012,  57,  1340–1343,  doi:10.4067/S0717‐ 97072012000400002.  92. Nguyen,  N.T.M.;  Vicet‐Muro,  L.;  Siverio‐Mota,  D.;  Jorge‐Rodriguez,  M.E.;  Gonzalez‐Mosquera,  D.M.;  Castaneda‐Noa, I. Phytochemical screening and evaluation of the central nervous system activity of the  ethanolic extract of Eugenia clarensis Britton & P.Wilson. J. Pharm. Pharmacogn. Res. 2016, 4, 39–48.  93. Xu, D.‐P.; Li, Y.; Meng, X.; Zhou, T.; Zhou, Y.; Zheng, J.; Zhang, J.‐J.; Li, H.‐B. Natural antioxidants in foods  and  medicinal  plants:  Extraction,  assessment  and  resources.  Int.  J.  Mol.  Sci.  2017,  18,  96,  doi:10.3390/ijms18010096.  94. Nediani,  C.;  Giovannelli,  L.  Oxidative  stress  and  inflammation  as  targets  for  novel  preventive  and  therapeutic  approaches  in  non  communicable  diseases.  Antioxidants  2020,  9,  290,  doi:10.3390/antiox9040290.  95. Kabera,  J.  Plant  secondary  metabolites:  Biosynthesis,  classification,  function  and  pharmacological  classification, function and pharmacological properties. J. Pharm. Pharmacol. 2014, 2, 377–392.  96. Cassels, B.K.; Asencio, M.; Conget, P.; Speisky, H.; Videla, L.A.; Lissi, E.A. Structure‐antioxidative activity  relationships  in  benzylisoquinoline  alkaloids.  Pharmacol.  Res.  1995,  31,  103–107,  doi:10.1016/1043‐ 6618(95)80054‐9.  97. Rehman, S.; Khan, H. Advances in antioxidant potential of natural alkaloids. Curr. Bioact. Compd. 2017, 13,  101–108, doi:10.2174/1573407212666160614075157.  98. Pérez‐Rosés, R.; Risco, E.; Vila, R.; Peñalver, P.; Cañigueral, S. Biological and nonbiological antioxidant  activity of some essential oils. J. Agric. Food. Chem. 2016, 64, 4716–4724, doi:10.1021/acs.jafc.6b00986.  99. Dhifi, W.; Bellili, S.; Jazi, S.; Bahloul, N.; Mnif, W. Essential oilsʹ chemical characterization and investigation  of some Biological activities: A critical review. Medicines 2016, 3, 25, doi:10.3390/medicines3040025.  Antioxidants 2020, 9, x FOR PEER REVIEW  32  of  39  100. Chiorcea‐Paquim, A.‐M.; Enache, T.A.; De Souza Gil, E.; Oliveira‐Brett, A.M. Natural phenolic antioxidants  electrochemistry: Towards a new food science methodology. Compr. Rev. Food Sci. Food. Saf. 2020, 19, 1680– 1726, doi:10.1111/1541‐4337.12566.  101. Shen,  T.;  Wang,  X.N.;  Lou,  H.X.  Natural  stilbenes:  an  overview.  Nat.  Prod.  Rep.  2009,  26,  916–935,  doi:10.1039/b905960a.  102. Panda, S.S.; Chand, M.; Sakhuja, R.; Jain, S.C. Xanthones as potential antioxidants. Curr. Med. Chem. 2013,  20, 4481–4507, doi:10.2174/09298673113209990144.  103. Gulcin, İ. Antioxidants and antioxidant methods: an updated overview. Arch. Toxicol. 2020, 94, 651–715,  doi:10.1007/s00204‐020‐02689‐3.  104. Tungmunnithum,  D.;  Thongboonyou,  A.;  Pholboon,  A.;  Yangsabai,  A.  Flavonoids  and  other  phenolic  compounds from medicinal plants for pharmaceutical and medical aspects: An overview. Medicines 2018,  5, 93, doi:10.3390/medicines5030093.  105. Lipinski, C.A.; Lombardo, F.; Dominy, B.W.; Feeney, P.J. Experimental and computational approaches to  estimate solubility and permeability in drug discovery and development settings. Adv. Drug Deliv. Rev.  1997, 23, 3–25, doi:10.1016/s0169‐409x(96)00423‐1.  106. Benet, L.Z.; Hosey, C.M.; Ursu, O.; Oprea, T.I. BDDCS, the rule of 5 and drugability. Adv. Drug Deliv. Rev.  2016, 101, 89–98, doi:10.1016/j.addr.2016.05.007.  107. Peluso, I.; Magrone, T.; Villaño Valencia, D.; Chen, C.Y.O.; Palmery, M. Antioxidant, anti‐Inflammatory,  and microbial‐modulating activities of nutraceuticals and functional foods. Oxid. Med. Cell. Longev. 2017,  2017, 7658617, doi:10.1155/2017/7658617.  108. Rein,  M.J.;  Renouf,  M.;  Cruz‐Hernandez,  C.;  Actis‐Goretta,  L.;  Thakkar,  S.K.;  da  Silva  Pinto,  M.  Bioavailability of bioactive food compounds: a challenging journey to bioefficacy. Br. J. Clin. Pharmacol.  2013, 75, 588–602, doi:10.1111/j.1365‐2125.2012.04425.x.  109. Bento‐Silva, A.; Koistinen, V.M.; Mena, P.; Bronze, M.R.; Hanhineva, K.; Sahlstrøm, S.; Kitrytė, V.; Moco,  S.;  Aura,  A.‐M.  Factors  affecting  intake,  metabolism  and  health  benefits  of  phenolic  acids:  do  we  understand individual variability? Eur. J. Nutr. 2020, 59, 1275–1293, doi:10.1007/s00394‐019‐01987‐6.  110. Cassidy, A.; Minihane, A.M. The role of metabolism (and the microbiome) in defining the clinical efficacy  of dietary flavonoids. Am. J. Clin. Nutr. 2017, 105, 10–22, doi:10.3945/ajcn.116.136051.  111. Xiao, J. Dietary flavonoid aglycones and their glycosides: Which show better biological significance? Crit.  Rev. Food Sci. Nutr. 2017, 57, 1874–1905, doi:10.1080/10408398.2015.1032400.  112. Jaganath,  I.B.;  Mullen,  W.;  Edwards,  C.A.;  Crozier, A.  The  relative  contribution of  the  small  and large  intestine  to  the  absorption  and  metabolism  of  rutin  in  man.  Free  Radic.  Res.  2006,  40,  1035–1046,  doi:10.1080/10715760600771400.  113. Tsao,  R.  Chemistry  and  biochemistry  of  dietary  polyphenols.  Nutrients  2010,  2,  1231–1246,  doi:10.3390/nu2121231.  114. Niki, E. Assessment of antioxidant capacity in vitro and in vivo. Free Radic. Res. Med. 2010, 49, 503–515,  doi:10.1016/j.freeradbiomed.2010.04.016.  115. Zillich, O.V.; Schweiggert‐Weisz, U.; Eisner, P.; Kerscher, M. Polyphenols as active ingredients for cosmetic  products. Int. J. Comet. Sci. 2015, 37, 455–464, doi:10.1111/ics.12218.  116. Salehi, B.; Martorell, M.; Arbiser, J.L.; Sureda, A.; Martins, N.; Maurya, P.K.; Sharifi‐Rad, M.; Kumar, P.;  Sharifi‐Rad, J. Antioxidants: Positive or negative actors? Biomolecules 2018, 8, 124, doi:10.3390/biom8040124.  117. Petruk,  G.;  Del  Giudice,  R.;  Rigano,  M.M.;  Monti,  D.M.  Antioxidants  from  plants  protect  against  skin  photoaging. Oxid. Med. Cell. Longev. 2018, 2018, 1454936, doi:10.1155/2018/1454936.  118. Lourenço, S.C.; Moldão‐Martins, M.; Alves, V.D. Antioxidants of natural plant origins: From sources to  food industry applications. Molecules 2019, 24, 4132, doi:10.3390/molecules24224132.  119. Shetty, A.; Magadum, S.; Managanvi, K. Vegetables as sources of antioxidants. J. Food Nutr. Disord. 2013, 2,  doi:10.4172/2324‐9323.1000104.  120. Anwar, H.; Hussain, G.; Mustafa, I. Antioxidants from Natural Sources. In Antioxidants in Foods and Its  Applications; Shalaby, E., Azzam, G.M., Eds.; IntechOpen: London, UK, 2018; doi:10.5772/intechopen.75961.  121. Dembinska‐Kiec, A.; Mykkänen, O.; Kiec‐Wilk, B.; Mykkänen, H. Antioxidant phytochemicals against type  2 diabetes. Br. J. Nutr. 2008, 99, ES109–ES117, doi:10.1017/s000711450896579x.  122. Ramsaha, S.; Aumjaud, B.E.; Neergheen‐Bhujun, V.S.; Bahorun, T. Polyphenolic rich traditional plants and  teas improve lipid stability in food test systems. J. Food Sci. Technol. 2015, 52, 773–782, doi:10.1007/s13197‐ 013‐1060‐5.  Antioxidants 2020, 9, x FOR PEER REVIEW  33  of  39  123. Sardarodiyan, M.; Mohamadi Sani, A. Natural antioxidants: Sources, extraction and application in food  systems. Nutr. Food Sci. 2016, 46, 363–373, doi:10.1108/NFS‐01‐2016‐0005.  124. Arulselvan,  P.;  Fard,  M.T.;  Tan,  W.S.;  Gothai,  S.;  Fakurazi,  S.;  Norhaizan,  M.E.;  Kumar,  S.S.  Role  of  antioxidants  and  natural  products  in  inflammation.  Oxid.  Med.  Cell.  Longev.  2016,  2016,  5276130,  doi:10.1155/2016/5276130.  125. Hussain, T.; Tan, B.; Yin, Y.; Blachier, F.; Tossou, M.C.; Rahu, N. Oxidative stress and inflammation: What  polyphenols can do for us? Oxid. Med. Cell. Longev. 2016, 2016, 7432797, doi:10.1155/2016/7432797.  126. Jamshidi‐Kia, F.; Wibowo, J.K.; Elachouri, M.; Masumi, R.; Salehifard‐Jouneghani, A.; Abolhassanzadeh,  Z.;  Lorigooini,  Z.  Battle  between  plants  as  antioxidants  with  free  radicals  in  human  body.  J.  Herbmed  Pharmacol. 2020, 9, 191–199, doi:10.34172/jhp.2020.25.  127. Cory, H.; Passarelli, S.; Szeto, J.; Tamez, M.; Mattei, J. The role of polyphenols in human health and food  systems: A mini‐review. Front. Nutr. 2018, 5, 87–87, doi:10.3389/fnut.2018.00087.  128. Racchi, M.L. Antioxidant defenses in plants with attention to Prunus and Citrus spp. Antioxidants 2013, 2,  340–369, doi:10.3390/antiox2040340.  129. Yildiz, O.; Can, Z.; Laghari, A.Q.; Şahin, H.; Malkoç, M. Wild edible mushrooms as a natural source of  phenolics and antioxidants. J. Food Biochem. 2015, 39, 148–154, doi:10.1111/jfbc.12107.  130. Wilson, D.W.; Nash, P.; Buttar, H.S.; Griffiths, K.; Singh, R.; De Meester, F.; Horiuchi, R.; Takahashi, T. The  role of food antioxidants, benefits of functional foods, and Influence of feeding habits on the health of the  older person: An overview. Antioxidants 2017, 6, doi:10.3390/antiox6040081.  131. Chen, L.; Cao, H.; Xiao, J. 2‐Polyphenols: Absorption, bioavailability, and metabolomics. In Polyphenols:  Properties, Recovery, and Applications; Galanakis, C.M., Ed.; Woodhead Publishing: Cambridge, UK, 2018;  pp. 45–67, doi:10.1016/B978‐0‐12‐813572‐3.00002‐6.  132. Morebise, O. Medicinal plants of Dominica—Uses, chemical constituents, bioactivities and prospects. J.  Med. Plants Stud. 2015, 3, 144–154.  133. Alonso‐Castro,  A.J.;  Domínguez,  F.;  Zapata‐Morales,  J.R.;  Carranza‐Álvarez,  C.  Plants  used  in  the  traditional medicine of Mesoamerica (Mexico and Central America) and the Caribbean for the treatment of  obesity. J. Ethnopharmacol. 2015, 175, 335–345, doi:10.1016/j.jep.2015.09.029.  134. Clement,  Y.N.;  Baksh‐Comeau,  Y.S.;  Seaforth,  C.E.  An  ethnobotanical  survey  of  medicinal  plants  in  Trinidad. J. Ethnobiol. Ethnomed. 2015, 11, 67, doi:10.1186/s13002‐015‐0052‐0.  135. Rivera, D.E.; Ocampo, Y.C.; Castro, J.P.; Barrios, L.; Diaz, F.; Franco, L.A. A screening of plants used in  Colombian traditional medicine revealed the anti‐inflammatory potential of Physalis angulata calyces. Saudi  J. Biol. Sci. 2019, 26, 1758–1766, doi:10.1016/j.sjbs.2018.05.030.  136. Stafford, L. The rich history, current state, and possible future of natural and traditional medicine in Cuba.  HerbalGram 2010, 85, 40–49.  137. Varona, P.; Herrera, D.; García, R.G.; Bonet, M.; Romero, T.; Venero, S.J. Smoking‐attributable mortality in  Cuba. MEDICC Rev. 2009, 11, 43–47.  138. Burroughs Peña, M.S.; Patel, D.; Rodríguez Leyva, D.; Khan, B.V.; Sperling, L. Lifestyle risk factors and  cardiovascular  disease  in  Cubans  and  Cuban  Americans.  Cardiol.  Res.  Pract.  2012,  2012,  470705,  doi:10.1155/2012/470705.  139. Landrove‐Rodríguez,  O.;  Morejón‐Giraldoni,  A.;  Venero‐Fernández,  S.;  Suárez‐Medina,  R.;  Almaguer‐ López,  M.;  Pallarols‐Mariño,  E.;  Ramos‐Valle,  I.;  Varona‐Pérez,  P.;  Pérez‐Jiménez,  V.;  Ordúñez,  P.  Enfermedades no transmisibles: Factores de riesgo y acciones para su prevención y control en Cuba. Rev.  Panam. Salud. Publica 2018, 42, e23, doi:10.26633/RPSP.2018.23.  140. Lage, A. Science and challenges for Cuban public health in the 21st century. MEDICC Rev. 2019, 21, 7–14.  141. Peña‐Oyarzun, D.; Bravo‐Sagua, R.; Diaz‐Vega, A.; Aleman, L.; Chiong, M.; Garcia, L.; Bambs, C.; Troncoso,  R.;  Cifuentes, M.; Morselli, E.;  et al. Autophagy  and oxidative  stress in non‐communicable diseases: A  matter  of  the  inflammatory  state?  Free  Radic.  Biol.  Med.  2018,  124,  61–78,  doi:10.1016/j.freeradbiomed.2018.05.084.  142. Cardona,  L.M.F.;  Cantillo,  F.A.;  Ojeda,  J.B.  Composición  florística  y  estructura  horizontal  del  bosque  semideciduo  micrófilo  de  la  reserva  ecológica  Siboney‐Juticí,  Cuba.  Rodriguésia  2017,  68,  315–324,  doi:10.1590/2175‐7860201768203   143. Berenguer  Rivas,  C.;  Mas‐Ortiz,  M.;  Batista‐Corbal,  P.;  Costa‐Acosta,  J.;  Escalona‐Arranz,  J.  Chemical  composition and in‐vitro antioxidant activity of extracts of Adelia ricinella L. Rev. Cuba. Quim. 2018, 30, 191– 209.  Antioxidants 2020, 9, x FOR PEER REVIEW  34  of  39  144. López‐Lázaro, M. Distribution and biological activities of the flavonoid luteolin. Mini Rev. Med. Chem. 2009,  9, 31–59, doi:10.2174/138955709787001712.  145. Ginwala, R.; McTish, E.; Raman, C.; Singh, N.; Nagarkatti, M.; Nagarkatti, P.; Sagar, D.; Jain, P.; Khan, Z.K.  Apigenin, a natural flavonoid, attenuates EAE severity through the modulation of dendritic cell and other  immune cell functions. J. Neuroimmune Pharmacol. 2016, 11, 36–47, doi:10.1007/s11481‐015‐9617‐x.  146. Ochoa, A.; Fechine, J.; Escalona Arranz, J.; García Díaz, J.; Santos, S.G.; Silva, M. Phytochemical study of  nonpolar  extracts  from  Excoecaria  lucida  Sw.  Leaves  (Euphorbiaceae).  Acta  Chromatogr.  2015,  28,  1–9,  doi:10.1556/1326.2016.28.3.12.  147. Ochoa‐Pacheco, A.; Escalona Arranz, J.C.; Beaven, M.; Peres‐Roses, R.; Gámez, Y.M.; Camacho‐Pozo, M.I.;  Maury,  G.L.;  de  Macedo,  M.B.;  Cos,  P.;  Tavares,  J.F.;  et  al.  Bioassay‐guided  in  vitro  study  of  the  antimicrobial and cytotoxic properties of the leaves from Excoecaria Lucida Sw. Pharmacogn. Res. 2017, 9,  396–400, doi:10.4103/pr.pr_124_16.  148. Da  Silva,  C.;  Ochoa  Pacheco,  A.;  nogueira  alves,  R.;  Tavares,  J.;  Silva,  M.;  Escalona  Arranz,  J.  Anti‐ Trypanosoma cruzi activity in vitro of phases and isolated compounds from Excoecaria lucida leaves. Med.  Chem. 2018, 14, doi:10.2174/1573406414666180112112154.  149. Kilic,  I.;  Yeşiloğlu,  Y.;  Bayrak,  Y.  Spectroscopic  studies  on  the  antioxidant  activity  of  ellagic  acid.  Spectrochim. Acta A Mol. Biomol. Spectrosc. 2014, 130, 447–452, doi:10.1016/j.saa.2014.04.052.  150. Prieto,  S.;  Molina,  J.;  González,  J.A.  Contribution  to  the  natural  therapy  for  antiviral  treatment.  Rev.  Latinoam. Quimica 2000, 18, 108.  151. Díaz, Y.; Escalona Arranz, J.; Ochoa Pacheco, A.; García Díaz, J.; Monzote, L.; Gama, D.; Batista, J.; Silva,  C.; Cos, P. Trypanocidal potentialities of skimmianine an alkaloid isolated from Zanthoxylum pistaciifolium  griseb leaves. Pharmacogn. Res. 2020, 12, 322–327, doi:10.4103/pr.pr_44_19.  152. Huang,  A.;  Xu,  H.;  Zhan,  R.;  Chen,  W.;  Liu,  J.;  Chi,  Y.;  Chen,  D.;  Ji,  X.;  Luo,  C.  Metabolic  profile  of  skimmianine in rats determined by ultra‐performance liquid chromatography coupled with quadrupole  time‐of‐flight tandem mass spectrometry. Molecules 2017, 22, 489, doi:10.3390/molecules22040489.  153. Kiplimo, J.; Islam, M.; Koorbanally, N. A novel flavonoid and furoquinoline alkaloids from Vepris glomerata  and their antioxidant activity. Nat. Prod. Commun. 2011, 6, 1847–1850, doi:10.1177/1934578x1100601215.  154. Plantas Medicinales, Aromáticas o Venenosas de Cuba, 2nd ed.; Roig, J.T., Ed.; Científico‐Técnica: La Habana,  Cuba, 2012; p 829–830.  155. García Díaz, J.; Arranz, J.C.E.; Batista, D.; Fidalgo, L.M.; Acosta, J.E.; de Macedo, M.; Cos, P. Antileishmanial  potentialities  of  croton  linearis  leaf  essential  oil.  Nat.  Prod.  Commun.  2018,  13,  629–634,  doi:10.1177/1934578x1801300527.  156. García Díaz, J.; Tuenter, E.; Escalona Arranz, J.C.; Llauradó Maury, G.; Cos, P.; Pieters, L. Antimicrobial  activity of leaf extracts and isolated constituents of Croton linearis. J. Ethnopharmacol. 2019, 236, 250–257,  doi:10.1016/j.jep.2019.01.049.  157. Osorio, E.J.; Robledo, S.M.; Bastida, J. Chapter 2 Alkaloids with Antiprotozoal Activity. In The Alkaloids:  Chemistry and Biology; Cordell, G.A., Ed.; Academic Press: Cambridge, MA, USA, 2008; Volume 66, pp. 113– 190.  158. Zhao, Q.; Zhao, Y.; Wang, K. Antinociceptive and free radical scavenging activities of alkaloids isolated  from Lindera angustifolia Chen. J. Ethnopharmacol. 2006, 106, 408–413, doi:10.1016/j.jep.2006.01.019.  159. Núñez Sellés, A.J.; Vélez Castro, H.T.; Agüero‐Agüero, J.; González‐González, J.; Naddeo, F.; De Simone,  F.; Rastrelli, L. Isolation and quantitative analysis of phenolic antioxidants, free sugars, and polyols from  mango (Mangifera indica L.) stem bark aqueous decoction used in Cuba as a nutritional supplement. J. Agric.  Food Chem. 2002, 50, 762–766, doi:10.1021/jf011064b.  160. Escalona Arranz, J.; Pérez‐Rosés, R.; Urdaneta, I.; Camacho, M.; Rodriguez Amado, J.R.; Licea‐Jiménez, I.  Antimicrobial  activity  of  extracts  from  Tamarindus  indica  L.  leaves.  Pharmacogn.  Mag.  2010,  6,  242–247,  doi:10.4103/0973‐1296.66944.  161. Escalona Arranz, J.; Rodriguez Amado, J.R.; Pérez‐Rosés, R.; Cañizares‐Lay, J.; Sierra, G.; Morris, H.; Licea‐ Jiménez, I. Metabolites extraction optimization in Tamarindus indica L. leaves. Bol. Latinoam. Caribe Plant.  Med. Aromat. 2011, 10, 369–378.  162. Dehesa, M.A.; Jauregui, O.; Cañigueral, S. Estudio por HPLC‐MS/MS de compuestos fenólicos presentes  en las hojas de Tamarindus indica L. Rev. Fitoter. 2006, 6, 79–82.  Antioxidants 2020, 9, x FOR PEER REVIEW  35  of  39  163. Escalona‐Arranz,  J.C.;  Garcia‐Diaz,  J.;  Perez‐Rosés,  R.;  De  la  Vega,  J.;  Rodríguez‐Amado,  J.;  Morris‐ Quevedo, H.J. Effect of Tamarindus indica L. leaves’ fluid extract on human blood cells. Nat. Prod. Res. 2014,  28, 1485–1488, doi:10.1080/14786419.2014.911296.  164. Escalona‐Arranz, J.C.; Perez‐Rosés, R.; Rodríguez‐Amado, J.; Morris‐Quevedo, H.J.; Mwasi, L.B.; Cabrera‐ Sotomayor, O.; Machado‐García, R.; Fong‐Lórez, O.; Alfonso‐Castillo, A.; Puente‐Zapata, E. Antioxidant  and toxicological evaluation of a Tamarindus indica L. leaf fluid extract. Nat. Prod. Res. 2016, 30, 456–459,  doi:10.1080/14786419.2015.1019350.  165. Rodeiro, I.; Donato, M.T.; Jiménez, N.; Garrido, G.; Delgado, R.; Gómez‐Lechón, M.J. Effects of Mangifera  indica L. aqueous extract (Vimang) on primary culture of rat hepatocytes. Food Chem. Toxicol. 2007, 45, 2506– 2512, doi:10.1016/j.fct.2007.05.027.  166. Garrido‐Suárez, B.B.; Garrido, G.; Delgado, R.; Bosch, F.; del Rabí, M. A Mangifera indica L. extract could  be  used  to  treat  neuropathic  pain  and  implication  of  mangiferin.  Molecules  2010,  15,  9035–9045,  doi:10.3390/molecules15129035.  167. Martínez, G.; Delgado, R.; Pérez, G.; Garrido, G.; Núñez Sellés, A.J.; León, O.S. Evaluation of the in vitro  antioxidant  activity  of  Mangifera  indica  L.  extract  (Vimang).  Phytother.  Res.  2000,  14,  424–427,  doi:10.1002/1099‐1573(200009)14:6<424::Aid‐ptr643>3.0.Co;2‐8.  168. Martínez Sánchez, G.; Rodríguez, H., M.A.; Giuliani, A.; Núñez Sellés, A.J.; Pons Rodríguez, N.; Fernández,  O.S.L.; Re, L. Protective effect of Mangifera indica L. extract (Vimang ) on the injury associated with hepatic  ischaemia reperfusion. Phytother. Res. 2003, 17, 197–201, doi:10.1002/ptr.921.  169. Núñez, A.J.; Páez, E.; Amaro, D.; Acosta, J.; Agüero, J.; Capote, R.; Gárciga, M.R.; Morales, I.G.; García, O.;  Garrido,  G.;  et  al.  Composiciones  Farmacéuticas  y  Suplementos  Nutricionales  a  Partir  de  Extractos  de  Mangifera  indica  L.  Patent  No.  22846,  30  October  2002.  Available  online:  http://databaseinvestigacion.ucn.cl/index.php?option=com_abook&view=book&id=579:composiciones‐ farmaceuticas‐y‐suplementos‐nutricionales‐a‐partir‐de‐extractos‐de‐mangifera‐indica‐ l&catid=7:patentes&Itemid=341 (accessed on 26 october 2020).  170. Gul, K.; Singh, A.K.; Jabeen, R. Nutraceuticals and functional foods: The foods for the future world. Crit.  Rev. Food Sci. Nutr. 2016, 56, 2617–2627, doi:10.1080/10408398.2014.903384.  171. Helal, N.A.; Eassa, H.A.; Amer, A.M.; Eltokhy, M.A.; Edafiogho, I.; Nounou, M.I. Nutraceuticals’ novel  formulations: The good, the Bad, the unknown and patents involved. Recent Pat. Drug Deliv. Formul. 2019,  13, 105–156, doi:10.2174/1872211313666190503112040.  172. Zeisel, S.H. Regulation of “Nutraceuticals”. Science 1999, 285, 1853–1855, doi:10.1126/science.285.5435.1853.  173. Kaur, K. Functional nutraceuticals: Past, present, and future. In Neutraceuticals; Grumezescu, A.M., Ed.;  Academic Press: Cambridge, UK; Elsevier: London, UK, 2016; Volume 4, pp. 41–78.  174. Santini, A. Nutraceuticals: Redefining a concept. Ann. Pharmacol. Pharm. 2018, 3, 1147.  175. Silva,  R.F.M.;  Pogačnik,  L.  Polyphenols  from  food  and  natural  products:  Neuroprotection  and  safety.  Antioxidants 2020, 9, 61, doi:10.3390/antiox9010061.  176. Saha,  R.  Cosmeceuticals  and  herbal  drugs:  Practical  uses.  Int.  J.  Pharm.  Sci.  Res.  2012,  3,  59–65,  doi:10.13040/IJPSR.0975‐8232.3(1).59‐65.  177. Yahya, N.A.; Attan, N.; Wahab, R.A. An overview of cosmeceutically relevant plant extracts and strategies  for  extraction  of  plant‐based  bioactive  compounds.  Food  Bioprod.  Process.  2018,  112,  69–85,  doi:10.1016/j.fbp.2018.09.002.  178. Mohammad, I.S.; Naveed, M.; Ijaz, S.; Shumzaid, M.; Hassan, S.; Muhammad, K.S.; Rasool, F.; Akhtar, N.;  Ishaq, H.M.; Khan, H.M.S. Phytocosmeceutical formulation development, characterization and its in‐vivo  investigations. Biomed. Pharmacother. 2018, 107, 806–817, doi:10.1016/j.biopha.2018.08.024.  179. Aburjai, T.; Natsheh, F.M. Plants used in cosmetics. Phytother. Res. 2003, 17, 987–1000, doi:10.1002/ptr.1363.  180. González‐Minero, F.J.; Bravo‐Díaz, L. The use of plants in skin‐Care products, cosmetics and fragrances:  Past and present. Cosmetics 2018, 5, 50, doi:10.3390/cosmetics5030050.  181. Arct, J.; Pytkowska, K. Flavonoids as components of biologically active cosmeceuticals. Clin. Dermatol. 2008,  26, 347–357, doi:10.1016/j.clindermatol.2008.01.004.  182. Campanella, L.; Crescentini, G.; Avino, P. Chemical composition and nutritional evaluation of some natural  and commercial food products based on Spirulina. Analusis 1999, 27, 533–540, doi:10.1051/analusis:1999130.  183. Pérez, L.O.; Ferrer, B.B.; Suárez, V.M.; Leyva, I.T.; Segura, M.S.; Padrón, Y.C.; Abraham, C.M.; Hernández  Ramírez, P.; Santovenia, J.M. In vitro effect of Spirulina on the human lymphocytes of healthy donors and  patients with cellular immunodeficiency. Rev. Cuba. Hematol. Inmunol. Hemoter. 2008, 24, 1–7.  Antioxidants 2020, 9, x FOR PEER REVIEW  36  of  39  184. Bonal Ruiz, R.; Odio, R.M.R.; Carrión, M.E.B. Moringa oleifera: A healthy option for the well‐being. Revista  Medisan 2012, 16, 1596–1608.  185. Baldermann, S.; Blagojević, L.; Frede, K.; Klopsch, R.; Neugart, S.; Neumann, A.; Ngwene, B.; Norkeweit,  J.; Schröter, D.; Schröter, A.; et al. Are neglected plants the food for the future? Crit. Rev. Plant Sci. 2016, 35,  106–119, doi:10.1080/07352689.2016.1201399.  186. D’Amelia, V.; Aversano, R.; Chiaiese, P.; Carputo, D. The antioxidant properties of plant flavonoids: their  exploitation by molecular plant breeding. Phytochem. Rev. 2018, 17, 611–625, doi:10.1007/s11101‐018‐9568‐ y.  187. Rahman, M.; Sabir, A.A.; Mukta, J.A.; Khan, M.M.A.; Mohi‐Ud‐Din, M.; Miah, M.G.; Rahman, M.; Islam,  M.T.  Plant  probiotic  bacteria  Bacillus  and  Paraburkholderia  improve  growth,  yield  and  content  of  antioxidants in strawberry fruit. Sci. Rep. 2018, 8, 2504, doi:10.1038/s41598‐018‐20235‐1.  188. Roriz, M.; Carvalho, S.M.P.; Castro, P.M.L.; Vasconcelos, M.W. Legume biofortification and the role of plant  growth‐promoting  bacteria  in  a  sustainable  agricultural  era.  Agronomy  2020,  10,  435,  doi:10.3390/agronomy10030435.  189. Sanghera, G.S.; Malhotra, P.K.; Sidhu, G.S.; Sharma, V.K.; Sharma, B.B.; Karan, R. Genetic engineering of  crop plants for enhanced antioxidants activity. Int. J. Adv. Res. Technol. 2013, 2, 428–458.  190. Ku, Y.‐S.; Rehman, H.M.; Lam, H.‐M. Possible roles of rhizospheric and endophytic microbes to provide a  safe and affordable means of crop biofortification. Agronomy 2019, 9, 764, doi:10.3390/agronomy9110764.  191. Wright,  J.  Sustainable  Agriculture  and  Food  Security  in  an  Era  of  Oil  Scarcity:  Lessons  from  Cuba; Eartscan:  London, UK, 2009.  192. Goulart, F.; Galán, Á.L.; Nelson, E.; Soares‐Filho, B. Conservation lessons from Cuba: Connecting science  and policy. Biol. Conserv. 2018, 217, 280–288, doi:10.1016/j.biocon.2017.10.033.  193. Companioni,  N.;  Rodríguez‐Nodals,  A.;  Sardiñas,  J.  Avances  de  la  agricultura  urbana,  suburbana  y  familiar. Agroecología 2017, 12, 91–98.  194. Altieri,  M.A.;  Companioni,  N.;  Cañizares,  K.;  Murphy,  C.;  Rosset,  P.;  Bourque,  M.;  Nicholls,  C.I.  The  greening of the “barrios”: Urban agriculture for food security in Cuba. Agric. Hum. Values 1999, 16, 131– 140, doi:10.1023/A:1007545304561.  195. Terry‐Alfonso, E.; Ruiz‐Padrón, J.; Falcón‐Rodríguez, A.; Socarrás‐Armenteros, Y. Oligosacarinas stimulate  the growth and yield on tomato (Solanum lycopersicum L.) under protected conditions. Cult. Trop. 2019, 40,  4.  196. Poinapen,  D.;  Brown,  D.C.W.;  Beeharry,  G.K.  Seed  orientation  and  magnetic  field  strength  have  more  influence on tomato seed performance than relative humidity and duration of exposure to non‐uniform  static magnetic fields. J. Plant Physiol. 2013, 170, 1251–1258, doi:10.1016/j.jplph.2013.04.016.  197. González Aguilera, J.; Martín, R. Magnetically treated water stimulated of germination and development  of Solanum lycopersicum L. seedlings. Revista Brasileira de Agropecuária Sustentável 2016, 6, 47–53.  198. Ferrer Dubois, A.E.; González Aguilera, J.; Fung Boix, Y.; Isaac Aleman, E.; Zuffo, A. Use of GREMAG   technology to improve seed germination and seedling survival. In Ciência em Foco; Zuffo, A.M., González  Aguilera, J., Rodrigues de Oliveira, B., Eds.; Pantanal Editoria: Nova Xavantina, Mato Grosso, Brasil, 2019;  pp. 138–149.  199. Isaac Aleman, E.; Jumwa, A.; Fung Boix, Y.; Gonzalez Olmedo, J.; Chalfun‐Junior, A. Effects of EMFs on  some  biological  parameters  in  coffee  plants  (Coffea  arabica  L.)  obtained  by  in  vitro  propagation.  Pol.  J.  Environ. Stud. 2014, 23, 95–101.  200. Boix, Y.F.; Victório, C.P.; Lage, C.L.S.; Defaveri, A.C.A.; Arruda, R.O.; Sato, A. Efecto de la aplicación de un  campo magnético sobre la germinación in vitro de semillas de Rosmarinus officinalis L. Biotecnol. Veg. 2010,  10, 105–111.  201. Boix,  Y.F.;  Arruda,  R.C.O.;  Defaveri,  A.C.A.;  Sato,  A.;  Lage,  C.L.S.;  Victório,  C.P.  Callus  in  Rosmarinus  officinalis L. (Lamiaceae): A morphoanatomical, histochemical and volatile analysis. Plant Biosyst. 2013, 147,  751–757, doi:10.1080/11263504.2012.751067.  202. Teixeira da Silva, J.A.; Dobránszki, J. Magnetic fields: How is plant growth and development impacted?  Protoplasma 2016, 253, 231–248, doi:10.1007/s00709‐015‐0820‐7.  203. Maffei, M.E. Magnetic field effects on plant growth, development, and evolution. Front. Plant Sci. 2014, 5,  445, doi:10.3389/fpls.2014.00445.  204. Dannehl,  D.  Effects  of  electricity  on  plant  responses.  Sci.  Hortic.  2018,  234,  382–392,  doi:10.1016/j.scienta.2018.02.007.  Antioxidants 2020, 9, x FOR PEER REVIEW  37  of  39  205. Sarraf, M.; Kataria, S.; Taimourya, H.; Santos, L.O.; Menegatti, R.D.; Jain, M.; Ihtisham, M.; Liu, S. Magnetic  field (MF) applications in plants: An overview. Plants 2020, 9, 1139, doi:10.3390/plants9091139.  206. Pathak,  S.S.;  Akhade,  O.P.;  Bhojane,  K.G.;  Sadar,  M.D.;  Folane,  P.;  Biyani,  K.R.  A  review  on  recent  techniques of extraction and isolation of lycopene from tomato. Int. J. Res. Rev. 2020, 7, 487–490.  207. Ferrer Dubois, A.E.; Leite, G.O.; Rocha, J.B.T. Irrigation of Solanum lycopersicum L. with magnetically treated  water  increases  antioxidant  properties  of  its  tomato  fruits.  Electromagn.  Biol.  Med.  2013,  32,  355–362,  doi:10.3109/15368378.2012.721847.  208. Ferrer  Dubois,  A.E.;  Fung  Boix,  Y.;  Isaac  Aleman,  E.;  Beenaerts,  N.;  Cuypers,  A.  Phytochemical  determination of Solanum lycopersicum L. fruits irrigated with water treated with static magnetic field. Rev.  Cub. Quím. 2018, 30, 232–242.  209. Boix, Y.F.; Aleman, E.I.; Dubois, A.F.; Botta, A.M. Riego con agua tratada magnéticamente en Rosmarinus  officinalis L. (romero) como alternativa en la propagación convencional. Centro Agrícola 2008, 35, 23–27.  210. Fung Boix, Y.; Isaac Aleman, E.; Molina‐Torres, J.; Ramírez‐Chávez, E.; Arruda, R.; Hendrix, S.; Beenaerts,  N.; Victório, C.; Gómez Luna, L.; Martínez Manrique, C.; et al. Magnetically treated water on phytochemical  compounds  of  Rosmarinus  officinalis  L.  Int.  J.  Agric.  Environ.  Biotechnol.  2018,  3,  297–303,  doi:10.22161/ijeab/3.1.37.  211. Fung Boix, Y.; Molina Torres, J.; Ramírez Chávez, E.; Gómez Luna, L.; Quiñones‐Galvez, J.; Ferrer Dubois,  A.;  Isaac  Alemán,  E.;  Cuypers,  A.  Evaluación  cualitativa  de  monoterpenos  en  Rosmarinus  officinalis  cultivados con agua tratada magnéticamente. Cult. Trop. 2016, 37, 136–141.  212. Rodríguez‐Ferreiro,  A.O.;  Fung‐Boix,  Y.;  Ochoa‐Pacheco,  A.;  Ortiz‐Beaton,  E.;  Díaz‐Fernádez,  U.  Parámetros físicos, físicos‐químicos y químicos de extractos de Origanum majorana l. cultivado utilizando  agua magnetizada. Rev. Cuba. Quim. 2018, 30, 454–469.  213. Ninfali, P.; Antonini, E.; Frati, A.; Scarpa, E.S. C‐glycosyl flavonoids from Beta vulgaris cicla and Betalains  from Beta vulgaris rubra: Antioxidant, anticancer and antiinflammatory activities—A review. Phytother. Res.  2017, 31, 871–884, doi:10.1002/ptr.5819.  214. Hozayn, M.; Abd El Monem, A.A.; Abdelraouf, R.E.; Abdalla, M.M. Do magnetic water affect water use  efficiency, quality and yield of sugar beet (Beta vulgaris L.) plant under arid region conditions? J. Agron.  2013, 12, 1–10, doi:10.3923/ja.2013.1.10.  215. Ospina‐Salazar,  D.I.;  Benavides‐Bolaños,  J.A.;  Zúñiga‐Escobar,  O.;  Muñoz‐Perea,  C.G.  Fotosíntesis  y  rendimiento de biomasa en ají Tabasco, rábano y maíz sometidos a agua tratada magnéticamente. Cienc.  Tecnol. Agropecu. 2018, 19, 291–305, doi:10.21930/rcta.vol19_num2_art:537.  216. Khalid,  M.;  Hassani,  D.;  Bilal,  M.;  Liao,  J.;  Huang,  D.  Elevation  of  secondary  metabolites  synthesis  in  Brassica  campestris  ssp.  chinensis  L.  via  exogenous  inoculation  of  Piriformospora  indica  with  appropriate  fertilizer. PLoS ONE 2017, 12, e0177185, doi:10.1371/journal.pone.0177185.  217. Jiménez Gómez, A.; Celador Lera, L.; Fradejas‐Bayón, M.; Rivas, R. Plant probiotic bacteria enhance the  quality of fruit and horticultural crops. AIMS Microbiol. 2017, 3, 483–501, doi:10.3934/microbiol.2017.3.483.  218. Jiménez‐Gómez, A.; García‐Fraile, P.; Flores‐Félix, J.D.; Rivas, R. Plants Probiotics as a Tool to Produce  Highly Functional Fruits. In Bioactive Molecules in Food; Reference Series in Phytochemistry; Mérillon, J.‐M.,  Ramawat, K.G., Eds.; Springer: Cham, Switzerland, 2018; pp. 1–13, doi:10.1007/978‐3‐319‐54528‐8_8‐1.  219. Radhakrishnan, R.; Lee, I.J. Gibberellins producing Bacillus methylotrophicus KE2 supports plant growth  and enhances nutritional metabolites and food values of lettuce. Plant Physiol. Biochem. 2016, 109, 181–189,  doi:10.1016/j.plaphy.2016.09.018.  220. Islam, M.T.; Hossain, M.M. Plant Probiotics in Phosphorus Nutrition in Crops, with Special Reference to  Rice.  In  Bacteria  in  Agrobiology:  Plant  Probiotics;  Maheshwari,  D.K.,  Ed.;  Springer:  Berlin/Heidelberg,  Germany, 2012; pp. 325‐363, doi:10.1007/978‐3‐642‐27515‐9_18.  221. He, Y.;  Pantigoso, H.A.;  Wu,  Z.; Vivanco, J.M.  Co‐inoculation of  Bacillus sp.  and  Pseudomonas  putida  at  different  development  stages  acts  as  a  biostimulant  to  promote  growth,  yield  and  nutrient  uptake  of  tomato. J. Appl. Microbiol. 2019, 127, 196–207, doi:10.1111/jam.14273.  222. Peña  Borrego,  M.D.;  de  Zayas  Pérez,  M.R.;  Rodríguez  Fernández,  R.M.  La  producción  científica  sobre  biofertilizantes en Cuba en el período 2008–2012: Un análisis bibliometrico de las revistas cubanas. Cult.  Trop. 2015, 36, 44–54.  223. Ochoa‐Velasco,  C.E.;  Valadez‐Blanco,  R.;  Salas‐Coronado,  R.;  Sustaita‐Rivera,  F.;  Hernández‐Carlos,  B.;  García‐Ortega,  S.;  Santos‐Sánchez,  N.F.  Effect  of  nitrogen  fertilization  and  Bacillus  licheniformis  biofertilizer addition on the antioxidants compounds and antioxidant activity of greenhouse cultivated  Antioxidants 2020, 9, x FOR PEER REVIEW  38  of  39  tomato  fruits  (Solanum  lycopersicum  L.  var.  Sheva).  Sci.  Hortic.  2016,  201,  338–345,  doi:10.1016/j.scienta.2016.02.015.  224. Sandhya,  V.;  Ali,  S.Z.;  Grover,  M.;  Reddy,  G.;  Venkateswarlu,  B.  Effect  of  plant  growth  promoting  Pseudomonas  spp.  on  compatible  solutes,  antioxidant  status  and  plant  growth  of  maize  under  drought  stress. Plant Growth Regul. 2010, 62, 21–30, doi:10.1007/s10725‐010‐9479‐4.  225. Majumder, S.; Datta, K.; Datta, S.K. Rice biofortification: High iron, zinc, and vitamin‐A to fight against  “Hidden Hunger”. Agronomy 2019, 9, 803, doi:10.3390/agronomy9120803.  226. De los Milagros Orberá Ratón, T.; Nápoles Vinent, S.; de Jesús Serrat Díaz, M.; Ortega Delgado, E.; Ramos  Barbosa,  H.  The  new  rhizospheric  bacteria  Brevibacillus  benefits  eggplant  and  peeper  growth  and  productivity under organoponic system. Agric. Res. 2014, 3, 395–398, doi:10.1007/s40003‐014‐0136‐4.  227. Hernández‐Rodríguez, A.; Rives‐Rodríguez, N.; Acebo‐Guerrero, Y.; Diaz‐de la Osa, A.; Heydrich‐Pérez,  M.;  Divan  Baldani,  V.L.  Potencialidades  de  las  bacterias  diazotróficas  asociativas  en  la  promoción  del  crecimiento vegetal y el control de Pyricularia oryzae (Sacc.) en el cultivo del arroz (Oryza sativa L.). Rev.  Prot. Veg. 2014, 29, 1–10.  228. Riahi, L.; Cherif, H.; Miladi, S.; Neifar, M.; Bejaoui, B.; Chouchane, H.; Masmoudi, A.S.; Cherif, A. Use of  plant growth promoting bacteria as an efficient biotechnological tool to enhance the biomass and secondary  metabolites  production  of  the  industrial  crop  Pelargonium  graveolens  L’Hér.  under  semi‐controlled  conditions. Ind. Crops Prod. 2020, 154, 112721, doi:10.1016/j.indcrop.2020.112721.  229. Pandey,  C.;  Bajpai,  V.K.;  Negi,  Y.K.;  Rather,  I.A.;  Maheshwari,  D.K.  Effect  of  plant  growth  promoting  Bacillus spp. on nutritional properties of Amaranthus hypochondriacus grains. Saudi J. Biol. Sci. 2018, 25, 1066– 1071, doi:10.1016/j.sjbs.2018.03.003.  230. Cappellari,  L.D.R.;  Santoro,  M.V.;  Schmidt,  A.;  Gershenzon,  J.;  Banchio,  E.  Induction  of  essential  oil  production in Mentha x piperita by plant growth promoting bacteria was correlated with an increase in  jasmonate and salicylate levels and a higher density of glandular trichomes. Plant Physiol. Biochem. 2019,  141, 142–153, doi:10.1016/j.plaphy.2019.05.030.  231. Rojas Badía, M.; Bello‐González, M.; Ríos‐Rocafull, Y.; Lugo‐Moya, D.; Sánchez, J. Utilización de cepas de  Bacillus  como  promotores  de  crecimiento  en  hortalizas  comerciales.  Acta  Agron.  2020,  69,  54–60,  doi:10.15446/acag.v69n1.79606.  232. Terry, E.; Ángel, L.; Hernández‐Rodríguez, A. Microorganismos benéficos como biofertilizantes eficientes  para el cultivo del tomate (Lycopersicon esculentum, Mill). Rev. Colomb. Biotecnol. 2005, 7, 47–54.  233. Nápoles Vinent, S.; Serrat Díaz, M.; Ortega Delgado, E.; Ramos Barbosa, H.; Orberá Ratón, T. Efectos de  Brevibacillus  bortelensis  B65  sobre  la  germinación  y  el  desarrollo  de  posturas  de  hortalizas  en  fase  de  semillero. Cult. Trop. 2014, 35, 17–23.  234. Tellez‐Soria, T.; Orberá‐Ratón, T. Efecto estimulador del crecimiento de dos biopreparados biotecnológicos  en cultivos de remolacha (Beta vulgaris L.). Rev. Cuba. Quím. 2018, 30, 483–494.  235. Hernández‐Rodríguez, A.; Heydrich‐Pérez, M.; Diallo, B.; El Jaziri, M.; Vandeputte, O.M. Cell‐free culture  medium of Burkholderia cepacia improves seed germination and seedling growth in maize (Zea mays) and  rice (Oryza sativa). Plant Growth Regul. 2010, 60, 191–197, doi:10.1007/s10725‐009‐9433‐5.  236. Sánchez, D.; Inguanzo, L.; del Monte‐Martínez, A.; Rojas Badía, M. Biological feasibility of the use of Bacilli  strains producing indolacetic acid 3 in the in vitro growth of rice crop. 2019, 7, 1–10.  237. Calero Hurtado, A.; Pérez Díaz, Y.; Olivera Viciedo, D.; Quintero Rodríguez, E.; Peña Calzada, K.; Theodore  Nedd, L.L.; Jiménez Hernández, J. Effect of different application forms of efficient microorganisms on the  agricultural  productive  of  two  bean  cultivars.  Rev.  Fac.  Nacional  Agron.  Medellín  2019,  72,  8927–8935,  doi:10.15446/rfnam.v72n3.76272.  238. Nelissen, H.; Moloney, M.; Inzé, D. Translational research: From pot to plot. Plant Biotechnol. J. 2014, 12,  277–285, doi:10.1111/pbi.12176.  239. Araújo, S.S.; Beebe, S.; Crespi, M.; Delbreil, B.; González, E.M.; Gruber, V.; Lejeune‐Henaut, I.; Link, W.;  Monteros,  M.J.;  Prats,  E.;  et  al.  Abiotic  stress  responses  in  legumes:  Strategies  used  to  cope  with  environmental challenges. Crit. Rev. Plant Sci. 2015, 34, 237–280, doi:10.1080/07352689.2014.898450.    Antioxidants 2020, 9, x FOR PEER REVIEW  39  of  39  240. Kohli, A.; Miro, B.; Balié, J.; d’A Hughes, J. Photosynthesis research: a model to bridge fundamental science,  translational products, and socio‐economic considerations in agriculture. J. Exp. Bot. 2020, 71, 2281–2298,  doi:10.1093/jxb/eraa087.  241. Passioura, J.B. Translational research in agriculture. Can we do it better? Crop Pasture Sci. 2020, 71, 517–528,  512.  Publisher’s Note: MDPI stays neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional  affiliations.  © 2020 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. This article is an open access  article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution  (CC BY) license (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).  http://www.deepdyve.com/assets/images/DeepDyve-Logo-lg.png Antioxidants Multidisciplinary Digital Publishing Institute

Antioxidants in Plants: A Valorization Potential Emphasizing the Need for the Conservation of Plant Biodiversity in Cuba

Download PDF
39 pages

Loading next page...
 
/lp/multidisciplinary-digital-publishing-institute/antioxidants-in-plants-a-valorization-potential-emphasizing-the-need-9LBWs2c3E3

References

References for this paper are not available at this time. We will be adding them shortly, thank you for your patience.

Publisher
Multidisciplinary Digital Publishing Institute
Copyright
© 1996-2020 MDPI (Basel, Switzerland) unless otherwise stated Disclaimer The statements, opinions and data contained in the journals are solely those of the individual authors and contributors and not of the publisher and the editor(s). MDPI stays neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations. Terms and Conditions Privacy Policy
ISSN
2076-3921
DOI
10.3390/antiox9111048
Publisher site
See Article on Publisher Site

Abstract

Review  Antioxidants in Plants: A Valorization Potential  Emphasizing the Need for the Conservation   of Plant Biodiversity in Cuba  1,† 2,3,4,†   3,† Gabriel Llauradó Maury  , Daniel Méndez Rodríguez  , Sophie Hendrix  ,   5 6 5  5 Julio César Escalona Arranz  , Yilan Fung Boix  , Ania Ochoa Pacheco  , Jesús García Díaz ,  1 6 6 Humberto J. Morris‐Quevedo  , Albys Ferrer Dubois  , Elizabeth Isaac Aleman  ,   3 2 1 4, Natalie Beenaerts  , Isidro E. Méndez‐Santos  , Teresa Orberá Ratón  , Paul Cos  *   3, and Ann Cuypers  *    Centre of Studies for Industrial Biotechnology (CEBI), University of Oriente, Avenida Patricio Lumumba s/n,  Reparto Jiménez, Santiago de Cuba CP 90500, Cuba; gabriel@uo.edu.cu (G.L.M.);   jquevedo@uo.edu.cu (H.J.M.‐Q.); torbera@uo.edu.cu (T.O.R.)    Faculty of Applied Sciences, University of Camagüey, Carretera Circunvalación Norte, km 5 ½,   Camagüey CP 70100, Cuba; daniel.mendez@reduc.edu.cu (D.M.R.); isidro.mendez@reduc.edu.cu (I.E.M.‐S.)    Centre for Environmental Sciences, Campus Diepenbeek, Hasselt University, Agoralaan Building D,   BE‐3590 Diepenbeek, Belgium; sophie.hendrix@uhasselt.be (S.H.); natalie.beenaerts@uhasselt.be (N.B.)    Laboratory for Microbiology, Parasitology and Hygiene (LMPH), University of Antwerp,  Universiteitsplein 1, BE‐2610 Antwerp, Belgium    Pharmacy Department, University of Oriente, Avenida Patricio Lumumba s/n, Reparto Jiménez,   Santiago de Cuba CP 90500, Cuba; jcea@uo.edu.cu (J.C.E.A.); aochoap@uo.edu.cu (A.O.P.);  jgadi@uo.edu.cu (J.G.D.)    National Center of Applied Electromagnetism, University of Oriente, Avenida Las Américas s/n,   P.O. Box 4078, Santiago de Cuba CP 90400, Cuba; yilan@uo.edu.cu (Y.F.B.); albys@uo.edu.cu (A.F.D.);  elizabetha@uo.edu.cu (E.I.A.)  *  Correspondence: paul.cos@uantwerpen.be (P.C.); ann.cuypers@uhasselt.be (A.C.)    These authors contributed equally to the manuscript.  Received: 30 September 2020; Accepted: 23 October 2020; Published: 27 October 2020  Abstract:  Plants  are  phytochemical  hubs  containing  antioxidants,  essential  for  normal  plant  functioning and adaptation to environmental cues and delivering beneficial properties for human  health.  Therefore,  knowledge  on  the  antioxidant  potential  of  different  plant  species  and  their  nutraceutical  and  pharmaceutical  properties  is  of  utmost  importance.  Exploring  this  scientific  research field provides fundamental clues on (1) plant stress responses and their adaptive evolution  to harsh environmental conditions and (2) (new) natural antioxidants with a functional versatility  to  prevent  and  treat  human  pathologies.  These  natural  antioxidants  can  be  valorized  via  plant‐ derived foods and products. Cuba contains an enormously rich plant biodiversity harboring a great  antioxidant  potential.  Besides  opening  new  avenues  for  the  implementation  of  sustainable  agroecological practices in crop production, it will also contribute to new strategies to preserve plant  biodiversity  and  simultaneously  improve  nature  management  policies  in  Cuba.  This  review  provides an overview on the beneficial properties of antioxidants for plant protection and human  health and  is  directed to  the  valorization  of  these  plant  antioxidants,  emphasizing the  need  for  biodiversity conservation.  Keywords:  antioxidants;  secondary  metabolites;  Cuba;  plant  biodiversity;  plant  protection;  crop  production; human health; nutraceutical; pharmaceutical  Antioxidants 2020, 9, 1048; doi:10.3390/antiox9111048  www.mdpi.com/journal/antioxidants  Antioxidants 2020, 9, 1048  2  of  39  1. Introduction  Plant antioxidants are a natural reservoir of bioactive compounds. They play important roles in  plant  acclimation  and  adaptation  to  environmental  challenges,  but  are  also  beneficial  for  human  health. As sedentary organisms, plants cannot escape from environmental challenges, originating  from  natural  origin  (e.g.,  temperature,  water  availability,  soil  composition,  pests…)  or  from  anthropogenic  practices  (e.g.,  destruction  of  habitats,  pollution…).  Diverse  abiotic  factors,  like  pollution  as  well  as  nutrient  deficiency,  temperature  regimes  (heat/cold),  water  supply  (drought/flooding), light intensity, day/night rhythms, and radiation, modify the balance between  production and scavenging of reactive oxygen species (ROS) and induce a phenomenon well known  as oxidative stress [1–4]. Although ROS are crucial for normal plant growth and development, and  play  important  roles  in  signal  transduction,  they  are  also  able  to  induce  cellular  damage  [5–7].  Therefore, maintaining the oxidative balance is crucial for plant stress adaptation.  To prevent oxidative damage, plants possess an extensive antioxidant defense system consisting  of enzymes and metabolites. Ascorbate (AsA, vitamin C) and glutathione (GSH) are the major water‐ soluble antioxidant metabolites, but also secondary metabolites, such as polyphenols, flavonoids and  terpenoids, participate in the detoxification of ROS under different environmental stresses [4,8–11].  Many of these plant secondary metabolites also display biological activity against insects, fungi and  other microorganisms [12,13], forming the basis for their medicinal use. Both, the quantity and quality  of secondary metabolites are determined by intrinsic plant characteristics (e.g., developmental stage)  on one hand and the environment on the other hand [14,15]. As environmental factors can affect the  production of antioxidants and secondary metabolites, this in turn affects the plant’s nutritional and  medicinal value for human health [16,17].  A plethora of evidence validates that antioxidants present in plant‐derived products and foods  encompass many biomedical applications. These antioxidants play a role in the prevention as well as  in  the  complementary  treatment  of  non‐infectious  chronic  diseases,  such  as  cardiovascular,  inflammatory  and  neurodegenerative  disorders,  metabolic  syndrome  and  cancer  [18–22].  Antioxidants  are  classified  in  different  categories,  but  low‐molecular  weight  compounds  like  terpenoids, alkaloids and mainly polyphenols gained a lot of interest. Polyphenols represent a variety  of pharmacologically active phytochemicals that are investigated mainly because of their ability to  delay or inhibit oxidation processes as a consequence of some cellular pathological conditions [23,24].  As  phytochemical  hubs,  plants  also  contain  a  significant  number  of  nutrients  important  for  health  promotion. The  use of  the undeniable nutritional value of  several plants rich in nutrients,  vitamins, minerals, and also phenolic compounds in the design of new formulations and promising  industrial  products  is  an  attractive  approach.  These  bioproducts  have  been  termed  as  functional  foods, nutraceutical, cosmeceutical and dietary supplements [25–27], known to be at the interface  between nutrition and medicine [28,29].  Over the last decade, there has been a growing research interest in these natural antioxidants  (e.g.,  phenolic  antioxidants,  vitamins…)  because  of  their  overall  safety  and  beneficial  properties  [26,27,30,31]. Latin America and the Caribbean regions harbor a large number of plants containing  antioxidant  potential  [32–36].  However,  the  biodiversity  of  these  plants  is  largely  unknown  and  therefore underexploited. Furthermore, this region is highly affected by global change and habitat  loss.  Therefore,  these  (endemic)  plants  might  face  extinction  without  being  investigated  for  their  antioxidant value.  Cuba  is  a  unique  case  as  it  faces  specific  environmental  challenges,  such  as  extreme  temperatures, drought stress, soil conditions…, but it also contains an enormously rich (endemic)  plant biodiversity [37–39]. Understanding the correlation between antioxidant compounds in non‐ model  plants  and  their  evolutionary  advantage  to withstand  specific  stress  conditions  should  be  included in strategies to protect plant biodiversity. Moreover, the antioxidant spectrum present in  Cuban plant species should be maintained via sustainable agroecological practices.  This review provides an overview on the antioxidant potential in Cuban plant biodiversity in  relation to human health and plant stress adaptation. Expanding our current knowledge on plant  biodiversity and its antioxidant potential might support the conservation of plant biodiversity and  Antioxidants 2020, 9, 1048  3  of  39  hence preservation of endangered species as well as open new avenues for plant/crop production for  agronomical and industrial applications.  2. Cuba and Its Endemic Potentials  The Republic of Cuba is an archipelago with more than 1600 islands, islets and cays. Its territorial  extension amounts to 109,880 km  (FAO, 2015). Around 20,800 terrestrial species have been identified,  of which 8948 (43%) are endemics [38]. Cuba is recognized as the island with the highest degree of  endemism in the West‐Indies, including more than half of its plant species [40]. Islands in general  contain a higher degree of endemism compared to the mainland, but threats such as land cover loss,  human activities and insufficient protection measures should be considered in time [41]. In a recent  study,  about  67%  of  native  taxa  were  evaluated  and  about  half  of  them  are  now  categorized  as  threatened.  Alarmingly,  about  65%  of  these  threatened  species  are  considered  endemic  [42].  The  variety of different habitats and especially soils in Cuba might have enhanced speciation processes  that occurred in relatively extreme conditions [43,44]. For example, speciation on (1) soils derived  from  serpentinized  ultramafic  rocks  that  are  rich  in  magnesium  and  heavy  metals,  but  poor  in  calcium and with high pH values [45]; (2) soils originating from rocks rich in quartz (quartz‐alitic)  and  sand,  which  are  poor  in  nutrients  (in  the  case  of  the  so‐called  white  sands,  markedly  oligotrophic), have low water retention capacity and a rather acidic pH [46]; and (3) soils where bare  karst more or less predominates, which is the case for the more recently emerged arid coasts and  elevations  with  advanced  carsification  processes,  especially  mountains  with  a  mogotiform  appearance [47].  Due to its geographical location, Cuba is subject to a humid tropical climate, which might alter  into a dry tropical climate due to climate change [48]. The dynamics of ecosystems can worsen this  aridity due to the combined effect of increased drought, temperature and evaporation. The rise in  mean  sea  level  and  other  changes  associated  with  the  water  regime,  will  not  only  cause  the  movement, fragmentation, alteration and destruction of certain habitats or even the disappearance of  entire ecosystems, especially wetlands, but also favor salinity in aquifers and greater transfer of it to  the soil [38]. In this context, physiological and biochemical modifications are expected in the flora  due to stress processes, changes in phenology, phase shift between the biological cycles of plants in  relation to their pollinators and biological controllers possibly leading to the extinction of several  species.  Many Cuban species, endemic or not, have evolutionary adaptations because they had to tackle  different  harsh  environmental  conditions  for  a  long  time  and  therefore  harbor  unique  genetic  characteristics/features [30]. As such, they are more resilient to abiotic stresses as compared to their  mainland sister species. It is known that the increase in various environmental stresses unbalances  the production of ROS and limits the activity of antioxidants, causing oxidative damage. Therefore,  a greater production of antioxidants helps the plant to resist environmental stress [49]. In addition, it  has been shown that many of these species have a high phytochemical content considered beneficial  to human health [30]. In Table 1, an overview is given of plants with antioxidant potential or plant‐ derived products that are frequently used by the Cuban population according to the “Basic List of  Medications  and  Natural  Products  in  Cuba”  (Dirección  de  medicamentos  y  tecnologías  médicas,  2018).    Antioxidants 2020, 9, 1048  4  of  39  Table 1. Plants species with antioxidant activity and their derived products used in Cuba (Dirección  de medicamentos y tecnologías médicas, 2018).  Species  Natural Products  Capsicum sp.    Cream; Tincture  Bixa orellana   Oil extract  Allium cepa   Cream; Syrup   Zea mays  Syrup   Passiflora incarnata   Syrup  Mentha piperita   Dry drug; Fluid Extract; Syrup  Citrus aurantium   Tincture; Syrup  Origanum vulgare   Syrup  Pinus caribaea   Cream; Fluid extract  Bidens alba   Dry drug; infusion  Calendula officinalis  Syrup  Allium sativum   Tincture; Syrup; Tablet  Zingiber officinale  Tincture  Musa paradisiaca  Pediculicidal lotion  Cymbopogon citratus  Cream  Salvia officinalis  Cream; Fluid extract; Syrup  Mangifera indica  Cosmetic cream; Tablet; Aqueous extract  Rhizophora mangle   Tincture; Fluid extract  Matricaria recutita o Matricaria chamomilla   Mouthwashes  Psidium guajava  Dry drug; infusion  Moringa oleífera  Dry drug  To document the overall impact of the antioxidant research in Cuba, specifically in plants and  related  fields,  a  bibliometric  analysis  was  performed  in  July  2020.  A  brief  literature  search  was  performed using the Scopus online database (https://www.scopus.com/) to identify Cuban papers  indexed in Scopus with the following keywords: ‘antioxidant’ (=antioxida∗; anti‐oxida∗) and ‘plant’.  This strategy searched for papers containing the aforementioned words and its derivatives in their  title,  abstract,  or  keywords.  Thereafter,  these  manuscripts  were  imported  into  VOSviewer  for  a  bibliometric analysis based on keywords [50]. This bibliometric analysis focused on 2 groups of topic‐ related  manuscripts,  i.e.,  (1)  plant‐related  manuscripts  and  (2)  antioxidant‐related  manuscripts  (Appendix  A).  These  analyses  demonstrate  that  the  majority  of  scientific  work  on  Cuban  plants  (group  1)  is  related  to  medicinal  plants,  the  chemical  composition  of  plant  extracts  and  that  antioxidant properties are the main analyzed biological activity. Of the total number of publications  (3056),  94  were  specific  to  endemic  species,  of  which  Phyllantus  and  Euphorbia  are  the  two  most  studied genera. Concerning the antioxidant‐related investigations in Cuba (group 2), the topics are  centered around oxidative stress, and the main investigated compounds are flavonoids, highlighting  the presence of the phenolic compound mangiferin (mainly present in plants of the Mangifera genus).  Of the total number of publications (699) in this second group, nine were specific to endemic species,  showing that this type of plant is not well studied. Cuban flora is pharmacologically and chemically  under‐investigated, most probably because there are insufficient technological and human resources  to isolate and evaluate metabolites of pharmacological and nutraceutical interest. Another problem  is  the  collection  of  endemic  plants  from  the  wild,  especially  endangered  species.  Here,  plant  biotechnological techniques could offer a viable alternative.  3. Antioxidants in Plant Protection  The  environment  of  plants  is  ever‐changing  and  involves  variation  of  natural  origin  (e.g.,  circadian rhythm, seasons, temperature, physicochemical soil characteristics, radiation) as well as  alterations resulting from anthropogenic activities (e.g., pollution and climate change). Due to their  sessile  nature,  plants  are  more  prone  to  these  environmental  challenges  and  are  therefore  often  Antioxidants 2020, 9, 1048  5  of  39  subject  to  stress.  This  translates  into  an  oxidative  challenge  characterized  by  increased  ROS  production  [5].  These  ROS  play  crucial  roles  in  oxidative  signaling  and,  together  with  other  components  like  plant  hormones,  initiate  an  immediate  and  effective  response  to  ensure  plant  acclimation and eventually adaptation to a stressful environment [1]. Nevertheless, increased ROS  concentrations  can  also  result  in  damage  to  cellular  macromolecules  such  as  DNA,  proteins  and  membrane lipids. In order to finetune ROS levels to prevent oxidative damage, but still allowing  oxidative signaling, plants possess an extensive antioxidant defense system consisting of enzymatic  and non‐enzymatic components (Figure 1). Major enzymatic antioxidants are superoxide dismutase  (SOD), catalase (CAT), peroxidases (POD) and members of the redoxin family [5]. Whereas these are  directly  involved  in  ROS  detoxification,  enzymes  of  the  AsA‐GSH  cycle  [monodehydroascorbate  reductase  (MDHAR);  dehydroascorbate  reductase  (DHAR);  glutathione  reductase  (GR)]  and  enzymes providing reducing power are important in recycling non‐enzymatic antioxidants such as  AsA and GSH. Both are important low molecular weight (LMW), water‐soluble molecules [51].  Figure 1. Plant antioxidant  potential to maintain  the cellular  redox  balance in order to cope with  abiotic stress factors. AO = Antioxidants; ROS = Reactive Oxygen Species.  3.1. Non‐Enzymatic Antioxidants in Plants  Ascorbic acid is the most important substrate for H2O2 detoxification in plant cells. It functions  as the electron donor for ascorbate peroxidase (APX), which reduces H2O2 to water. As a consequence,  AsA is oxidized to monodehydroascorbic acid (MDHA), which can disproportionate into AsA and  dehydroascorbic acid (DHA). Whereas MDHA is again reduced to AsA via MDHAR using electrons  derived from NAPDH, DHA is converted to AsA via the action of DHAR. This enzyme uses GSH as  an electron donor, causing its oxidation to glutathione disulfide (GSSG). This is reduced back to GSH  by  GR,  using  reducing  equivalents  derived  from  NAPDH.  This  metabolic  pathway  for  the  detoxification of H2O2 is referred to as the AsA‐GSH cycle or Foyer‐Halliwell‐Asada pathway and  functions  in  all  subcellular  compartments  except  vacuoles  [52].  In  addition  to  its  role  in  this  antioxidant pathway, AsA plays important roles in processes involved in normal plant development,  such as cell division, cell wall expansion and cell elongation [53,54]. Furthermore, it is necessary for  the  biosynthesis  of  anthocyanins,  flavonoids,  glucosinolates  and  several  phytohormones  [55].  As  such, AsA is a key player in plant protection against a wide range of abiotic stresses such as ozone,  high light, drought and metals [52]. Glutathione—a tripeptide consisting of γ‐glutamate, cysteine and  glycine—constitutes the second major non‐enzymatic antioxidant involved in ROS detoxification via  the AsA‐GSH cycle. In addition, GSH can directly scavenge hydroxyl radicals and singlet oxygen  Antioxidants 2020, 9, 1048  6  of  39  [56]. Besides its role in antioxidant defense, GSH plays additional roles in plant protection (1) by  forming  conjugates  with  xenobiotics  via  glutathione‐S‐transferases  and  (2)  as  a  precursor  for  the  synthesis of phytochelatins, which are involved in the chelation and sequestration of metals such as  cadmium (Cd) and metalloids like arsenic (As) [57]. Besides these hydrophilic low molecular weight  reductants, plants also possess lipophilic antioxidants. Among these, tocopherols (a type of vitamin  E) play a crucial role in protecting cells from lipid peroxidation, which occurs when hydroxyl radicals  attack polyunsaturated fatty acids in membranes. The antioxidant potential of tocopherols relies on  their ability to scavenge the resulting lipid peroxyl radicals as well as singlet oxygen. Whereas four  different forms of tocopherol exist (α, β, γ and δ), α‐tocopherol harbors the highest biological activity  and accounts for over 90% of the foliar vitamin E content [58].  As  photosynthesis  lies  at  the  heart  of  plant  functioning,  protection  of  this  process  from  the  negative consequences of stress‐induced ROS production is of utmost importance. Key players in  safeguarding photosynthesis are carotenoids. The photoprotective role of these metabolites derives  from their ability to quench excited chlorophyll states, scavenge ROS and dissipate excess energy as  heat. As such, they are crucial for plant protection from high light stress [59,60]. Carotenoids are  tetraterpenoid pigments characterized by  yellow, orange, red and purple  colors. In general, their  structure consists of a polyene chain with nine conjugated double bonds and an end group at both  ends. Carotenoids can be subdivided into two main groups: carotenes and xantophylls. Examples of  carotenes are α‐carotene, β‐carotene, γ‐carotene and lycopene. The group of xantophylls consists of  more  than  800  molecules,  including  zeaxanthin,  lutein  and  peridinin  [61].  Carotenoids  are  biosynthesized  and  stored  in  plastids.  Besides  their  role  in  photosynthesis  and  photoprotection,  carotenoids  also  fulfill  other  functions  in  plants.  For  example,  they  provide  precursors  for  the  biosynthesis  of  certain  phytohormones  and  play  a  role  as  signaling  molecules  mediating  plant  development and responses to environmental cues [59,60].  Another important class of plant antioxidants are polyphenols, which are composed of aromatic  rings with one or more hydroxyl groups. This class of secondary metabolites consists of more than  8000 compounds, which all derive from either phenylalanine or its precursor shikimic acid through  the  shikimate  and  phenylpropanoid  pathways.  Polyphenols  are  subdivided  into  several  groups  based on their number of phenol groups or the structural elements connecting the phenol groups.  The  most  important  polyphenol  subclasses  are  phenolic  acids,  flavonoids,  stilbenes  and  lignans.  Phenolic  acids  are  derivatives  of  either  benzoic  acid  or  cinnamic  acid.  The  flavonoids  class  of  polyphenols consists of over 4000 compounds and is subdivided into six groups: flavonols, flavones,  flavanones, flavanols, isoflavones and anthocyanins [61]. Flavonoids are mainly found in the leaf  epidermis  and  fruit  skin  [12].  Stilbenes  generally  act  as  antifungal  compounds  and  are  only  synthesized in response to wounding or infection [62]. In general, polyphenols play an important role  in  plant  growth  and  development,  through  their  involvement  in  seed  germination,  cell  division,  signal  transduction,  hormonal  regulation,  regulation  of  photosynthetic  activity  and  reproduction  [10]. Furthermore, many polyphenols harbor antioxidant potential as a consequence of their ability  to  scavenge  free  radicals,  donate  hydrogen  atoms  or  electrons  and  chelate  metal  cations  [63].  In  response to abiotic stresses, biosynthesis of polyphenols is stimulated in plants and enhances their  resistance.  Flavonoids,  for  example,  contribute  to  plant  protection  from  UV  light,  whereas  anthocyanins are involved in resistance to visible light [10].  3.2. Antioxidants in Plants under Abiotic Stress Conditions  To prevent oxidative damage as a consequence of increased ROS production, the activity and  biosynthesis  of  plant  antioxidants  are  generally  increased  in  response  to  stress  conditions.  Interestingly, the ability to combat oxidative stress by enhancing antioxidant enzyme activities and  biosynthesis of antioxidant metabolites plays a key role in defining plant stress tolerance and differs  between sensitive and tolerant cultivars of the same species. The following paragraphs describe the  impact of abiotic stress factors on several crops frequently cultivated in Cuba.  Dharshini et al., (2020) demonstrated that low‐temperature stress increases the activity of SOD,  CAT and POD in roots of sugarcane (Saccharum spontaneum). Furthermore, transcriptional profiling  Antioxidants 2020, 9, 1048  7  of  39  revealed  that  cold  stress  enhanced  the  expression  levels  of  several  genes  involved  in  carotenoid  biosynthesis and the phenylpropanoid pathway, suggesting an increased production of carotenoids  and phenolic  compounds such as flavonoids, p‐hydroxyphenyl lignin and coniferin in sugarcane  roots  [64].  Whereas  chilling  stress  did  not  affect  AsA  and  GSH  concentrations,  it  significantly  enhanced  AsA/DHA  and GSH/GSSG  ratios in leaves of  Saccharum  officinarum, another  sugarcane  species. This response coincided with alterations in the activities of enzymes involved in the AsA‐ GSH cycle. Besides, chilling stress strongly enhanced anthocyanin levels in S. officinarum leaves [65].  Similarly,  it  was  shown  that  transcript  levels  of  genes  involved  in  AsA  metabolism,  carotenoid  biosynthesis and the phenylpropanoid pathway were significantly increased in S. spontaneum leaves  subjected  to  drought  stress  [66].  In  comparing  two  sugarcane  cultivars  with  different  salt  stress  tolerance, a proteomic analysis revealed that the tolerant cultivar had a higher abundance of proteins  involved in non‐enzymatic antioxidant mechanisms as compared to the sensitive one [67].  Fortunato  et  al.,  (2010)  showed  that  the  high  cold  tolerance  of  the  Icatu  genotype  of  coffee  seedlings (Coffea genus) could be attributed to its efficient antioxidant response to cold conditions,  involving increases in SOD and APX activities and concentrations  of AsA and α‐tocopherol [68].  Moreover,  RNA‐sequencing  analysis  revealed  that  the  acclimation  of  Coffea  canephora  to  drought  stress involved upregulation of genes related to the metabolism of secondary antioxidant metabolites  such as phenylpropanoids and flavonoids. The expression of genes involved in GSH metabolism was  altered in the late response (i.e., after three drought cycles) to drought stress [69].  In tomato (Solanum lycopersicum), salt stress was associated with increased superoxide and H2O2  concentrations and an enhanced level of lipid peroxidation. This response coincided with increases  in the activities of SOD, CAT and enzymes of the AsA‐GSH cycle (APX, MDHAR, DHAR and GR).  Furthermore, salinity significantly increased AsA and GSH concentrations, whereas carotenoid levels  were  reduced.  The  latter  observation  suggests  ROS‐induced  damage  to  the  photosynthetic  machinery. Interestingly, the extent of ROS‐induced damage upon salt stress was lower in the wild  tomato relative Solanum chilense in comparison to cultivated tomato (S. lycopersicum), which can likely  be  attributed  to  the  stronger  salt‐induced  activation  of  the  antioxidant  machinery  in  the  former  species [70]. Upon drought stress, the activity of enzymes involved in the shikimate pathway and the  concentrations  of  phenolic  compounds  such  as  caffeoylquinic  acid  derivatives,  quercetin  and  kaempferol decreased in sensitive S. lycopersicum cultivars, whereas the opposite was observed in  their tolerant counterparts. This emphasizes the importance of polyphenols in conferring drought  tolerance in tomato [71].  Upon drought stress, chlorophyll and carotenoid concentrations in tobacco (Nicotiana tabacum)  significantly  decreased,  whereas  ROS  levels  and  the  extent  of  lipid  peroxidation  were  strongly  enhanced.  This  again  points  towards  stress‐induced  damage  to  the  photosynthetic  machinery.  Activities  of  SOD,  POD,  APX,  CAT  and  GR  and  AsA,  GSH  and  total  phenol  concentrations  significantly  increased  to  counteract  drought‐induced  ROS  production.  This  activation  of  the  antioxidant machinery upon water deficit was even more pronounced when plants were inoculated  with arbuscular mycorrhizal fungi or when they were supplemented with phosphorus, emphasizing  the importance of associations with micro‐organisms as well as soil characteristics in plant responses  to stress conditions [72]. Tolerance of tobacco plants to As exposure is also conferred by antioxidant  defense  mechanisms  as  the  As‐tolerant  genotype  N.  tabacum  cv.  ‘Wisconsin’  generally  displayed  higher phenolics, AsA and GSH concentrations in comparison to the As‐sensitive genotype Nicotiana  sylvestris. Antioxidant enzyme activities showed opposite responses between roots and leaves of both  genotypes. Whereas APX, GST, and POD activity decreased in leaves of the tolerant genotype, they  increased  in  leaves  of  the  sensitive  genotype.  The  opposite  was  observed  for  CAT.  These  data  strongly indicate the organ specificity of antioxidant responses in plants, underlining the importance  of studying responses in both organs [73].  The importance of the antioxidant defense system in plant protection against a broad range of  stress factors is further evidenced by the fact that exogenous application of antioxidants such as AsA  and  GSH increases  plant tolerance to  several  stress conditions  [74–77]. Alternatively,  plant  stress  tolerance  can  be  enhanced  via  transgenic  methods  to  improve  their  antioxidant  potential.  As  Antioxidants 2020, 9, 1048  8  of  39  reviewed by Broad et al., (2020), engineering of crops with an enhanced AsA concentration is used  as an approach to increase crop tolerance to a variety of abiotic stresses. This can be achieved by (1)  increasing the  expression of genes involved in AsA biosynthesis,  (2) increasing the  expression of  genes responsible for AsA recycling and (3) manipulating factors that influence AsA levels, such as  transcription factors regulating the expression of genes in the AsA biosynthetic pathway [78].  3.3. Plants under Harsh Environmental Conditions as a Source of Antioxidants  Plants specifically growing in harsh environments are often characterized by increased levels of  specific antioxidant compounds. Excellent examples are extremophiles that display an extraordinary  ability to withstand unfavorable environmental conditions, such as salinity (halophytes), drought  (xerophytes) and metal stress (metallophytes). For instance, the halophyte Limonium virgatum was  shown  to  contain  high  concentrations  of  polyphenols  such  as  tannins  [79].  Similarly,  Anastatica  hierochuntica, an extremophile from the Brassicaceae family displaying increased resistance against  heat stress, low nitrogen levels and salt stress, was characterized by increased concentrations of AsA  and DHA in comparison to Arabidopsis thaliana. The same was observed for Eutrema salsugineum [80].  With  regard  to  metal  exposure,  concentrations  of  several  non‐enzymatic  antioxidants  including  carotenoids, phenolic compounds and AsA were higher in a metalicolous ecotype of Silene vulgaris,  collected from a metal‐contaminated site, in comparison to a non‐metalicolous ecotype of the same  species originating from a non‐contaminated area. Interestingly, the metalicolous ecotype did not  display  an  enhanced  tolerance  to  salinity,  highlighting  the  stress‐specificity  of  plant  defense  mechanisms [81]. Due to their high antioxidant concentrations, extremophiles could be interesting  sources for the discovery of new bioactive compounds [79].  Since  plants  in  Cuba  are  frequently  subjected  to  harsh  environmental  conditions  (e.g.,  high  temperature,  drought,  high  light,  salinity,  nutrient‐poor  soil  condition…),  they  are  probably  an  underexploited  source  of  antioxidants.  Indeed,  a  few  endemic  Cuban  plant  species  are  already  known  for  their  antioxidant  and  bioactive  properties,  as  summarized  in  Table  2.  As  such,  conservation of these endemic species and further exploration of the antioxidant potential of other  Cuban endemic plant species is of major interest.  Table 2. Cuban endemic plants investigated for their antioxidant and bioactive properties.  Endemic Species  Antioxidant Compounds  Bioactive Properties  References  Polyphenols and flavonoids  (luteolin, jacarananone,  Anticarcinogenic and  Jacaranda arborea  [82,83]  tripterpens, ursolic acid and  sedative  oleanolic acid)   Maytenus cajalbanica  Polyphenols   [84]  Phyllanthus orbicularis  Phyllanthus  chamaecristoides  Photoprotective and  Phyllanthus  Phenols and flavonoids  [85]  antimutagenic  microdictyus  Phyllanthus  williamioides  Anti‐inflammatory, anti‐ allergic, anxiolytic,  neuroprotective,  anticonvulsant,  Scutellaria havanensis  Flavonoids (wogonin)  [86–88]  antithrombotic,  anticarcinogenic, anti‐ arthritic, antisplasmodial,  antiviral and antimicrobial  Antioxidants 2020, 9, 1048  9  of  39  Pyranochromanone acids  Calophyllum rivulare    [89,90]  and amentoflavone  Erythroxylum  alaternifolium var.  Flavonols (quercetin‐3‐O‐ alaternifolium  rutinoside and ombuin‐3‐O‐   [91]  Erythroxylum  rutinoside)  alaternifolium var.  parvifolium  Phenols, tannins,  Eugenia clarensis  triterpenoids, sterols,  Sedative  [92]  flavonoids, coumarins,   4. Plant Nutritional Value for Human Health  Similar to their functions in plant protection, balanced levels of ROS and also reactive nitrogen  species (RNS) play essential roles in the human body for normal development and physiological  functioning on one hand, but also for protection against pathogens on the other hand. The in vivo  antioxidant system can control the concentrations of ROS and RNS, thus maintaining the cellular  redox equilibrium to allow oxidative signaling during lifespan. Nevertheless, excessive production  of  ROS  and  RNS  as  a  result  of  pathophysiological  cell  metabolic  processes,  but  also  of  many  environmental abiotic stress factors such as radiation and environmental toxins, may trigger DNA  damage and lead to protein and lipid oxidation. This may result in oxidative stress that underlies  non‐communicable chronic diseases [22,93,94]. Therefore, it is essential that the human antioxidant  system  can  function  in  an  optimal  way  to  support  human  health.  Antioxidants  can  be  classified  according to their source, i.e., endogenous synthesis of enzymes and some small molecules, such as  GSH  and  coenzyme  Q,  as  well  as  exogenous  intake  through  our  diet  of  mainly  plant‐derived  phenolics, flavonoids, phenolic acids, carotenoids, vitamins and minerals.  4.1. Plant Secondary Metabolites with Antioxidant Activity: In Vitro versus In Vivo  There is no consensus on the best system to classify plant secondary metabolites. Categories  based on the biosynthetic origin are most widely used and classify them into three main groups: (1)  nitrogen‐ and sulfur‐containing compounds, (2) terpenoids, (3) polyphenols and flavonoids [95]. A  fast review indicates that all three groups include substances exhibiting antioxidant activity. The most  prominent  plant  secondary  metabolites  with  antioxidant  activity  show  a  common  moiety.  This  consists of an aromatic ring linked to an atom with at least one unbound electron pair, being oxygen  (most common and important), sulfur or nitrogen. Nitrogen and sulfur‐containing compounds are  the group less reported as antioxidant. Considering the bibliometric analysis developed using the  Scopus online database and the keywords “antioxidant” and “antioxidant plus nitrogen and or sulfur  compound”, these metabolites barely reach 5.41% of the hits (See Table 3). Non‐protein plant nitrogen  compounds (alkaloids) represent the group of metabolites mostly explored as phytochemicals, but  only  4.33%  as  antioxidant.  Two  main  reasons  could  explain  this  fact:  the  huge  amount  of  other  pharmacological activities inherent to this kind of metabolites and the relative infrequent presence of  an  active  phenol  group.  Nevertheless,  in  the  absence  of  a  hydroxyl  group,  the  redox  reaction  occurring during ROS neutralization generates benzylic radicals (less reactive than their phenoxy  analogous) that are stabilized with the help of an electron pair from a neighboring nitrogen atom. As  such, electron delocalization across the rest of the conjugated system is extended [96,97] and as a  consequence  its  antioxidant  activity.  Terpenoids  and  especially  essential  oils  received  particular  attention for their antioxidant activity (5.20% in the bibliometric study). Nevertheless, most of them  rank  as  medium/low  antioxidants,  but  once  again,  the  most  active  compounds  contain  a  phenol  moiety. That is why eugenol, thymol and carvacrol often appear in different studies [98,99]. Other  terpenoids  with  relative  high  antioxidant  activity  are  the  tetraterpenoids,  carotenoids  and  xanthophylls. In the  bibliometric  study, they  reach  an  8.49%  hit score  within antioxidants. These  Antioxidants 2020, 9, 1048  10  of  39  compounds are lipophilic and have no aromatic ring, but their antioxidant activity is supported by a  large number of conjugated double bonds that can stabilize the electrons donated.  Table  3.  Most  mentioned  plant  secondary  metabolites  associated  with  antioxidant  activity  after  bibliometric analysis in the Scopus online database (https://www.scopus.com/).  TOPIC  Total of Documents  % of the Total  Antioxidants  455,065  100  Antioxidants/plant  114,148  25.08  Antioxidant category    % of the Plant Total  Alkaloids  4937  4.33  Sulfur compounds  1237  1.08  Partial scores for group one  6174  5.41  Terpene/terpenoid  6086  5.34  Essential oil  5931  5.20  Carotene/carotenoid  9689  8.49  Partial scores for group two  21,706  19.03  Polyphenol/phenol  49,267  43.16  Flavonoid  27,058  23.70  Tannin  6191  5.42  Coumarin  1487  1.30  Partial scores for group three  84,003  73.58  Hits  are  scored  when all the  words “defined in the search pattern”  appear in  the title, keywords  and/or article abstract.  As expected, polyphenols are the group of metabolites that received the most attention from the  international community having by definition at least a phenol group in their basic structure and  representing  almost  three  quarters  of  the  papers  published  on  antioxidant  potential  in  the  bibliometric  study  (73.58%).  Using  a  simple  chemical  classification  system,  they  are  divided  in  subgroups: phenolic acids (benzoic and hydroxycinnamic derivatives with C6‐C1 and C6‐C3 carbon  backbone),  hydrolysable  tannins  [(C6‐C1)n],  chromones  and  coumarins  (C6‐C3),  quinones  (naphthoquinones with C6‐C4 and anthraquinones/phenanthraquinones, C6‐C2‐C6), stilbenes (C6‐ C2‐C6),  flavonoids  (flavones,  isoflavones,  catechins,  anthocyanins  and  others  with  C6‐C3‐C6),  xantones  (C6‐C3‐C6),  proanthocyanidins or condensed  tannins [(C6‐C3‐C6)n], lignans (C6‐C3‐C3‐ C6), and lignins [(C6‐C3)n] (see Figure 2). Antioxidants 2020, 9, 1048  11  of  39  Figure  2.  General  chemical  structures  of  the  main  classes  of  phenolic  compounds  and  their  derivatives.  Independent of their structural diversity, this type of compounds shows an intrinsic “in vitro”  antioxidant activity all possessing the aforementioned phenolic moiety. Each phenolic substituent  will be able (in theory) to act as antioxidant due to its inherent low redox potential and hence its  electron/proton donor  capacity [100].  Therefore,  metabolites  with  more than  one  hydroxyl group  (polyphenols) can show more than one redox potential, varying in magnitude depending on the pH  of  the  medium.  Consequently,  one  could  deduce  that  for  a  single  compound  more  phenol  substituents mean more antioxidant capacity, but evidently there are some limitations to this “rule”.  Substituents adjacent to the phenolic moiety as well as the level of conjugation of the total structure  can increase/decrease the reactivity of this group. First, phenols are irreversibly oxidized with the  transfer of one electron and one proton into a phenoxy radical, which is more stable when another  hydroxyl substituent is located in ortho and para positions. The  ortho substitution pattern is more  common, generating catechol groups which confer high antioxidant activity to the compounds with  these  characteristics.  Secondly,  substituents  that  contribute  to  the  delocalization  of  the  electrons  through the resonant structures formed after the electron/proton transfer, also contribute to the in  vitro effectiveness of polyphenols as antioxidants. Other chemical modifications that alter the redox  reactivity of phenols are hydrophilic substituents like sugars that enhance the molecular solubility  and promote the hydroxyl hydration in aqueous media, shifting the phenolic groups’ oxidation to  more negative redox potentials. Bulky non‐electroactive substituents may cause an unfavorable effect  on the antioxidant activity due to the steric hindrance effect. A detailed explanation about phenol  moiety oxidation  mechanisms and factors that affect it can be  obtained from the  review  recently  published by Chiorcea‐Paquim and collaborators (2020) [100].  As  illustrated  in  Figure  2,  complex  polyphenols  can  reach  high  molecular  weight  by  polymerization of their structure. Like this, tannins and lignins can easily accommodate dozens of  phenol substituents in their structure, but at the same time such amounts of phenol groups hamper  their  activity  modifying  other  chemical  properties  such  as  solubility.  Tannins  also  show  high  reactivity when facing proteins, forming insoluble salts that inactivate these molecules. Considering  the essential role proteins play in life, this property is in most cases more harmful than beneficial.  Antioxidants 2020, 9, 1048  12  of  39  Overall, simple phenols demonstrate low to medium antioxidant activity while on the other hand  large molecules containing high numbers of phenols are useless due to undesirable properties for  biological systems. Therefore, medium‐sized polyphenol molecules with a number of phenol groups  between  three  and  seven  are  favored  for  their  antioxidant  activities.  That’s  why  stilbenes  [101],  xanthones  [102]  and  especially  flavonoids  [103,104]  received  a  lot  of  attention  from  the  scientific  community.  In  fact,  flavonoids  are  the  largest  subgroup  of  polyphenols  in  number  of  isolated  molecules,  but  also  receiving  the  most  attention  over  the  rest  of  the  antioxidant  secondary  metabolites. By themselves, they are mentioned almost a quarter of the works published and indexed  in the Scopus database independent of the nature or biosynthetic origin of the metabolite (see Table  3).  Despite all these in vitro characteristics that contribute to a high antioxidant potential, intake of  antioxidants and/or nutraceuticals  via the  diet is limited to  the ability  of these  compounds to  be  absorbed and distributed to the site of action. While a large number of hydroxyl groups point towards  in  vitro  antioxidant  activity,  such  compounds  will  easily  violate  the  well‐known  rule  of  five  for  bioavailability and in consequence are not suited as drug candidates. This rule described for the first  time  in  1997  by  Lipinski  defines  four  points  allowing  absorption  of  these  compounds:  when  molecules have (1) a maximum of five H‐bond donors (hydrogens linked to a nitrogen or oxygen  atom), (2) less than 10 H‐bond acceptors (all nitrogen and oxygen atoms), (3) a molecular weight  under 500 Da and (4) an octanol‐water partition coefficient under the value of five [105]. This rule has  been subjected to progressive updates even by the same author, but the essential parameters are  maintained [106]. Therefore, this brings us back to simple substances with a limited amount of phenol  moieties that are generally synthesized in larger quantities.  Due to the huge diversity of polyphenols, it is almost impossible to relate the diverse factors  affecting the bioavailability of each class of these compounds. Besides the chemical structure of the  compound,  also  the  interindividual  variability  in  health  responses  to  this  compound  should  be  considered.  For  the  latter,  focus  is  on  the  functional  status  of  the  body  like  gender,  aging,  polypharmacy,  prevalence  of  ailments  on  the  intestinal  tract,  difficulties  in  nutrient  absorption,  dietary habits, etc. [107–109]. In case of flavonoids, we just want to highlight the most relevant in  order  to  illustrate  how  complex  it  is  to  establish  a  parallelism  between  the  in  vitro  and  in  vivo  antioxidant activity.  The time required to absorb and distribute the flavonoid intake varies from 0.5 to 7 h depending  on the chemical nature of the compound. Additionally, a low proportion (under 15%) is absorbed in  the small intestine and then metabolized into different derivatives [110]. The kind of sugar moiety is  the first characteristic that affects the time and extent of absorption. The linkage with sugars increases  their water solubility and limits passive diffusion. Therefore, some authors affirm that glycosylated  flavonoids  initially  undergo  hydrolysis  [111].  Lactase  phloridzin  hydrolase  (LPH)  present  on  the  brush‐border  of  small  intestine  epithelial  cells  is  one  of  the  suggested  enzymes  involved  in  this  process. Alternatively, cytosolic β‐glucosidase (CBG) that demonstrates a broad specificity towards  polyphenols can perform this reaction, but in order to do this, polyphenols should be transported  into epithelial cells, possibly by the active sodium‐dependent glucose transporter SGLT1. The relative  contributions of ‘LPH/diffusion’ and ‘transport/CBG’ depend on the position and nature of the sugar.  While glucoside and xyloside glycosides are hydrolyzed faster by both systems, rhamnoglucosides  must  be  deglycosylated  by  microfloral  rhamnosidases  and β‐glucosidases  present  in  the  colon,  extending the time of absorption [112].  The assessments of antioxidant action performed by polyphenolic compounds include both cell‐ free and cell‐based in vitro assays and animal models as well. The in vitro models based on the free  radical scavenging potential (e.g., ABTS, DPPH assays) offer prior information on how polyphenols  lead to radical degradation, thus hypothesizing their antioxidant functions to combat oxidative stress  in a biological system [24,113]. Other in vitro tests include enzyme inhibition, prevention of oxidative  DNA  impairment,  reduction  of  intracellular  ROS/RNS  levels,  anti‐inflammatory  and  anti‐ proliferative  activities.  In  the  case  of  in  vivo  evaluation,  the  endogenous  antioxidant  enzyme  estimations, the pro‐inflammatory mediators release and the lipid peroxidation assay are some of the  Antioxidants 2020, 9, 1048  13  of  39  main tests performed [114,115]. Nevertheless, today a well‐established methodology where different  in vitro and in vivo assays can be combined is highly encouraged in order to evaluate the antioxidant  potential of plant bioactive compounds.  4.2. Plant Medicinal And Nutritional Value of Antioxidant Candidates   oxidant substances normally produced in cell metabolism  In living organisms, ROS and RNS are and participating in several cell protecting mechanisms. However, unregulated or unbalanced levels  between free radicals and endogenous antioxidants may often provoke abnormal cellular processes  defined as oxidative stress [116,117]. In this sense, oxidative stress can lead to pathological disorders  defined as non‐communicable chronic diseases, such as arthritis, asthma, cardiovascular dysfunction,  autoimmune and neurodegenerative diseases, carcinogenesis, and diabetes [94,107].  In general, antioxidants are defined as substances able to reduce the oxidation [116,118]. A huge  number of plant active chemicals have been identified as natural antioxidants during the last decades.  Fruits, vegetables and non‐edible plant parts are considered natural factories containing antioxidant  phytochemicals  able  to  maintain  the  oxidative  balance,  thus  avoiding  the  ailments  prevalence  [21,119,120]. Antioxidants and phytonutrients present in vegetables, fruits and cereals are routinely  consumed as natural diets [121], because they are safe and provide a myriad of health benefits. In the  case  of  medicinal  plants,  natural  antioxidants  can  also  be  incorporated  into  the  body  through  traditional preparations like decoction, infusion or other herbal remedies [122]. Among the bioactive  compounds  present  in  plants  and  studied  because  of  their  antioxidant  potential,  vitamins,  carotenoids  and  polyphenols  are  the  most  interesting  health‐promoting  agents.  It  has  been  demonstrated that they may prevent lipid oxidation, inhibit the oxidation of some crucial enzymes  and  the  uncontrolled  release  of  pro‐inflammatory  cytokines,  hence  preserving  normal  cell  functioning [123–126].  At present, there is a particular interest in polyphenols because of their presence in many natural  resources,  their  chemical  variety  and  their  participation  in  crucial  cell  functions  [127].  Naturally  occurring polyphenols are widely distributed in almost all kind of plants and other organisms like  fungi.  They  display  significant  effects  on  the  reduction  of  pathological  inflammation,  liver  and  neurologic damage protection, and they have also been associated with lower risk of metastasis in  cancer patients [22,128–130]. Nevertheless, the in vivo bioactive effects of polyphenols depend on  their respective intake, absorption, metabolism, and bioavailability. As their absorption and blood  distribution  are  rather  low  and  at  the  same  time  elimination  from  plasma  very  fast  [131],  the  consumption  of  these  natural  products  should  be  on  a  daily  basis  during  feeding  and/or  by  nutraceutical supplements. This necessity of regular natural polyphenol consumption as well as the  fact that they can change the food organoleptic properties and as a consequence the food quality,  offers a link between medicinal plants and dietary supplements.  The  antioxidant  activities  of  polyphenols  absorbed  in  mammals  are  exerted  by  different  mechanisms.  They  can  directly  function  as  an  antioxidant  metabolite,  i.e.,  as  electron  donor,  as  described before, but phenolic compounds may also participate in the regulation of enzyme functions  (signal transduction) to maintain the oxidative balance. In this way, polyphenols exert their effect  through the modulation of the nuclear factor erythroid 2‐related factor 2 (Nrf2), a key transcription  factor of the cellular antioxidant stress system. They can increase the activity of antioxidant enzymes  like SOD, glutathione peroxidase and CAT to prevent oxidative damage, such as lipid peroxidation.  On  the  other  hand,  polyphenols  can  also  reduce  or  inhibit  enzymes  involved  in  free  radical  production  such  as  NADPH  oxidase,  xanthine  oxidase,  lipoxygenase,  monoamine  oxidase  and  inducible  nitric  oxide  synthase  in  order  to  prevent  excess  ROS  production  leading  to  oxidative  damage, but at the same time ensuring oxidative signaling [24].  4.2.1. Cuban Plant Antioxidants and Their Therapeutic Potential  The Caribbean region is recognized worldwide for its vast plant biodiversity including food and  medicinal  plants  species  [132,133].  Ethnobotanical  reports  validate  that  many  native  Caribbean  herbal  medicines  are  often  used  by  the  local  people  as  traditional  preparations  to  mitigate  pain,  Antioxidants 2020, 9, 1048  14  of  39  combat infections and to treat chronic illnesses [134,135]. Nevertheless, the Caribbean region still  contains a large number of plants unexplored and untapped from a therapeutic point of view. Cuba,  as  it  was  mentioned  before,  is  considered  one  of  the  countries  with  the  highest  biodiversity  worldwide, where more than half of the vascular plant species are native [136]. An extensive list of  Cuban plants, endemic or not, has been incorporated in the National Guideline of Phyto‐Medicines  and Bee‐Medicines (Formulario Nacional Fitofármacos y Apifármacos, 2010). This demonstrates the  importance  that  the  Cuban  Health  System  confers  to  natural  medicine.  However,  the  enormous  therapeutic potential of the flora associated with several plant‐derived traditional formulations still  lacks scientific evidence. Therefore, an increase in scientific studies to achieve this goal is justified.  Accordingly, more Cuban plants and their bioactive extracts and compounds are being characterized  and evaluated in order to explore and validate their pharmacological potential.  The major Cuban health problems are often associated with an inadequate lifestyle like a poor  and unbalanced diet, physical inactivity, alcohol consumption and smoking. Consequently, there is  a  prevalence  of  cardiovascular  diseases,  hypertension,  diabetes,  obesity  and  cancer  [137–140].  Therefore, many of the studies with Cuban plants are driven to elucidate the role of those active  extracts  and  substances  that  can  reduce  the  negative  impact  of  these  non‐communicable  chronic  diseases [141]. In this review, a brief summary of several important biopharmaceutical studies on  endemic as well as on more widespread plants is provided with a focus on a specific area within  Cuba.  The Siboney‐Juticí Ecological Reserve is located in the southeastern of Cuba, approximately 10  km southeast of the city of Santiago de Cuba [142]. The Reserve’s area is 20.8 km . It retains all of its  original  terrestrial  habitats,  with  coastal  and  precoastal  xeromorphic  scrub  and  semideciduous  microphyll forest being the most abundant. In addition, three other habitats are present: mangrove  stand, sea‐grape woodland, and rocky‐coastal vegetation complex. The Reserve has not been altered  substantially  by  human  activity.  Interestingly,  it  harbors  about  750  plant  species  including  159  endemics. This means that about 5.0% of Cuba’s total endemic vascular plants thrive on only 0.01%  of the country’s surface area. Considering the dry and harsh environmental conditions, combined  with  the  insularity  of  Cuba,  a  specific  flora  evolved  with  high  chemical  and  pharmacological  potentialities.  Adelia  ricinella  is  a  tropical  tree  member  of  the  Euphorbiaceae  family  with  a  restricted  distribution in Cuba and the Caribbean region, but with an abundant growth in the Siboney‐Juticí  reserve. Its folkloric use as a palliative for inflammation, fever and pain calls for scientific attention.  Recently, a preliminary report showed the in vitro antioxidant potential of ethanolic and aqueous  crude extracts from aerial parts of this species [143]. The flavonoid‐enriched extracts were able to  inhibit the ABTS radical in a concentration‐dependent manner more strongly than AsA. An analytical  phytochemical screening revealed the presence of a blend of twelve flavonoids derived from luteonin  and apigenin  (Berenguer et al.,  personal communication), compounds  with  antioxidant and anti‐ inflammatory  activities  [144,145].  Nevertheless,  despite  the  empiric  therapeutic  knowledge  accumulated,  the  high  consumption  of  its  biopreparations  (decoctions,  infusions,  etc.)  and  the  preliminary experimental results obtained, more scientific evidence is required to corroborate the  antioxidant profile of this plant and it specific influence on the reported pathologies.  Excoecaria lucida (basionym, Gymnanthes lucida) is a bush distributed on the Caribbean islands,  south of the United States and Central America and used in the Cuban culture because of its beneficial  properties to combat asthma, infections and to alleviate toothaches [146]. For the first time, a bioassay‐ guided fractionation was reported for this plant species and showed ellagic acid, a natural dietary  polyphenol,  3,3′,4′‐tri‐O‐methyl  ellagic  4‐O‐β‐D‐glucopyranoside  acid  and  corilagin,  as  main  compounds.  Other  polyphenol‐like  substances isolated  from this  plant  were  five coumarins  with  scopoletin  and  ayapin  as  the  main  components  for  this  group  [147,148].  Ellagic  acid  has  been  validated  to  contain  good  properties  to  scavenge  in  vitro  radicals  as  well  as  exerting  medicinal  benefits.  This  was  demonstrated  through  experimental  studies  involved  in  actions  to  reduce  oxidation, inflammation, cell proliferation, and angiogenesis [149].  Antioxidants 2020, 9, 1048  15  of  39  The Cuban endemic tree, Zanthoxylum pistaciifolium, better known as “palo vencedor”, naturally  grows in the high and dry southern coasts located in the eastern region of the island and there is a  high incidence in Siboney‐Juticí Ecological Reserve. The traditional knowledge supports its use to  treat lung infections and cold [150]. However, only a few experimental studies explored the medicinal  spectrum of this plant until today. Aqueous, ethanol and n‐hexane extracts obtained from the dried  leaves  were  evaluated  to  determine  the  main  secondary  metabolite  composition  as  well  as  its  antimicrobial potential. Alkaloids, tannins and flavonoids were mainly identified in the ethanolic  extract. Further partitioning by successive extractions with different polar and non‐polar solvents  and  spectroscopic  analysis  of  the  phytochemicals  highlighted  the  presence  of  especially  the  skimmianine alkaloid (main compound), associated with in vitro trypanocidal activity [151]. This  alkaloid  also  has  analgesic,  sedative,  anti‐inflammatory  and  anticarcinogenic  activities  [152],  but  relative  low  antioxidant  activity  [153],  probably  because  its  hydroxyl  substituents  are  blocked  forming  methoxyl‐derivatives.  Nevertheless,  the  high  concentration  of  polyphenols  in  this  plant  suggests a high antioxidant potential, but further research is needed.  Another medicinal plant growing in the reserve is the species Croton linearis. This aromatic shrub  widely  distributed  in  the  Caribbean  region,  is  empirically  used  by  the  Cuban  population  as  an  analgesic to reduce fever and to treat infections [154]. In the Croton genus, the therapeutic effects have  been  mainly  attributed  to  LMW  compounds  such  as  alkaloids,  terpenoids  and  flavonoids  [155].  However, little information is available about the C. linearis species, its phytochemical composition  and pharmacological potential. In this sense, García et al., (2018, 2019) reported that the antimicrobial  potential of this plant may be associated with the presence of alkaloids, flavonoids and essential oils  [155,156]. Following a bioassay‐guided fractionation, the studies identified seven compounds, which  were for the first time isolated and characterized in this species, with alkaloids and flavonoid‐derived  substances among them. In summary, some of the active constituents from C. linearis showed in vitro  activity against Leishmania infantum (alkaloid reticuline) and Trypanosoma cruzi (flavonoid glycoside  isorhamnetin‐3‐O‐(6″‐O‐p‐trans‐coumaroyl)‐β‐glucopyranoside). Until now, no study exploring the  antioxidant potential has been performed yet. However, the anti‐protozoal action observed, could be  closely  correlated  with  the  antioxidant  capacity  of  the  isolated  isoquinoline  alkaloids  (benzylisoquinoline and aporphine) [157]. Indeed, the free radical scavenging capacity of this group  of  compounds  is  related  to  its  structural  characteristics,  which  has  been  well  described  in  the  literature.  Most  aporphine  and  benzyl‐tetrahydroisoquinoline  alkaloids  have  multiple  phenolic  hydroxyls  on  the  benzene  ring  and  are  expected  to  scavenge  reactive  free  radicals  at  least  by  generating thermodynamically and kinetically stable phenoxy radicals [158]. However, generally,  aporphine alkaloids exhibit higher antioxidant activity than the latter even without hydroxyl groups.  The reason may be dual: (1) increased spin delocalization of phenoxy radicals in the plane biphenyl  configuration  in  aporphine  leads  to  a  more  stable  structure  after  accepting  a  radical  and  (2)  the  nonphenolic analogues presumably act through the delocalization of the neighboring nitrogen lone  electron pair.  In addition to the research performed on plant species in this specific Cuban region, some studies  on plants, present worldwide but also in Cuba, with potential antioxidant activity have been also  performed.  Two  of  the  food  plants  most  popularly  known  by  Cuban  inhabitants  are  mango  (Mangifera indica) and tamarind (Tamarindus indica). Although both trees are not endemic plants from  Cuba and the Caribbean, they are geographically broadly spread on the island and grow in different  locations. The fruits from these tropical trees contain many nutrients and are often eaten fresh, after  homemade preparations or industrially processed. All plant parts are used because of their medicinal  value documented in several scientific reports [159,160].  In the case of tamarind, fruits and leaves are edible and can be used in salads, stews and soups  [161]. The nutritional value of tamarind leaves is supported by fat, fiber, carbohydrate and vitamin  contents. Bioactive compounds like flavonoids and other polyphenols have been found in the leaves  [162] with e.g., high levels of total phenols, mainly of the flavonoid type in an ethanolic extract [160].  Using an optimized extraction protocol for T. indica leaves, the pharmacological potential could be  increased  [161].  Leaf  extracts  demonstrated  a  strong  antioxidant  activity  in  human  blood  cells  Antioxidants 2020, 9, 1048  16  of  39  reducing ROS levels and protecting the erythrocyte membrane against H2O2‐induced damage [163].  The antioxidant profile was also demonstrated in cell‐free experiments, confirming the potential of  this  plant  as  an  antioxidant  supplement  [164].  In  general,  these  studies  have  contributed  to  the  valorization  potential  of  tamarind  leaves  and  therefore,  tamarind  may  become  a  good  natural  resource for novel and promising nutraceutical and cosmeceutical compounds.  The  tree  M.  indica  is  especially  distributed  in  the  eastern  region  of  Cuba,  housing  some  particularly sweet mango varieties. The ethnomedicinal practices refer to the use of mango stem bark  decoctions  for  the  treatment  of  menorrhagia,  scabies,  diarrhea,  syphilis,  diabetes,  cutaneous  infections, and anemia [159]. A water extract derived from M. indica stem bark is the most studied  natural antioxidant derived from plants present in Cuba. It consists of a blend of antioxidant chemical  components such as polyphenols, terpenoids, steroids, fatty acids, microelements and the xanthone  mangiferin,  as  the  main  component  [165,166].  This  extract  prevents  the  TNF‐α‐induced  IκB  degradation and hence binding of NF‐κB to DNA, reducing the gene expression of some mediators  and enzymes implicated in inflammation, pain and oxidative stress processes [166]. Additionally, it  diminishes ROS‐induced liver damage in rats, inhibits the brain phospholipid peroxidation and DNA  damage induced by iron and copper ions [167,168]. Because of its strong antioxidant potential, the  extract  of  the  tree  bark  was  optimized  and  commercialized  and  is  known  under  the  trademark  Vimang . This product is approved and registered by the Cuban health regulatory agencies and the  Cuban Industrial Property Office, Ministry of Science, Technology and Environment (OCPI, CITMA)  as a nutritional supplement, phytomedicine and cosmeceutical [166,169]. Vimang  is dispensed as  different pharmaceutical formulations like raw dried material, tablets, creams and extracts, being the  best and most selling natural antioxidant in the Cuban medicinal market. Although M. indica is a  worldwide tree, the results obtained in studies and the experience accumulated by ethnobotanic,  experimental and clinical studies for years in Cuba will allow the development and valorization of  new  phytomedicines  and  natural  supplements  elaborated  from  endemic  plants  but  widely  distributed all over the Cuban island.  4.3. Advances in Natural Antioxidant Formulations: A Potential to Valorize Cuban Nutraceuticals and  Cosmeceuticals  Like pharmaceuticals, nutraceutical compounds are also categorized as therapeutically active  substances able to prevent and cure several disorders. Nutraceuticals are not conventional foods, but  they are delivered in a pharmaceutical form like tablets, capsules, powder, etc. [170]. However, there  are still some discrepancies to classify them or to correctly define them as nutraceuticals because of  different regulations in which such kind of compounds can only be registered as functional foods  and nutritional or dietary supplements [171]. Nowadays, it is largely accepted that the nutraceutical  concept involves formulations that contain certain pure active ingredients or substances isolated from  food sources, herbal products and dietary supplements, which have a proven therapeutic effect when  they  are  regularly  consumed  [28,172,173].  In  other  words,  nutraceuticals  are  pharmaceutical  formulations  that  by  their  periodic  consumption  exert  both  nutritional  and  therapeutic  effects.  Nonetheless, other terms are indistinctly used in the scientific literature to refer to bioactive chemicals  present  in  plants  and  foods,  some  of  them  have  been  named  phytonutrients,  phytodrugs,  pharmafoods and phytocomplexes [174]. Plant‐based nutraceuticals, mainly secondary metabolites  like polyphenols, have demonstrated to exhibit therapeutic and disease‐preventing effects in animal  models and human trials. Cardiovascular  diseases, diabetes,  cancer,  neurodegenerative  disorders  like Alzheimer’s and Parkinson’s diseases, are currently receiving more significant attention because  of the underlying relation with oxidative stress [62,127,175].  Nowadays,  there  is  also  an  increasing  interest  to  produce  cosmeceuticals  with  corroborated  physiological  benefits  based  on  natural  active  ingredients  from  plants.  They  are  mainly  used  as  external applications such as skin nourishment and protection. The term “cosmeceuticals” refers to a  hybrid functionality combining the principles of cosmetics and pharmaceuticals intended to provide  health benefits [29,176].  Among the medicinal properties of cosmeceutical usages are antioxidant  action, anti‐inflammatory and analgesic activities, wound healing, anti‐aging, etc. [177,178]. Similar  Antioxidants 2020, 9, 1048  17  of  39  to pharmaceuticals and nutraceuticals, vitamins, essential oils, carotenoids and mainly polyphenols  are  the  most  investigated  and  promising  biologically  active  compounds  for  cosmeceuticals  with  dermatological applications and skin care [176,179,180]. Flavonoids and their derivatives have shown  to possess external anti‐inflammatory and anti‐irritant activities mainly associated to the reduction  of pro‐inflammatory mediators. They are also proven solar protectors, reducing the harmful effects  that  free  radicals  (generated  by  the  incidence  of  ultraviolet  light)  cause  on  the  skin  epidermis,  accelerating  the  aging  process  and  the  appearance  of  undesirable  spots  and  wrinkles.  Supplementation with flavonoids improves the capillary fragility and it also exerts anti‐microbial  actions against bacteria and fungi, thus protecting the skin [181].  The Cuban national market related to nutraceuticals, dietary supplements and cosmeceuticals is  at present limited despite the existing regulations to register plant‐based medicines. Moreover, this  new potential ‘medicinal’ source of products is not only restricted to plant derivatives, but also other  natural  sources  such  as  edible  mushroom  and  microalgae  that  are  also  underexplored  and  underexploited. Besides the vitamin‐rich dietary supplements that are barely available, the Spirulina  platensis and Moringa oleifera nutritional supplements and the aforementioned Vimang , represent the  best‐known functional products commercialized and registered as nutraceuticals and cosmeceuticals  in  Cuba  [166,182–184].  Nowadays,  many  efforts  are  intended  to  raise  a  market  based  on  nutraceuticals and cosmeceuticals taking advantage of the Cuban biodiversity richness, especially  when  there  is  an  accelerated  increase  in  diseases  associated  with  an  inadequate  lifestyle  and  unhealthy diets. Increasing efforts in the isolation and characterization of new secondary metabolites  (i.e., polyphenols) from food and plant sources, and its subsequent evaluation and formulation as  nutraceutical,  food  supplement  and  cosmeceutical  presume  an  interesting  assay‐guided  methodology.  This  must  include  not  only  studies  on  the  design  and  stability  of  pharmaceutical  formulations  but  also  a  well‐structured  platform  for  the  development  of  in  vitro  and  in  vivo  experiments to measure their bioavailability and efficacy, thus guarantying their therapeutic benefits.  Cuban plants are natural product factories, housing uncountable new candidates for drugs and novel  formulations. Nevertheless, most of the ethnobotanical information supporting the plant curative  effects  needs  to  be  confirmed  by  a  robust  phytochemical,  pharmacological  and  toxicological  screening platform.  5. Sustainable Production of Plants/Crops with Improved Antioxidant Potential  Environmental  changes  and  anthropogenic  activities  have  deeply  impacted  ecosystems  worldwide and also in Cuba, with repercussions on agriculture. In addition, agricultural practices  have been directed towards mass production for a selection of crops leading to the loss of soil quality  and mineral impoverishment as well as a loss of genetic diversity [30]. Facing the extreme events due  to  climate  change  and  the  vulnerability  of  agriculture  to  these  alterations,  diversity  in  genetic  resources will promote resilience of the agricultural systems, and buffer social and economic shocks  that might arise from concentrating on fewer crops [185]. In addition, plant biodiversity harbors a  reservoir of secondary plant metabolites and based on their relevance for human health and plant  protection, they have been already studied and exploited to improve crops and food products [186].  Therefore, on one hand more research is needed to develop new strategies for sustainable agriculture  to  improve  crop  yield  and  quality,  without  exhaustion  of  natural  resources.  On  the  other  hand,  improving our knowledge on Cuban plant biodiversity and their antioxidant potential can offer new  strategies for (1) diversification of agricultural systems via the cultivation of local nutraceutical crops  and herbs and (2) nature conservation policies (Figure 3).  Antioxidants 2020, 9, 1048  18  of  39  Magnetic field application Urban agricultural  systems in Cuba Plant growth‐promoting  bacteria Sustainable crop  production Preservation of genetic  resources:  diversification of local crops Cuban plant  biodiversity Conservation of endemic  species as a source of  antioxidant potential Figure  3.  Promoting  sustainable  agriculture  in  Cuba  based  on  agroecological  practices  and  using  Cuban plant biodiversity as a natural resource.  5.1. Urban Agricultural Systems in Cuba: An Unexplored Niche of Sustainable Agricultural Practices to  Improve Nutritional Quality of Cultivable Crops  The production of vegetal foods in developing countries combining high crop productivity with  high  food  nutritional  quality,  through  sustainable  agricultural  practices,  should  constitute  a  substantial  part  of  governmental  strategies  to  safeguard  food  security.  The  use  of  strategies  for  biofortification of economically valuable crops has gained attention of the research community. The  term  ‘plant  biofortification’  refers  to  enhancement  of  bioavailable  nutrients  and  secondary  metabolites like antioxidants in tissues of vegetal foods, by using traditional technologies like plant  fertilization  [187,188].  Nevertheless,  crossbreeding  breeding,  genetic  engineering  and  plant  techniques  are  expensive,  as  well  as  time‐consuming  and  imprecise,  as  the  process  requires  successive crosses and back‐crosses for several generations. In addition, parents must exhibit high  genetic  variability  and  heritability  potential  of  genetic  determinants  [189].  Moreover,  genetically  modified crops are not well accepted as foods by several human communities [188] and must face  the  regulatory  constraints  on  genetically  modified  organisms  [190].  On  the  other  hand,  use  of  synthetic  chemicals  to  enhance  antioxidant  compounds  and  nutritional  quality  of  fruits  and  vegetables is discouraged, because of the potential threat to the consumer’s health and the possible  deleterious effects on the environment [187]. Therefore, biofortification of crops with bio‐fertilizers  and agroecological practices has major advantages over these technologies.  In  the  twentieth  century,  Cuba  experienced  a  major  national  food  crisis  due  to  the  reduced  availability of fertilizers and pesticides. Food production was at critical levels; uptake of calories,  proteins and vitamins in the Cuban population decreased over more than 40 percent. Emergent and  re‐emergent chronic and infectious diseases, associated with malnourishment, increased and because  of the lack of basic medicines, this strongly impacted on the human immune system [191]. In order  to meet the basic food requirements of the Cuban population, the agricultural sector implemented a  national  program  of  urban  and  periurban  agricultural  production  based  on  the  application  of  sustainable,  eco‐friendly  agronomic  practices  like  organic  amendments,  bio‐fertilizers  and  bio‐ pesticides  [192].  The  urban  agricultural  program  renders  more  than  50%  of  plant‐based  foods  consumed by the Cuban population like herbs, condiments, medicinal plants, fruits, and tuber crops  [193].  Antioxidants 2020, 9, 1048  19  of  39  Urban and periurban agricultural systems developed in Cuba are a suitable platform to design  and  introduce  innovative,  sustainable  agronomic  practices  for  economically  valuable  crops.  Innumerable positive outcomes of scientific studies have been transferred to agricultural practice and  extended  to  different  productive  models  implemented  into  the  program,  such  as  organoponics,  hydroponics,  family  gardens,  cooperatives,  small‐scale  farmhouses  and  big‐scale  governmental  farms  [191,194,195].  In  order  to  optimize  the  growth  conditions  for  sustainable  crop  production,  several technologies, such as application of magnetic field and plant growth‐promoting bacteria have  been adopted in Cuban plant growth factories as well as implemented in in situ crop production.  5.1.1. Application of Magnetic Field to Improve Seedling Performance and Crop Yield and Quality  One of the objectives of agriculture is the constant supply of vegetables. To achieve this goal, a  high germination and survival rate of the seedlings is of vital importance. To stimulate germination  rate,  many  factors  are  evaluated,  including  light,  temperature,  and  chemical  treatments,  but  treatments  with magnetic field (MF) are often  neglected despite their  potential  stimulating effect  [196]. The MF technology can be directly applied on the seeds or on the irrigation water used for  seedling  growth.  Poinapen  et  al.,  (2013)  evaluated  the  effect  of  applying  static  MF  on  seeds  in  combination  with  intrinsic  seed  viability  factors,  such  as  relative  humidity  with  regard  to  seed  germination in S. lycopersicum (tomato). They found that the most pronounced effects of static MF  treatment occurred mainly during seed imbibition rather than during later developmental stages  [196]. Gonzalez Aguilera et al., (2016) investigated whether irrigation with MF‐treated water had an  influence on seed performance of S. lycopersicum. In comparison to the control group, they noted a  substantial increase in seed germination (36%), plant height (97%), stem diameter (12%) and even the  number of leaves (5%). By using the MF technology on the irrigation water, the seed germination  process was accelerated and the development of tomato seedlings stimulated [197]. In another study  on  different  crops,  the  effect  of  MF‐treated  water  on  seed  germination  and  their  survival  was  evaluated with a very positive outcome. These included bean (Vicia faba), tomato (S. lycopersicum),  pumpkin (Cucurbita maxima) and cucumber (Cucumis sativus) [198]. The application of this technology  accelerated the germination process in all these plant species, but the greatest survival was evidenced  in  bean,  cucumber  and  tomato  seedlings.  Besides  their  higher  survival  rate,  seedlings  could  be  transferred earlier to other cultivation areas where they continued their growth. As such, production  costs are reduced at this stage of agricultural work. Similar observations were made when coffee  seedlings were cultured in vitro and MF treatment was applied [199]. Application of MF during the  establishment, multiplication and acclimatization phases of growing coffee seedlings resulted in a  stimulation  of  the  photosynthetic  activity  and  hence  better  functional  capacity  of  the  leaves  in  combination with decreased oxidative stress, leading to improved seedling growth. As this is a safe  technology,  application  of  MF  might  offer  a  solution  to  improve  the  in  vitro  plant  growth  environment  that  corresponds  to  the  current  requirements  of  environmental  protection  and  agricultural development.  Besides improving seed germination and seedling performance of general crops, application of  the MF technology to plants that are difficult to propagate, might be very useful. Rosmarinus officinalis  (rosemary)  is  a  model  plant  as  nutraceutical  due  to  the  numerous  antioxidants  and  secondary  metabolites it produces under natural conditions. However, its seeds have a low viability, and under  normal natural conditions their germination rate is very low. Furthermore, germination of rosemary  seeds can take more than 35 days under certain conditions. By using an MF treatment (100–160 mT),  a strong reduction in the germination time of the rosemary seeds was achieved [200].  The use of MF technology is not only limited to seed germination and seedling performance, but  can also be exploited for in vitro production of plant tissues to obtain bioactive compounds. Indeed,  it was shown that MF technology in combination with other plant growth regulators, such as plant  hormones, stimulated the production of secondary volatile metabolites with antioxidant activity in  R. officinalis calli [201]. In this way, in vitro MF treatment is a very powerful tool to valorize plants of  interest that are found in isolated locations and that are present in limited numbers.  Antioxidants 2020, 9, 1048  20  of  39  As seedling establishment is a first important criterion for successful agriculture, maintenance  of crop yield and quality is the second one. The application of MF on irrigation water in agriculture  is an important method with positive effects on physiological and biochemical aspects in different  plants. A stimulation of growth and development has been evidenced in various phenological plant  stages  [199].  Currently  there  are  various  theories  and  hypotheses  on  the  mode  of  action  of  this  physical agent on plant growth and development [202–205].  A species of great agronomic and economic interest is tomato (S.  lycopersicum), which is the  second most consumed vegetable worldwide and is especially known for its nutritional benefits [206].  Tomato plants grown during 120 days and irrigated with MF‐treated water using a drip irrigation  system demonstrated an improved growth in comparison to control plants. Moreover, optimizing  the magnetic induction (strength, duration, frequency) resulted in higher fruit weights. In follow‐up  experiments, both aqueous and ethanolic extracts were prepared from the tomato fruits to investigate  whether applying  MF‐treated  irrigation  water  affected their  nutritional  value.  An increase in the  content of the antioxidant AsA and of the secondary metabolites gallic acid, rutin and quercetin was  observed in the extracts from fruits of plants irrigated with MF‐treated water. With the use of an  optimal magnetic induction, the synthesis of phenols and flavonoids was highly stimulated and the  antioxidant  properties  of  tomato  fruits  were  increased.  In  general,  the  application  of  MF‐treated  irrigation water positively affects the presence of antioxidant compounds in tomato fruits, which can  increase their nutritional value [207,208]. Moreover, the increased content of secondary metabolites  can positively influence food production and the use of bioactive compounds for pharmaceutical  purposes.  Similar to enhanced germination performance, improved production of plants with medicinal  interest that are traditionally used by the Cuban population is of utmost importance. For example, R.  officinalis  (rosemary)  was  removed  from  the  National  Formulary  of  Phytopharmaceuticals  of  the  National Health System, due to the lack of availability of the raw plant material. Therefore, several  studies were carried out to evaluate the effects of MF‐treated irrigation water on the production of  this  species.  Growing  R.  officinalis  under  different  magnetic  induction  regimes  improved  morphological  traits  such  as  stem  and  root  length,  as  well  as  leaf  area  [209].  For  a  better  understanding of the effects of MF‐treated irrigation water on plant growth and development, the  elemental composition in these plants grown under optimal magnetic induction was determined and  a significant increase in calcium, potassium and magnesium was observed. Furthermore, an increase  in  qualitative  nutritional  and  pharmaceutical  properties  was  observed  in  MF‐irrigated  plants.  Investigating  the  monoterpene  metabolites  in  hexanolic  extracts  of  R.  officinalis  L.  revealed  the  presence of higher contents of linalol, citral and citronellal in plants irrigated with MF‐treated water.  The characterization of aqueous extracts highlighted an increase in different antioxidant compounds  such as rosmarinic acid, camphor, α‐terpineol, verbenone, endo‐borneol, bornyl acetate and β‐amirin  in the plants irrigated with MF‐treated water [210,211].  Also  for  other  plant  species,  similar  improvements  in  plant  developmental  as  well  as  nutraceutical and/or pharmaceutical characteristics were observed when they were cultivated using  MF‐treated irrigation water. In Origanum majorana cultivated in these conditions, an increased stem  length,  a  larger  foliar  area  with  an  increased  number  of  stomata,  elevated  concentrations  of  photosynthetic  pigments,  and  increased  secondary  metabolites  with  antioxidant  activity,  such  as  phenols and flavonoids were noticed [212]. Green beet (Beta vulgaris var. cicla) and red beetroot (B.  vulgaris  var.  rubra)  are  crops  with  a  high  potential  as  nutraceutical  food,  since  they  contain  phytochemicals with considerable antioxidant activities that have beneficial effects on human health  [213]. Application of MF technology during crop production resulted in an increased biomass in beet  plants [198], which was also confirmed in another study where an increase of 94% in the root mass  and 52% in the leaf surface of beet plants was noticed after irrigation with MF‐treated water [214].  Higher  biomass and  fresh weight production  were also  observed for  pepper  and  chickpea  when  plants were irrigated with MF‐treated water [215]. These results clearly show the potential of MF  technology in conventional irrigation systems to enhance the production of nutraceutical foods, as  well as plant‐derived pharmaceutical products with high antioxidant activity.  Antioxidants 2020, 9, 1048  21  of  39  5.1.2. Plant Growth‐Promoting Bacteria Stimulate Plant Growth Performance in Economically  Valuable Crops  Plant growth performance can also be improved by plant growth‐promoting bacteria (PGPB)  and  numerous  recent  studies  reported  their  beneficial  effects  on  economically  valuable  crops  by  increasing  their  nutritional  quality  [187,188,216].  The  use  of  PGPB  that  enhance  mobilization  of  macro‐ and micronutrients from soils and consequently, their uptake by plants, increasing nutrient  content in plant tissues, gave birth to the term ‘plant probiotic bacteria’ [217,218]. Biofortification of  crops using PGPB relies on the microbial abilities to increase the bioavailability of nutrients, their  influence  on  pH,  organic  matter  and  their  role  in  nitrogen  fixation  as  well  as  mineralization  of  nitrogen  and  phosphorous  from  organic  and  inorganic  complex  substrates  present  in  the  soil  [219,220]. Consequently, a high content of these macronutrients in plant tissues improves the water  status  of  these  PGPB‐colonized  plants  and  facilitates  solubilization  of  mineral  elements  like  potassium,  magnesium,  calcium,  iron,  zinc,  boron  and  manganese  [221].  Co‐inoculation  of  plant  seedlings with Bacillus, Pseudomonas and Rhizobium enhanced the nutritional quality of tomato fruits  [221], as well as common beans, chickpea, wheat and soybean [188]. Inoculating lettuce plantlets with  Bacillus methylotrophicus, a gibberellin producer, enhanced the content of several essential amino acids  and micronutrients that have a key role in human physiologic processes like the immune response  by improving the efficiency of protein synthesis [219].  In  the  field  of  PGPB  and  their  application  as  bio‐fertilizers,  commercial  inoculants  are  formulated  with  Rhizobium,  Bradyrhizobium,  Azotobacter,  Gluconacetobacter  and  Pseudomonas.  Application of bacterial inoculants has been employed to improve plant growth and development,  as well as crop productivity. Major PGPB‐favored crops are sorghum, corn, rice, papaya, tomato and  Canavalia and constitute a source of proteins and carbohydrates with direct contribution to improve  protein‐energetic nutrition to humans and livestock [222]. In addition, these PGPB‐cultivated plant  species are rich sources of essential nutrients and micronutrients beneficial to human health, e.g.,  tomato [223], corn [224] and rice [225].  In  recent  years,  research  studies  on  autochthonous  PGPB  developed  in  Cuba,  revealed  that  several  crops  identified  as  functional  foods  because  of  their  nutritious  quality  and  antioxidant  potential,  respond  very  well  to  PGPB  application,  organic  amendments  and  other  eco‐friendly  agronomic strategies used in the urban agricultural system (Table 4). Inoculation of eggplant and  pepper seedlings with Brevibacillus borstelensis B65, a phosphate‐solubilizer [226], and rice seeds with  diazotrophic strains of Pseudomonas AI05 and AJ13 [227], revealed that these autochthonous PGPB  positively impacted plant growth and development as well as crop yield through improving nutrient  availability and consequently, nutrient uptake by the plants. On the other hand, the effects of PGPB  on stimulation of plant antioxidant production have mainly been studied in fruit trees, herbs and  vegetables. Bacillus‐like and Pseudomonads species enhance carotenoids, flavonoids, polyphenols  and anthocyanins in fruits and ornamental plants [187,228]. Co‐inoculation of amaranth plants with  different  Bacillus isolates significantly increased the  content  of  essential amino acids in amaranth  grains. Consequently, it improved the regulation of protein synthesis and the immune response in  humans  when  consumed  [229].  Several  aspects  of  the  mode  of  action  used  by  PGPB  to  enhance  antioxidant substances in plants are unclear. It seems that bacterial phytostimulation may trigger the  production of essential oils in ornamental plants [230]. Moreover, plant‐bacterial interactions display  a plethora of mechanisms that involve routes of primary and secondary metabolism that are quite  diverse, but also overlapping [188]. This suggests that bioprospection studies of PGPB constitute an  interesting area that could render new knowledge contributing to the elucidation of new metabolic  routes  for  plant  antioxidants  production  and  the  discovery  of  new  antioxidants.  Autochthonous  PGPB  applied  as  inoculants  could  also  be  valorized  with  innovative  applications  in  the  field  of  nutraceuticals and medicinal foods. Whereas the application of PGPB as inoculants is a promising  “green technology” for increasing crop yield and quality, more research is needed on the impact of  PGPB on plant secondary metabolism and bioactive compounds [187].    Antioxidants 2020, 9, 1048  22  of  39  Table 4. Effects of plant growth‐promoting bacteria (PGPB) on economically valuable crops cultivated in Cuban urban agricultural systems.  Crop Species  Plant Growth‐Promoting Bacteria *  (Scientific Name)  PGPB  Plant Growth‐Promoting Effects  Reference  Tomato  Bacillus sp.  Seed germination and vigor; root development  [231]  (Solanum lycopersicum)  Azospirillum brasilense  Crop yield  [232]  Seedlings: Germination index; shoot root  [233]  Eggplant  length, biomass  Brevibacillus borstelensis *  (Solanum melongena)  Adult plants: Number of flowers, leaves and  [226]  fruits; fruit, crop yield  Sugar beet  Brevibacillus borstelensis *  Seed emergence; plant growth  [234]  (Beta vulgaris)  Seedlings: seed emergence; biomass, root  [233]  Pepper  development  Brevibacillus borstelensis *  (Capsicum annum)  Adult plants: Number of flowers, leaves and  [226]  fruits; crop yield  Maize  Bacillus sp.  Seed germination and vigor; root development  [231]  (Zea mays)  Burkholderia cepacia  Seed germination, seedling growth  [235]  Burkholderia cepacia  Seed germination, seedling growth  [235]  Rice  Bacillus sp.  Root formation and development  [236]  (Oryza sativa)  Pseudomonas sp.  Increased plant growth, dry biomass, total N  [227]  Consortium: Bacillus  Common bean  subtilis, Lactobacillus  Crop yield  [237]  (Phaseolus vulgaris)  bulgaricus, Saccharomyces  cerevisiae  * Plants grown in the presence of PGPB and organic fertilizers.    Antioxidants 2020, 9, 1048  23  of  39  5.2. Cuban Plant Biodiversity as a Source of Antioxidant Potential  In addition to the diverse agroecological cultivation methods to improve crop yield and quality,  introducing  native  non‐crop  species  into  agricultural  systems  as  a  way  to  provide  bioactive  compounds  and  antioxidants  has  recently  gained  attention  [35].  As  many  Cuban  endemic  plant  species harbor antioxidant and pharmaceutical potential (Table 2, Section 4.2.1.), this offers a great  opportunity  to  obtain  new  cultivars  well  adapted  to  different  edaphoclimatic  niches.  Integrating  native plant species with potential nutraceutical and/or pharmaceutical compounds into agriculture  can be facilitated using biotechnological and agroecological approaches.  To investigate whether non‐model and non‐crop plants, such as many Cuban endemic species  that are highly promising in the search for bioactive compounds, can be valorized [166,169], it is  essential  to  focus  on  their  ultimate  purpose  as  nutraceutical  and/or  pharmaceutical  in  order  to  optimize plant production. In vitro plant (tissue) production to generate large amounts of natural  raw material can be optimized, but it is pivotal to take the cost‐benefit ratio into account. To further  extend crop production in an agricultural setting, the use of platforms enabling translational research  is highly recommended [238–241]. Using this approach, the experimental setups range from strictly  controlled  in  vitro  experiments  to  environmentally  realistic  in  situ  experimental  plots.  The  application of agroecological processes, such as the use of MF or PGPB, in controlled experimental  settings can give positive outcomes, and is an interesting approach to investigate the mode of action  at different biological organization levels. Nevertheless, the positive outcome needs to be confirmed  when  different  environmental  factors  come  into  play,  when  plants  are  grown  in  open‐field  conditions. As current scientific studies mainly focus on the impact of applying one agroecological  practice  on  a  specific  developmental  stage  of  the  plant,  future  research  should  also  explore  the  benefits of combining different practices to address the specific needs to optimally grow these plants  in the environment.  6. Conclusions  Cuba holds an extremely rich endemic plant biodiversity. This wealth in diversity is currently  underexplored in terms of antioxidants and bioactive compounds mainly residing in plant secondary  metabolites. This group of antioxidant phytochemicals is characterized by an enormous chemical  diversity, which represents a gold mine of information both on the evolutionary adaptation to harsh  environmental conditions and on the nutraceutical or pharmaceutical value of these plant species.  Therefore, increased scientific attention for this research field is of utmost importance, not only to  gain  more  knowledge  on  known  antioxidant  compounds,  but  also  to  discover  new  natural  antioxidants. Subsequently, this can guarantee economically valuable products for human health.  Biofortification strategies aiming to improve the nutraceutical and/or pharmaceutical value of plants  will offer the opportunity to develop new enriched plant‐derived foods and products. These could  be useful either in the maintenance of human health or in the prevention or treatment of human  pathologies. In addition, an immediate, increased scientific exploration of the antioxidant potential  is  needed  as  many  Cuban  endemic  species  are  in  danger  of  extinction.  Integrating  this  scientific  knowledge into ex situ valorization strategies emphasizes the need for in situ conservation of local  species, which obviously requires incorporation in future nature management policies.  Author Contributions: writing—original draft preparation, A.C., G.L.M., P.C.; writing—review and editing,  A.C., A.F.D., A.O.P., D.M.R., E.I.A., G.L.M., H.J.M.‐Q., I.E.M.‐S., J.C.E.A., J.G.D., N.B., P.C., S.H., T.O.R., Y.F.B.;  writing—review and editing, A.C., P.C.; supervision, A.C., G.L.M.; funding acquisition, A.C., E.I.A., G.L.M.,  J.C.E.A., P.C., T.O.R. All authors have read and agreed to the published version of the manuscript.  Funding: This research was funded by VLIR‐IUC, grant number CU2019IUC030A105‐77143 and VLIR‐TEAM,  grant number CU2017TEA433A102.  Conflicts of Interest: The authors declare no conflict of interest. The funders had no role in the design of the  study; in the collection, analyses, or interpretation of data; in the writing of the manuscript, or in the decision to  publish the results.  Antioxidants 2020, 9, 1048  24  of  39  Appendix A  A literature search using Cuban publications in journals indexed to Scopus with the keywords  ‘antioxidant’ (=antioxida*; anti‐oxida*) and ‘plant’ was performed in July 2020 as a basis to perform  a VOSviewer analysis. It should be taken into account that there are studies published in Cuban  journals that either are not indexed to Scopus or only have been recently. This leads to a certain  number of publications being outside the scope of this literature search and therefore not accounted  for.  These  publications  were  imported  into  VOSviewer  (CWTS,  Leiden  University,  Leiden,  The  Netherlands) for bibliometric analysis. A co‐occurrence analysis was realized taking all keywords  into account presented in the papers, employing the full counting method and considering 10 as the  minimum number of occurrences of a keyword. The VOSviewer software visualizes the results as a  bubble map (van Eck & Waltman, 2010); two were generated. The first one focussed only on plant‐ related papers and the second one on antioxidant‐related papers.  For the plant papers, a total of 3056 publications were identified and analysed. From that, a total  of 14,741 keywords were reduced to 544 taken into account its number of occurrences (Figure A1).  Topics with high citations included plant extract (272 occurrences), medicinal plant (124 occurrences),  chemistry (142 occurrences), antioxidant activity (83 occurrences) and antioxidant (66 occurrences).  Of the total number of publications (3056), 94 were specific to endemic species.  The second bubble map was constructed employing 699 publications related to antioxidants.  From a total of 6079 keywords, only 258 were represented considering its number of occurrences  (Figure A2). The most cited topics included oxidative stress (232 occurrences), antioxidant activity  (242 occurrences), antioxidant (201 occurrences), antioxidants (170 occurrences), lipid‐peroxidation  (125  occurrences),  plant  extract  (99  occurrences),  mangifera  indica  extract  (47  occurrences),  mangiferin (45  occurrences) and flavonoids  (32  occurrences). Of the total number  of publications  (699), 9 were specific to endemic species (Table 2).    Antioxidants 2020, 9, 1048  25  of  39  Figure A1. Term map for Cuban plant related publications. The bubble map visualizes 544 terms that appeared in at least 10 of the included publications. Bubble  size indicates the frequency of occurrence of the words. Bubble color indicates the averaged citation count received by publications containing the word in their  titles or abstracts.    Antioxidants 2020, 9, 1048  26  of  39  Figure A2. Term map for Cuban antioxidant related publications. The bubble map visualizes 258 terms that appeared in at least 10 of the included publications.  Bubble size indicates the frequency of occurrence of the words. Bubble color indicates the averaged citation count received by publications containing the word in  their titles or abstracts.  Antioxidants 2020, 9, 1048  27  of  39  References  1. Meena, K.K.; Sorty, A.M.; Bitla, U.M.; Choudhary, K.; Gupta, P.; Pareek, A.; Singh, D.P.; Prabha, R.; Sahu,  P.K.; Gupta, V.K.; et al. Abiotic stress responses and microbe‐mediated mitigation in plants: The omics  strategies. Front. Plant Sci. 2017, 8, doi:10.3389/fpls.2017.00172.  2. García‐Sánchez, F.; Simón‐Grao, S.; Martínez‐Nicolás, J.J.; Alfosea‐Simón, M.; Liu, C.; Chatzissavvidis, C.;  Pérez‐Pérez, J.G.; Cámara‐Zapata, J.M. Multiple stresses occurring with boron toxicity and deficiency in  plants. J. Hazard. Mater. 2020, 397, 122713, doi:10.1016/j.jhazmat.2020.122713.  3. Gou, L.; Zhuo, C.; Lu, S.; Guo, Z. A Universal Stress Protein from Medicago falcata (MfUSP1) confers multiple  stress tolerance by regulating antioxidant defense and proline accumulation. Environ. Exp. Bot. 2020, 178,  104168, doi:10.1016/j.envexpbot.2020.104168.  4. Nadarajah,  K.K.  ROS  homeostasis  in  abiotic  stress  tolerance  in  plants.  Int.  J.  Mol.  Sci.  2020,  21,  5208,  doi:10.3390/ijms21155208.  5. Cuypers,  A.;  Hendrix,  S.;  dos  Reis,  R.A.;  De  Smet,  S.;  Deckers,  J.;  Gielen,  H.;  Jozefczak,  M.;  Loix,  C.;  Vercampt, H.; Vangronsveld, J.; et al. Hydrogen peroxide, signaling in disguise during metal phytotoxicity.  Front. Plant Sci. 2016, 7, 1–25, doi:10.3389/fpls.2016.00470.  6. Gilroy, S.; Białasek, M.; Suzuki, N.; Górecka, M.; Devireddy, A.R.; Karpiński, S.; Mittler, R. ROS, calcium,  and electric signals: Key mediators of rapid systemic signaling in plants. Plant Physiol. Biochem. 2016, 171,  1606–1615, doi:10.1104/pp.16.00434.  7. Hu, C.‐H.; Wang, P.‐Q.; Zhang, P.‐P.; Nie, X.‐M.; Li, B.‐B.; Tai, L.; Liu, W.‐T.; Li, W.‐Q.; Chen, K.‐M. NADPH  oxidases:  The  vital  performers  and  center  hubs  during  plant  growth  and  signaling.  Cells  2020,  9,  437,  doi:10.3390/cells9020437.  8. Du, B.; Kreuzwieser, J.; Winkler, J.B.; Ghirardo, A.; Schnitzler, J.‐P.; Ache, P.; Alfarraj, S.; Hedrich, R.; White,  P.;  Rennenberg,  H.  Physiological  responses  of  date  palm  (Phoenix  dactylifera)  seedlings  to  acute  ozone  exposure at high temperature. Environ. Pollut. 2018, 242, 905–913, doi:10.1016/j.envpol.2018.07.059.  9. Berni, R.; Luyckx, M.; Xu, X.; Legay, S.; Sergeant, K.; Hausman, J.‐F.; Lutts, S.; Cai, G.; Guerriero, G. Reactive  oxygen  species  and  heavy  metal  stress  in  plants:  Impact  on  the  cell  wall  and  secondary  metabolism.  Environ. Exp. Bot. 2019, 161, 98–106, doi:10.1016/j.envexpbot.2018.10.017.  10. Sharma, A.; Shahzad, B.; Rehman, A.; Bhardwaj, R.; Landi, M.; Zheng, B. Response of phenylpropanoid  pathway  and  the  role  of  polyphenols  in  plants  under  abiotic  stress.  Molecules  2019,  24,  2452,  doi:10.3390/molecules24132452.  11. Hashim, A.M.; Alharbi, B.M.; Abdulmajeed, A.M.; Elkelish, A.; Hozzein, W.N.; Hassan, H.M. Oxidative  stress  responses  of  some  endemic  plants  to  high  altitudes  by  intensifying  antioxidants  and  secondary  metabolites content. Plants 2020, 9, 869, doi:10.3390/plants9070869.  12. Crozier, A.; Jaganath, I.B.; Clifford, M.N. Dietary phenolics: chemistry, bioavailability and effects on health.  Nat. Prod. Rep. 2009, 26, 1001–1043, doi:10.1039/b802662a.  13. Schneider, G.F.; Coley, P.D.; Younkin, G.C.; Forrister, D.L.; Mills, A.G.; Kursar, T.A. Phenolics lie at the  centre of functional versatility in the responses of two phytochemically diverse tropical trees to canopy  thinning. J. Exp. Bot. 2019, 70, 5853–5864, doi:10.1093/jxb/erz308.  14. Liu, J.; Osbourn, A.; Ma, P. MYB transcription factors as regulators of phenylpropanoid metabolism in  plants. Mol. Plant 2015, 8, 689–708, doi:10.1016/j.molp.2015.03.012.  15. Khare, S.; Singh, N.B.; Singh, A.; Hussain, I.; Niharika, K.; Yadav, V.; Bano, C.; Yadav, R.K.; Amist, N. Plant  secondary metabolites synthesis and their regulations under biotic and abiotic constraints. J. Plant Biol.  2020, 63, 203–216, doi:10.1007/s12374‐020‐09245‐7.  16. Lin, D.; Xiao, M.; Zhao, J.; Li, Z.; Xing, B.; Li, X.; Kong, M.; Li, L.; Zhang, Q.; Liu, Y.; et al. An overview of  plant phenolic compounds and their Importance in human nutrition and management of type 2 diabetes.  Molecules 2016, 21, 1374, doi:10.3390/molecules21101374.  17. Scarano, A.; Chieppa, M.; Santino, A. Looking at flavonoid biodiversity in horticultural crops: A colored  mine with nutritional benefits. Plants 2018, 7, 98, doi:10.3390/plants7040098.  18. Sindhi,  V.;  Gupta,  V.;  Sharma,  K.;  Bhatnagar,  S.;  Kumari,  R.;  Dhaka,  N.  Potential  applications  of  antioxidants—A review. J. Pharm. Res. 2013, 7, 828–835, doi:10.1016/j.jopr.2013.10.001.  19. Singh, R.L.; Sharma, S.; Singh, P. Antioxidants: Their Health Benefits and Plant Sources. In Phytochemicals  of Nutraceutical Importance; Prakash, D., Sharma, G., Eds.; CAB International: Wallingford, UK, 2014.  Antioxidants 2020, 9, x; doi: FOR PEER REVIEW  www.mdpi.com/journal/antioxidants  Antioxidants 2020, 9, x FOR PEER REVIEW  28  of  39  20. Unuofin,  J.O.; Lebelo,  S.L. Antioxidant effects  and mechanisms of  medicinal  plants and  their  bioactive  compounds  for  the  prevention  and  treatment  of  type  2  diabetes:  An  updated  review.  Oxid.  Med.  Cell.  Longev. 2020, 2020, 1356893, doi:10.1155/2020/1356893.  21. Swallah, M.S.; Sun, H.; Affoh, R.; Fu, H.; Yu, H. Antioxidant potential overviews of secondary metabolites  (polyphenols) in fruits. Int. J. Food Sci. 2020, 2020, 9081686, doi:10.1155/2020/9081686.  22. Cassidy, L.; Fernandez, F.; Johnson, J.B.; Naiker, M.; Owoola, A.G.; Broszczak, D.A. Oxidative stress in  alzheimer’s disease: A review on emergent natural polyphenolic therapeutics. Complement. Ther. Med. 2020,  49, 102294, doi:10.1016/j.ctim.2019.102294.  23. Stagos,  D.  Antioxidant  activity  of  polyphenolic  plant  extracts.  Antioxidants  2020,  9,  7,  doi:10.3390/antiox9010019.  24. Ji, M.; Gong, X.; Li, X.; Wang, C.; Li, M. Advanced research on the antioxidant activity and mechanism of  polyphenols from Hippophae species—A review. Molecules 2020, 25, 917, doi:10.3390/molecules25040917.  25. Soto,  M.L.;  Parada,  M.;  Falqué,  E.;  Domínguez,  H.  Personal‐care  products  formulated  with  natural  antioxidant extracts. Cosmetics 2018, 5, 13, doi:10.3390/cosmetics5010013.  26. Jaramillo Flores, M.E. Cocoa flavanols: Natural agents with attenuating effects on metabolic syndrome risk  factors. Nutrients 2019, 11, 751, doi:10.3390/nu11040751.  27. Piccolella, S.; Crescente, G.; Candela, L.; Pacifico, S. Nutraceutical polyphenols: New analytical challenges  and opportunities. J. Pharm. Biomed. Anal. 2019, 175, 112774, doi:10.1016/j.jpba.2019.07.022.  28. Nasri, H.; Baradaran, A.; Shirzad, H.; Rafieian‐Kopaei, M. New concepts in nutraceuticals as alternative for  pharmaceuticals. Int. J. Prev. Med. 2014, 5, 1487–1499.  29. Dorni,  A.I.C.;  Amalraj,  A.;  Gopi,  S.;  Varma,  K.;  Anjana,  S.N.  Novel  cosmeceuticals  from  plants—An  industry guided review. J. Appl. Res. Med. Aromat. Plants 2017, 7, 1–26, doi:10.1016/j.jarmap.2017.05.003.  30. Berni, R.; Cantini, C.; Romi, M.; Hausman, J.F.; Guerriero, G.; Cai, G. Agrobiotechnology goes wild: Ancient  local varieties as sources of bioactives. Int. J. Mol. Sci. 2018, 19, 2248, doi:10.3390/ijms19082248.  31. Domínguez‐Perles, R.; Baenas, N.; García‐Viguera, C. New insights in (poly)phenolic compounds: From  dietary sources to health evidence. Foods 2020, 9, 543, doi:10.3390/foods9050543.  32. Baião, D.D.S.; De Freitas, C.S.; Gomes, L.P.; Da Silva, D.; Correa, A.C.N.T.F.; Pereira, P.R.; Aguila, E.M.D.;  Paschoalin, V.M.F. Polyphenols from root, tubercles and grains cropped in Brazil: Chemical and nutritional  characterization  and  their  effects  on  human  health  and  diseases.  Nutrients  2017,  9,  1044,  doi:10.3390/nu9091044.  33. Peisino, M.C.O.; Zouain, M.S.; de Christo Scherer, M.M.; Schmitt, E.F.P.; Toledo e Silva, M.V.; Barth, T.;  Endringer, D.C.; Scherer, R.; Fronza, M. Health‐promoting properties of Brazilian unconventional food  plants. Waste Biomass Valori. 2020, 11, 4691–4700, doi:10.1007/s12649‐019‐00792‐w.  34. Bravo,  K.;  Quintero,  C.;  Agudelo,  C.;  García,  S.;  Bríñez,  A.;  Osorio,  E.  CosIng  database  analysis  and  experimental studies to promote Latin American plant biodiversity for cosmetic use. Ind. Crops Prod. 2020,  144, 112007, doi:10.1016/j.indcrop.2019.112007.  35. Letelier,  L.;  Gaete‐Eastman,  C.;  Peñailillo,  P.;  Moya‐León,  M.A.;  Herrera,  R.  Southern  species  from  the  biodiversity hotspot of central Chile: A source of color, aroma, and metabolites for global agriculture and  food industry in a scenario of climate change. Front. Plant Sci. 2020, 11, doi:10.3389/fpls.2020.01002.  36. Noriega, P.; Ballesteros, J.; De la Cruz, A.; Veloz, T. Chemical composition and preliminary antimicrobial  activity of the hydroxylated sesquiterpenes in the essential oil from Piper barbatum Kunth leaves. Plants  2020, 9, 211, doi:10.3390/plants9020211.  37. Giam, X.; Bradshaw, C.J.A.; Tan, H.T.W.; Sodhi, N.S. Future habitat loss and the conservation of plant  biodiversity. Biol. Conserv. 2010, 143, 1594–1602, doi:10.1016/j.biocon.2010.04.019.  38. Capote López, R.P.; Mitrani Arenal, I.; Suárez, A.G. Conservacíon de la biodiversidad Cubana y cambio  climático an el archipiélago Cubano. Anales de La Academia de Ciencias de Cuba 2011, 1, 1–24.  39. González‐Torres, L.R.; Palmarola, A.; Bécquer, E.R.; Berazaín, R.; Barrios, D.; Gómez, J. Top 50—Las 50  plantas más amenazadas de Cuba. Bissea 2013, 7, doi:10.13140/RG.2.1.2160.8163.  40. Whittaker, R.J.; Fernández‐Palacios, J.M. Island Biogeography. Ecology, Evolution, and Conservation, 2nd ed.;  Oxford University Press: Oxford, UK, 2017.  41. Kier, G.; Kreft, H.; Lee, T.M.; Jetz, W.; Ibisch, P.L.; Nowicki, C.; Mutke, J.; Barthlott, W. A global assessment  of endemism and species richness across island and mainland regions. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2009, 106,  9322, doi:10.1073/pnas.0810306106.  Antioxidants 2020, 9, x FOR PEER REVIEW  29  of  39  42. González‐Torres, L.R.; Palmarola, A.; González‐Oliva, L.; Bécquer, E.R.; Testé, E.; Barrios, D. Lista Roja de  Flora Cuba. Bissea 2016, 10, doi:10.13140/RG.2.2.24056.65288.  43. Balslev, H.; Borhidi, A. 1991. Phytogeography and vegetation ecology of Cuba. Nord. J. Bot. 1992, 12, 470,  doi:10.1111/j.1756‐1051.1992.tb01330.x.  44. Borhidi, A. Phytogreaphic survey of Cuba. Acta Bot. Hung. 1985, 31, 3–34.  45. Oviedo,  R.;  Faife‐Cabrera,  M.;  Noa‐Monzón,  A.;  Arroyo,  J.;  Valiente‐Banuet,  A.;  Verdú,  M.  Facilitation  allows plant coexistence in Cuban serpentine soils. Plant Biol. 2014, 16, 711–716, doi:10.1111/plb.12116.  46. Cruz, A.; Ramos, Z. Characterization of the pine forest on quartz sands of the Ecological Reserve “Los  Pretiles”, Pinar del Río, Cuba. Rev. Cuba. Cienc. For. 2019, 7, 125–144.  47. Geekiyanage,  N.;  Goodale,  U.M.;  Cao,  K.;  Kitajima,  K.  Plant  ecology  of  tropical  and  subtropical  karst  ecosystems. Biotropica 2019, 51, 626–640, doi:10.1111/btp.12696.  48. Aportes  2013‐2018  del  Programa  Nacional  de  Ciencia  Cambio  Climático  en  Cuba:  Impactos,  Adaptación  y  Mitigación;  Planos  Gutiérrez,  E.O.,  Gutiérrez  Pérez,  T.L.,  Capote  López,  R.,  Barranco  Rodríguez,  G.,  Salabarría Fernández, D., Vales García, M., Eds.; Editorial Agencia de Medio Ambiente (AMA): La Habana,  Cuba, 2018.  49. Mehla, N.; Sindhi, V.; Josula, D.; Bisht, P.; Wani, S.H. An Introduction to Antioxidants and Their Roles in  Plant Stress Tolerance. In Reactive Oxygen Species and Antioxidant Systems in Plants: Role and Regulation under  Abiotic  Stress;  Khan,  M.I.R.,  Khan,  N.A.,  Eds.;  Springer:  Singapore,  2017;  doi:10.1007/978‐981‐10‐5254‐ 5_1pp. 1‐23.  50. Van Eck, N.J.; Waltman, L. Software survey: VOSviewer, a computer program for bibliometric mapping.  Scientometrics 2010, 84, 523–538, doi:10.1007/s11192‐009‐0146‐3.  51. Das, K.; Roychoudhury, A. Reactive oxygen species (ROS) and response of antioxidants as ROS‐scavengers  during environmental stress in plants. Front. Environ. Sci. 2014, 2, 53, doi:10.3389/fenvs.2014.00053.  52. Zechmann,  B.  Compartment‐specific  importance  of  ascorbate  during  environmental  stress  in  plants.  Antiox. Redox Signal. 2018, 29, 1488–1501, doi:10.1089/ars.2017.7232.  53. Decros, G.; Baldet, P.; Beauvoit, B.; Stevens, R.; Flandin, A.; Colombié, S.; Gibon, Y.; Pétriacq, P. Get the  balance  right:  ROS  homeostasis  and  redox  signalling  in  fruit.  Front.  Plant  Sci.  2019,  10,  doi:10.3389/fpls.2019.01091.  54. Asthir, B.; Kaur, G.; Kaur, B. Convergence of pathways towards ascorbate–glutathione for stress mitigation.  J. Plant Biol. 2020, 63, 243–257, doi:10.1007/s12374‐020‐09253‐7.  55. Bilska, K.; Wojciechowska, N.; Alipour, S.; Kalemba, E.M. Ascorbic acid‐The little‐known antioxidant in  woody plants. Antioxidants 2019, 8, 645, doi:10.3390/antiox8120645.  56. Gill,  S.S.;  Anjum,  N.A.;  Hasanuzzaman,  M.;  Gill,  R.;  Trivedi,  D.K.;  Ahmad,  I.;  Pereira,  E.;  Tuteja,  N.  Glutathione and glutathione reductase: A boon in disguise for plant abiotic stress defense operations. Plant  Physiol. Biochem. 2013, 70, 204–212, doi:10.1016/j.plaphy.2013.05.032.  57. Hendrix, S.; Schröder, P.; Keunen, E.; Huber, C.; Cuypers, A. Chapter Six ‐ Molecular and Cellular Aspects  of Contaminant Toxicity in Plants: The Importance of Sulphur and Associated Signalling Pathways. Adv.  Bot. Res. 2017, 83, 223–276, doi:10.1016/bs.abr.2016.12.007.  58. Ma, J.; Qiu, D.; Pang, Y.; Gao, H.; Wang, X.; Qin, Y. Diverse roles of tocopherols in response to abiotic and  biotic  stresses  and  strategies  for  genetic  biofortification  in  plants.  Mol.  Breed.  2020,  40,  18,  doi:10.1007/s11032‐019‐1097‐x.  59. Nisar, N.; Li, L.; Lu, S.; Khin, N.C.; Pogson, B.J. Carotenoid metabolism in plants. Mol. Plant 2015, 8, 68–82,  doi:10.1016/j.molp.2014.12.007.  60. Sun, T.; Yuan, H.; Cao, H.; Yazdani, M.; Tadmor, Y.; Li, L. Carotenoid metabolism in plants: The role of  plastids. Mol. Plant 2018, 11, 58–74, doi:10.1016/j.molp.2017.09.010.  61. Maoka, T. Carotenoids as natural functional pigments. J. Nat. Med. 2020, 74, 1–16, doi:10.1007/s11418‐019‐ 01364‐x.  62. Pandey, K.B.; Rizvi, S.I. Plant polyphenols as dietary antioxidants in human health and disease. Oxid. Med.  Cell. Longev. 2009, 2, 270–278, doi:10.4161/oxim.2.5.9498.  63. Balasundram, N.; Sundram, K.; Samman, S. Phenolic compounds in plants and agri‐industrial by‐products:  Antioxidant  activity,  occurrence,  and  potential  uses.  Food  Chem.  2006,  99,  191–203,  doi:10.1016/j.foodchem.2005.07.042.  64. Dharshini, S.; Hoang, N.V.; Mahadevaiah, C.; Sarath Padmanabhan, T.S.; Alagarasan, G.; Suresha, G.S.;  Kumar,  R.;  Meena,  M.R.;  Ram,  B.;  Appunu,  C.  Root  transcriptome  analysis  of  Saccharum  spontaneum  Antioxidants 2020, 9, x FOR PEER REVIEW  30  of  39  uncovers  key  genes  and  pathways  in  response  to  low‐temperature  stress.  Environ.  Exp.  Bot.  2020,  171,  103935, doi:10.1016/j.envexpbot.2019.103935.  65. Zhu, J.‐J.; Li, Y.‐R.; Liao, J.‐X. Involvement of anthocyanins in the resistance to chilling‐induced oxidative  stress  in  Saccharum  officinarum  L.  leaves.  Plant  Physiol.  Biochem.  2013,  73,  427–433,  doi:10.1016/j.plaphy.2013.07.008.  66. Wu, K.‐C.; Wei, L.‐P.; Huang, C.‐M.; Wei, Y.‐W.; Cao, H.‐Q.; Xu, L.; Luo, H.‐B.; Jiang, S.‐L.; Deng, Z.‐N.; Li,  Y.‐R. Transcriptome reveals differentially expressed genes in Saccharum spontaneum GX83‐10 leaf under  drought stress. Sugar Tech 2018, 20, 756–764, doi:10.1007/s12355‐018‐0608‐0.  67. Passamani, L.Z.;  Barbosa,  R.R.;  Reis,  R.S.;  Heringer,  A.S.;  Rangel,  P.L.;  Santa‐Catarina,  C.;  Grativol, C.;  Veiga,  C.F.M.;  Souza‐Filho,  G.A.;  Silveira,  V.  Salt  stress  induces  changes  in  the  proteomic  profile  of  micropropagated sugarcane shoots. PLoS ONE 2017, 12, e0176076, doi:10.1371/journal.pone.0176076.  68. Fortunato,  A.S.;  Lidon,  F.C.;  Batista‐Santos,  P.;  Leitão,  A.E.;  Pais,  I.P.;  Ribeiro,  A.I.;  Ramalho,  J.C.  Biochemical and molecular characterization of the antioxidative system of Coffea sp. under cold conditions  in genotypes with contrasting tolerance. J. Plant Physiol. 2010, 167, 333–342, doi:10.1016/j.jplph.2009.10.013.  69. Guedes, F.A.d.F.; Nobres, P.; Rodrigues Ferreira, D.C.; Menezes‐Silva, P.E.; Ribeiro‐Alves, M.; Correa, R.L.;  DaMatta,  F.M.;  Alves‐Ferreira,  M.  Transcriptional  memory  contributes  to  drought  tolerance  in  coffee  (Coffea canephora) plants. Environ. Exp. Bot. 2018, 147, 220–233, doi:10.1016/j.envexpbot.2017.12.004.  70. Kashyap,  S.P.;  Kumari,  N.;  Mishra,  P.;  Prasad  Moharana,  D.;  Aamir,  M.;  Singh,  B.;  Prasanna,  H.C.  Transcriptional regulation‐mediating ROS homeostasis and physio‐biochemical changes in wild tomato  (Solanum chilense) and cultivated tomato (Solanum lycopersicum) under high salinity. Saudi. J. Biol. Sci. 2020,  27, 1999–2009, doi:10.1016/j.sjbs.2020.06.032.  71. Sánchez‐Rodríguez,  E.;  Moreno,  D.A.;  Ferreres,  F.; del  Mar  Rubio‐Wilhelmi,  M.;  Ruiz,  J.M.  Differential  responses  of  five  cherry  tomato  varieties  to  water  stress:  changes  on  phenolic  metabolites  and  related  enzymes. Phytochemistry 2011, 72, 723–729, doi:10.1016/j.phytochem.2011.02.011.  72. Begum,  N.;  Ahanger,  M.A.;  Zhang,  L.  AMF  inoculation  and  phosphorus  supplementation  alleviates  drought  induced  growth  and  photosynthetic  decline in  Nicotiana  tabacum  by  up‐regulating  antioxidant  metabolism  and  osmolyte  accumulation.  Environ.  Exp.  Bot.  2020,  176,  104088,  doi:10.1016/j.envexpbot.2020.104088.  73. Kofroňová, M.; Hrdinová, A.; Mašková, P.; Tremlová, J.; Soudek, P.; Petrová, Š.; Pinkas, D.; Lipavská, H.  Multi‐component  antioxidative  system  and  robust  carbohydrate  status,  the  essence  of  plant  arsenic  tolerance. Antioxidants 2020, 9, 283, doi:10.3390/antiox9040283.  74. Athar, H.‐u.‐R.; Khan, A.; Ashraf, M. Inducing salt tolerance in wheat by exogenously applied ascorbic acid  through different modes. J. Plant Nutr. 2009, 32, 1799–1817, doi:10.1080/01904160903242334.  75. Penella,  C.;  Calatayud,  Á.;  Melgar,  J.C.  Ascorbic  acid  alleviates  water  stress  in  young  peach  trees  and  improves their performance after rewatering. Front. Plant Sci. 2017, 8, doi:10.3389/fpls.2017.01627.  76. Goodarzi, A.; Namdjoyan, S.; Soorki, A.A. Effects of exogenous melatonin and glutathione on zinc toxicity  in  safflower  (Carthamus  tinctorius  L.)  seedlings.  Ecotoxicol.  Environ.  Saf.  2020,  201,  110853,  doi:10.1016/j.ecoenv.2020.110853.  77. Sohag, A.A.M.; Tahjib‐Ul‐Arif, M.; Polash, M.A.S.; Belal Chowdhury, M.; Afrin, S.; Burritt, D.J.; Murata, Y.;  Hossain, M.A.; Afzal Hossain, M. Exogenous glutathione‐mediated drought stress tolerance in Rice (Oryza  sativa L.) is associated with lower oxidative damage and favorable ionic homeostasis. Iran. J. Sci. Technol.  Trans. A Sci. 2020, 44, 955–971, doi:10.1007/s40995‐020‐00917‐0.  78. Broad, R.C.; Bonneau, J.P.; Hellens, R.P.; Johnson, A.A.T. Manipulation of ascorbate biosynthetic, recycling,  and regulatory pathways for improved abiotic stress tolerance in plants. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 1790,  doi:10.3390/ijms21051790.  79. Sahli, R.; Rivière, C.; Neut, C.; Bero, J.; Sahuc, M.E.; Smaoui, A.; Beaufay, C.; Roumy, V.; Hennebelle, T.;  Rouillé,  Y.;  et  al.  An  ecological  approach  to  discover  new  bioactive  extracts  and  products:  the  case  of  extremophile plants. J. Pharm. Pharmacol. 2017, 69, 1041–1055, doi:10.1111/jphp.12728.  80. Eshel, G.; Shaked, R.; Kazachkova, Y.; Khan, A.; Eppel, A.; Cisneros, A.; Acuna, T.; Gutterman, Y.; Tel‐Zur,  N.; Rachmilevitch, S.; et al. Anastatica hierochuntica, an Arabidopsis desert relative, Is tolerant to multiple  abiotic stresses and exhibits species‐specific and common stress tolerance strategies with its halophytic  relative, Eutrema (Thellungiella) salsugineum. Front. Plant Sci. 2016, 7, 1992, doi:10.3389/fpls.2016.01992.  Antioxidants 2020, 9, x FOR PEER REVIEW  31  of  39  81. Wiszniewska,  A.;  Kamińska,  I.;  Hanus‐Fajerska,  E.;  Sliwinska,  E.;  Koźmińska,  A.  Distinct  co‐tolerance  responses to combined salinity and cadmium exposure in metallicolous and non‐metallicolous ecotypes of  Silene vulgaris. Ecotoxicol. Environ. Saf. 2020, 201, 110823, doi:10.1016/j.ecoenv.2020.110823.  82. Rana, A.; Bhangalia, S.; Singh, H.P. A new phenylethanoid glucoside from Jacaranda mimosifolia. Nat.  Prod. Res. 2013, 27, 1167–1173, doi:10.1080/14786419.2012.717290.  83. Casagrande, J.C.; Macorini, L.F.B.; Antunes, K.A.; Santos, U.P.d.; Campos, J.F.; Dias‐Júnior, N.M.; Sangalli,  A.; Lima Cardoso, C.A.; do Carmo Vieira, M.; Rabelo, L.A.; et al. Antioxidant and cytotoxic activity of  hydroethanolic  extract  from  Jacaranda  decurrens  Leaves.  PLoS  ONE  2014,  9,  e112748,  doi:10.1371/journal.pone.0112748.  84. Pino, L.L.; García, T.H.; Delgado‐Roche, L.; Rodeiro, I.; Hernández, I.; Vilegas, W.; Spengler, I. Polyphenolic  profile by FIA/ESI/IT/MSn and antioxidant capacity of the ethanolic extract from the barks of Maytenus  cajalbanica  (Borhidi  &  O.  Muñiz)  Borhidi  &  O.  Muñiz.  Nat.  Prod.  Res.  2020,  34,  1481–1485,  doi:10.1080/14786419.2018.1509327.  85. Menéndez‐Perdomo, I.M.; Wong‐Guerra, M.; Fuentes‐León, F.; Carrazana, E.; Casadelvalle, I.; Vidal, A.;  Sánchez‐Lamar, Á. Antioxidant, photoprotective and antimutagenic properties of Phyllanthus spp. from  Cuban flora. J. Pharm. Pharmacogn. Res. 2017, 5, 251–261.  86. Marrero Delange, D.; Morales Rico, C.L.; Canavaciolo, V.G.; Rodríguez Leyes, E.A.; Pérez, R.S. Volatile  constituents from leaves of endemic Scutellaria havanensis Jacq. in Cuba. J. Essent. Oil Bear. Plants 2013, 16,  368–371, doi:10.1080/0972060X.2013.794045.  87. Fernández‐Calienes Valdés, A.; Monzote Fidalgo, L.; Sariego Ramos, I.; Marrero Delange, D.; Morales Rico,  C.L.; Mendiola Martínez, J.; Cuéllar, A.C. Antiprotozoal screening of the Cuban native plant Scutellaria  havanensis. Pharm. Biol. 2016, 54, 3197–3202, doi:10.1080/13880209.2016.1216130.  88. Marrero Delange, D.; Morales Rico, C.L.; Gutierrez Cuesta, R. Chemical composition of chloroform extract  from Scutellaria havanensis Jacq. Biotecnia 2017, 19, 40–44.  89. Piccinelli, A.L.; Kabani, A.O.; Lotti, C.; Alarcon, A.B.; Cuesta‐Rubio, O.; Rastrelli, L. A fast and efficient  HPLC‐PDA–MS  method  for  detection  and  identification  of  pyranochromanone  acids  in  Calophyllum  species. J. Pharm. Biomed. Anal. 2013, 76, 157–163, doi:10.1016/j.jpba.2012.12.028.  90. Oubada, A.; García, M.; Bello‐Alarcon, A.; Cuesta‐Rubio, O.; Monzote, L. Antileishmanial activity of leaf  extract  from  Calophyllum  rivulare  against  Leishmania  amazonensis  Emir.  J.  Food  Agric.  2014,  26,  807–812,  doi:10.9755/ejfa.v26i9.18447.  91. Perera  Córdova,  W.H.;  Gómez  Matos,  M.;  Tabart,  J.;  Sipel,  A.;  Kevers,  C.;  Dommes,  J.  In  vitro  characterization  of  antioxidant  properties  of  Cuban  endemic  varieties  of  Erythroxylum  alaternifolium  A.  Rich.  isolation  of  two  flavonol  glycosides.  J.  Chil.  Chem.  Soc.  2012,  57,  1340–1343,  doi:10.4067/S0717‐ 97072012000400002.  92. Nguyen,  N.T.M.;  Vicet‐Muro,  L.;  Siverio‐Mota,  D.;  Jorge‐Rodriguez,  M.E.;  Gonzalez‐Mosquera,  D.M.;  Castaneda‐Noa, I. Phytochemical screening and evaluation of the central nervous system activity of the  ethanolic extract of Eugenia clarensis Britton & P.Wilson. J. Pharm. Pharmacogn. Res. 2016, 4, 39–48.  93. Xu, D.‐P.; Li, Y.; Meng, X.; Zhou, T.; Zhou, Y.; Zheng, J.; Zhang, J.‐J.; Li, H.‐B. Natural antioxidants in foods  and  medicinal  plants:  Extraction,  assessment  and  resources.  Int.  J.  Mol.  Sci.  2017,  18,  96,  doi:10.3390/ijms18010096.  94. Nediani,  C.;  Giovannelli,  L.  Oxidative  stress  and  inflammation  as  targets  for  novel  preventive  and  therapeutic  approaches  in  non  communicable  diseases.  Antioxidants  2020,  9,  290,  doi:10.3390/antiox9040290.  95. Kabera,  J.  Plant  secondary  metabolites:  Biosynthesis,  classification,  function  and  pharmacological  classification, function and pharmacological properties. J. Pharm. Pharmacol. 2014, 2, 377–392.  96. Cassels, B.K.; Asencio, M.; Conget, P.; Speisky, H.; Videla, L.A.; Lissi, E.A. Structure‐antioxidative activity  relationships  in  benzylisoquinoline  alkaloids.  Pharmacol.  Res.  1995,  31,  103–107,  doi:10.1016/1043‐ 6618(95)80054‐9.  97. Rehman, S.; Khan, H. Advances in antioxidant potential of natural alkaloids. Curr. Bioact. Compd. 2017, 13,  101–108, doi:10.2174/1573407212666160614075157.  98. Pérez‐Rosés, R.; Risco, E.; Vila, R.; Peñalver, P.; Cañigueral, S. Biological and nonbiological antioxidant  activity of some essential oils. J. Agric. Food. Chem. 2016, 64, 4716–4724, doi:10.1021/acs.jafc.6b00986.  99. Dhifi, W.; Bellili, S.; Jazi, S.; Bahloul, N.; Mnif, W. Essential oilsʹ chemical characterization and investigation  of some Biological activities: A critical review. Medicines 2016, 3, 25, doi:10.3390/medicines3040025.  Antioxidants 2020, 9, x FOR PEER REVIEW  32  of  39  100. Chiorcea‐Paquim, A.‐M.; Enache, T.A.; De Souza Gil, E.; Oliveira‐Brett, A.M. Natural phenolic antioxidants  electrochemistry: Towards a new food science methodology. Compr. Rev. Food Sci. Food. Saf. 2020, 19, 1680– 1726, doi:10.1111/1541‐4337.12566.  101. Shen,  T.;  Wang,  X.N.;  Lou,  H.X.  Natural  stilbenes:  an  overview.  Nat.  Prod.  Rep.  2009,  26,  916–935,  doi:10.1039/b905960a.  102. Panda, S.S.; Chand, M.; Sakhuja, R.; Jain, S.C. Xanthones as potential antioxidants. Curr. Med. Chem. 2013,  20, 4481–4507, doi:10.2174/09298673113209990144.  103. Gulcin, İ. Antioxidants and antioxidant methods: an updated overview. Arch. Toxicol. 2020, 94, 651–715,  doi:10.1007/s00204‐020‐02689‐3.  104. Tungmunnithum,  D.;  Thongboonyou,  A.;  Pholboon,  A.;  Yangsabai,  A.  Flavonoids  and  other  phenolic  compounds from medicinal plants for pharmaceutical and medical aspects: An overview. Medicines 2018,  5, 93, doi:10.3390/medicines5030093.  105. Lipinski, C.A.; Lombardo, F.; Dominy, B.W.; Feeney, P.J. Experimental and computational approaches to  estimate solubility and permeability in drug discovery and development settings. Adv. Drug Deliv. Rev.  1997, 23, 3–25, doi:10.1016/s0169‐409x(96)00423‐1.  106. Benet, L.Z.; Hosey, C.M.; Ursu, O.; Oprea, T.I. BDDCS, the rule of 5 and drugability. Adv. Drug Deliv. Rev.  2016, 101, 89–98, doi:10.1016/j.addr.2016.05.007.  107. Peluso, I.; Magrone, T.; Villaño Valencia, D.; Chen, C.Y.O.; Palmery, M. Antioxidant, anti‐Inflammatory,  and microbial‐modulating activities of nutraceuticals and functional foods. Oxid. Med. Cell. Longev. 2017,  2017, 7658617, doi:10.1155/2017/7658617.  108. Rein,  M.J.;  Renouf,  M.;  Cruz‐Hernandez,  C.;  Actis‐Goretta,  L.;  Thakkar,  S.K.;  da  Silva  Pinto,  M.  Bioavailability of bioactive food compounds: a challenging journey to bioefficacy. Br. J. Clin. Pharmacol.  2013, 75, 588–602, doi:10.1111/j.1365‐2125.2012.04425.x.  109. Bento‐Silva, A.; Koistinen, V.M.; Mena, P.; Bronze, M.R.; Hanhineva, K.; Sahlstrøm, S.; Kitrytė, V.; Moco,  S.;  Aura,  A.‐M.  Factors  affecting  intake,  metabolism  and  health  benefits  of  phenolic  acids:  do  we  understand individual variability? Eur. J. Nutr. 2020, 59, 1275–1293, doi:10.1007/s00394‐019‐01987‐6.  110. Cassidy, A.; Minihane, A.M. The role of metabolism (and the microbiome) in defining the clinical efficacy  of dietary flavonoids. Am. J. Clin. Nutr. 2017, 105, 10–22, doi:10.3945/ajcn.116.136051.  111. Xiao, J. Dietary flavonoid aglycones and their glycosides: Which show better biological significance? Crit.  Rev. Food Sci. Nutr. 2017, 57, 1874–1905, doi:10.1080/10408398.2015.1032400.  112. Jaganath,  I.B.;  Mullen,  W.;  Edwards,  C.A.;  Crozier, A.  The  relative  contribution of  the  small  and large  intestine  to  the  absorption  and  metabolism  of  rutin  in  man.  Free  Radic.  Res.  2006,  40,  1035–1046,  doi:10.1080/10715760600771400.  113. Tsao,  R.  Chemistry  and  biochemistry  of  dietary  polyphenols.  Nutrients  2010,  2,  1231–1246,  doi:10.3390/nu2121231.  114. Niki, E. Assessment of antioxidant capacity in vitro and in vivo. Free Radic. Res. Med. 2010, 49, 503–515,  doi:10.1016/j.freeradbiomed.2010.04.016.  115. Zillich, O.V.; Schweiggert‐Weisz, U.; Eisner, P.; Kerscher, M. Polyphenols as active ingredients for cosmetic  products. Int. J. Comet. Sci. 2015, 37, 455–464, doi:10.1111/ics.12218.  116. Salehi, B.; Martorell, M.; Arbiser, J.L.; Sureda, A.; Martins, N.; Maurya, P.K.; Sharifi‐Rad, M.; Kumar, P.;  Sharifi‐Rad, J. Antioxidants: Positive or negative actors? Biomolecules 2018, 8, 124, doi:10.3390/biom8040124.  117. Petruk,  G.;  Del  Giudice,  R.;  Rigano,  M.M.;  Monti,  D.M.  Antioxidants  from  plants  protect  against  skin  photoaging. Oxid. Med. Cell. Longev. 2018, 2018, 1454936, doi:10.1155/2018/1454936.  118. Lourenço, S.C.; Moldão‐Martins, M.; Alves, V.D. Antioxidants of natural plant origins: From sources to  food industry applications. Molecules 2019, 24, 4132, doi:10.3390/molecules24224132.  119. Shetty, A.; Magadum, S.; Managanvi, K. Vegetables as sources of antioxidants. J. Food Nutr. Disord. 2013, 2,  doi:10.4172/2324‐9323.1000104.  120. Anwar, H.; Hussain, G.; Mustafa, I. Antioxidants from Natural Sources. In Antioxidants in Foods and Its  Applications; Shalaby, E., Azzam, G.M., Eds.; IntechOpen: London, UK, 2018; doi:10.5772/intechopen.75961.  121. Dembinska‐Kiec, A.; Mykkänen, O.; Kiec‐Wilk, B.; Mykkänen, H. Antioxidant phytochemicals against type  2 diabetes. Br. J. Nutr. 2008, 99, ES109–ES117, doi:10.1017/s000711450896579x.  122. Ramsaha, S.; Aumjaud, B.E.; Neergheen‐Bhujun, V.S.; Bahorun, T. Polyphenolic rich traditional plants and  teas improve lipid stability in food test systems. J. Food Sci. Technol. 2015, 52, 773–782, doi:10.1007/s13197‐ 013‐1060‐5.  Antioxidants 2020, 9, x FOR PEER REVIEW  33  of  39  123. Sardarodiyan, M.; Mohamadi Sani, A. Natural antioxidants: Sources, extraction and application in food  systems. Nutr. Food Sci. 2016, 46, 363–373, doi:10.1108/NFS‐01‐2016‐0005.  124. Arulselvan,  P.;  Fard,  M.T.;  Tan,  W.S.;  Gothai,  S.;  Fakurazi,  S.;  Norhaizan,  M.E.;  Kumar,  S.S.  Role  of  antioxidants  and  natural  products  in  inflammation.  Oxid.  Med.  Cell.  Longev.  2016,  2016,  5276130,  doi:10.1155/2016/5276130.  125. Hussain, T.; Tan, B.; Yin, Y.; Blachier, F.; Tossou, M.C.; Rahu, N. Oxidative stress and inflammation: What  polyphenols can do for us? Oxid. Med. Cell. Longev. 2016, 2016, 7432797, doi:10.1155/2016/7432797.  126. Jamshidi‐Kia, F.; Wibowo, J.K.; Elachouri, M.; Masumi, R.; Salehifard‐Jouneghani, A.; Abolhassanzadeh,  Z.;  Lorigooini,  Z.  Battle  between  plants  as  antioxidants  with  free  radicals  in  human  body.  J.  Herbmed  Pharmacol. 2020, 9, 191–199, doi:10.34172/jhp.2020.25.  127. Cory, H.; Passarelli, S.; Szeto, J.; Tamez, M.; Mattei, J. The role of polyphenols in human health and food  systems: A mini‐review. Front. Nutr. 2018, 5, 87–87, doi:10.3389/fnut.2018.00087.  128. Racchi, M.L. Antioxidant defenses in plants with attention to Prunus and Citrus spp. Antioxidants 2013, 2,  340–369, doi:10.3390/antiox2040340.  129. Yildiz, O.; Can, Z.; Laghari, A.Q.; Şahin, H.; Malkoç, M. Wild edible mushrooms as a natural source of  phenolics and antioxidants. J. Food Biochem. 2015, 39, 148–154, doi:10.1111/jfbc.12107.  130. Wilson, D.W.; Nash, P.; Buttar, H.S.; Griffiths, K.; Singh, R.; De Meester, F.; Horiuchi, R.; Takahashi, T. The  role of food antioxidants, benefits of functional foods, and Influence of feeding habits on the health of the  older person: An overview. Antioxidants 2017, 6, doi:10.3390/antiox6040081.  131. Chen, L.; Cao, H.; Xiao, J. 2‐Polyphenols: Absorption, bioavailability, and metabolomics. In Polyphenols:  Properties, Recovery, and Applications; Galanakis, C.M., Ed.; Woodhead Publishing: Cambridge, UK, 2018;  pp. 45–67, doi:10.1016/B978‐0‐12‐813572‐3.00002‐6.  132. Morebise, O. Medicinal plants of Dominica—Uses, chemical constituents, bioactivities and prospects. J.  Med. Plants Stud. 2015, 3, 144–154.  133. Alonso‐Castro,  A.J.;  Domínguez,  F.;  Zapata‐Morales,  J.R.;  Carranza‐Álvarez,  C.  Plants  used  in  the  traditional medicine of Mesoamerica (Mexico and Central America) and the Caribbean for the treatment of  obesity. J. Ethnopharmacol. 2015, 175, 335–345, doi:10.1016/j.jep.2015.09.029.  134. Clement,  Y.N.;  Baksh‐Comeau,  Y.S.;  Seaforth,  C.E.  An  ethnobotanical  survey  of  medicinal  plants  in  Trinidad. J. Ethnobiol. Ethnomed. 2015, 11, 67, doi:10.1186/s13002‐015‐0052‐0.  135. Rivera, D.E.; Ocampo, Y.C.; Castro, J.P.; Barrios, L.; Diaz, F.; Franco, L.A. A screening of plants used in  Colombian traditional medicine revealed the anti‐inflammatory potential of Physalis angulata calyces. Saudi  J. Biol. Sci. 2019, 26, 1758–1766, doi:10.1016/j.sjbs.2018.05.030.  136. Stafford, L. The rich history, current state, and possible future of natural and traditional medicine in Cuba.  HerbalGram 2010, 85, 40–49.  137. Varona, P.; Herrera, D.; García, R.G.; Bonet, M.; Romero, T.; Venero, S.J. Smoking‐attributable mortality in  Cuba. MEDICC Rev. 2009, 11, 43–47.  138. Burroughs Peña, M.S.; Patel, D.; Rodríguez Leyva, D.; Khan, B.V.; Sperling, L. Lifestyle risk factors and  cardiovascular  disease  in  Cubans  and  Cuban  Americans.  Cardiol.  Res.  Pract.  2012,  2012,  470705,  doi:10.1155/2012/470705.  139. Landrove‐Rodríguez,  O.;  Morejón‐Giraldoni,  A.;  Venero‐Fernández,  S.;  Suárez‐Medina,  R.;  Almaguer‐ López,  M.;  Pallarols‐Mariño,  E.;  Ramos‐Valle,  I.;  Varona‐Pérez,  P.;  Pérez‐Jiménez,  V.;  Ordúñez,  P.  Enfermedades no transmisibles: Factores de riesgo y acciones para su prevención y control en Cuba. Rev.  Panam. Salud. Publica 2018, 42, e23, doi:10.26633/RPSP.2018.23.  140. Lage, A. Science and challenges for Cuban public health in the 21st century. MEDICC Rev. 2019, 21, 7–14.  141. Peña‐Oyarzun, D.; Bravo‐Sagua, R.; Diaz‐Vega, A.; Aleman, L.; Chiong, M.; Garcia, L.; Bambs, C.; Troncoso,  R.;  Cifuentes, M.; Morselli, E.;  et al. Autophagy  and oxidative  stress in non‐communicable diseases: A  matter  of  the  inflammatory  state?  Free  Radic.  Biol.  Med.  2018,  124,  61–78,  doi:10.1016/j.freeradbiomed.2018.05.084.  142. Cardona,  L.M.F.;  Cantillo,  F.A.;  Ojeda,  J.B.  Composición  florística  y  estructura  horizontal  del  bosque  semideciduo  micrófilo  de  la  reserva  ecológica  Siboney‐Juticí,  Cuba.  Rodriguésia  2017,  68,  315–324,  doi:10.1590/2175‐7860201768203   143. Berenguer  Rivas,  C.;  Mas‐Ortiz,  M.;  Batista‐Corbal,  P.;  Costa‐Acosta,  J.;  Escalona‐Arranz,  J.  Chemical  composition and in‐vitro antioxidant activity of extracts of Adelia ricinella L. Rev. Cuba. Quim. 2018, 30, 191– 209.  Antioxidants 2020, 9, x FOR PEER REVIEW  34  of  39  144. López‐Lázaro, M. Distribution and biological activities of the flavonoid luteolin. Mini Rev. Med. Chem. 2009,  9, 31–59, doi:10.2174/138955709787001712.  145. Ginwala, R.; McTish, E.; Raman, C.; Singh, N.; Nagarkatti, M.; Nagarkatti, P.; Sagar, D.; Jain, P.; Khan, Z.K.  Apigenin, a natural flavonoid, attenuates EAE severity through the modulation of dendritic cell and other  immune cell functions. J. Neuroimmune Pharmacol. 2016, 11, 36–47, doi:10.1007/s11481‐015‐9617‐x.  146. Ochoa, A.; Fechine, J.; Escalona Arranz, J.; García Díaz, J.; Santos, S.G.; Silva, M. Phytochemical study of  nonpolar  extracts  from  Excoecaria  lucida  Sw.  Leaves  (Euphorbiaceae).  Acta  Chromatogr.  2015,  28,  1–9,  doi:10.1556/1326.2016.28.3.12.  147. Ochoa‐Pacheco, A.; Escalona Arranz, J.C.; Beaven, M.; Peres‐Roses, R.; Gámez, Y.M.; Camacho‐Pozo, M.I.;  Maury,  G.L.;  de  Macedo,  M.B.;  Cos,  P.;  Tavares,  J.F.;  et  al.  Bioassay‐guided  in  vitro  study  of  the  antimicrobial and cytotoxic properties of the leaves from Excoecaria Lucida Sw. Pharmacogn. Res. 2017, 9,  396–400, doi:10.4103/pr.pr_124_16.  148. Da  Silva,  C.;  Ochoa  Pacheco,  A.;  nogueira  alves,  R.;  Tavares,  J.;  Silva,  M.;  Escalona  Arranz,  J.  Anti‐ Trypanosoma cruzi activity in vitro of phases and isolated compounds from Excoecaria lucida leaves. Med.  Chem. 2018, 14, doi:10.2174/1573406414666180112112154.  149. Kilic,  I.;  Yeşiloğlu,  Y.;  Bayrak,  Y.  Spectroscopic  studies  on  the  antioxidant  activity  of  ellagic  acid.  Spectrochim. Acta A Mol. Biomol. Spectrosc. 2014, 130, 447–452, doi:10.1016/j.saa.2014.04.052.  150. Prieto,  S.;  Molina,  J.;  González,  J.A.  Contribution  to  the  natural  therapy  for  antiviral  treatment.  Rev.  Latinoam. Quimica 2000, 18, 108.  151. Díaz, Y.; Escalona Arranz, J.; Ochoa Pacheco, A.; García Díaz, J.; Monzote, L.; Gama, D.; Batista, J.; Silva,  C.; Cos, P. Trypanocidal potentialities of skimmianine an alkaloid isolated from Zanthoxylum pistaciifolium  griseb leaves. Pharmacogn. Res. 2020, 12, 322–327, doi:10.4103/pr.pr_44_19.  152. Huang,  A.;  Xu,  H.;  Zhan,  R.;  Chen,  W.;  Liu,  J.;  Chi,  Y.;  Chen,  D.;  Ji,  X.;  Luo,  C.  Metabolic  profile  of  skimmianine in rats determined by ultra‐performance liquid chromatography coupled with quadrupole  time‐of‐flight tandem mass spectrometry. Molecules 2017, 22, 489, doi:10.3390/molecules22040489.  153. Kiplimo, J.; Islam, M.; Koorbanally, N. A novel flavonoid and furoquinoline alkaloids from Vepris glomerata  and their antioxidant activity. Nat. Prod. Commun. 2011, 6, 1847–1850, doi:10.1177/1934578x1100601215.  154. Plantas Medicinales, Aromáticas o Venenosas de Cuba, 2nd ed.; Roig, J.T., Ed.; Científico‐Técnica: La Habana,  Cuba, 2012; p 829–830.  155. García Díaz, J.; Arranz, J.C.E.; Batista, D.; Fidalgo, L.M.; Acosta, J.E.; de Macedo, M.; Cos, P. Antileishmanial  potentialities  of  croton  linearis  leaf  essential  oil.  Nat.  Prod.  Commun.  2018,  13,  629–634,  doi:10.1177/1934578x1801300527.  156. García Díaz, J.; Tuenter, E.; Escalona Arranz, J.C.; Llauradó Maury, G.; Cos, P.; Pieters, L. Antimicrobial  activity of leaf extracts and isolated constituents of Croton linearis. J. Ethnopharmacol. 2019, 236, 250–257,  doi:10.1016/j.jep.2019.01.049.  157. Osorio, E.J.; Robledo, S.M.; Bastida, J. Chapter 2 Alkaloids with Antiprotozoal Activity. In The Alkaloids:  Chemistry and Biology; Cordell, G.A., Ed.; Academic Press: Cambridge, MA, USA, 2008; Volume 66, pp. 113– 190.  158. Zhao, Q.; Zhao, Y.; Wang, K. Antinociceptive and free radical scavenging activities of alkaloids isolated  from Lindera angustifolia Chen. J. Ethnopharmacol. 2006, 106, 408–413, doi:10.1016/j.jep.2006.01.019.  159. Núñez Sellés, A.J.; Vélez Castro, H.T.; Agüero‐Agüero, J.; González‐González, J.; Naddeo, F.; De Simone,  F.; Rastrelli, L. Isolation and quantitative analysis of phenolic antioxidants, free sugars, and polyols from  mango (Mangifera indica L.) stem bark aqueous decoction used in Cuba as a nutritional supplement. J. Agric.  Food Chem. 2002, 50, 762–766, doi:10.1021/jf011064b.  160. Escalona Arranz, J.; Pérez‐Rosés, R.; Urdaneta, I.; Camacho, M.; Rodriguez Amado, J.R.; Licea‐Jiménez, I.  Antimicrobial  activity  of  extracts  from  Tamarindus  indica  L.  leaves.  Pharmacogn.  Mag.  2010,  6,  242–247,  doi:10.4103/0973‐1296.66944.  161. Escalona Arranz, J.; Rodriguez Amado, J.R.; Pérez‐Rosés, R.; Cañizares‐Lay, J.; Sierra, G.; Morris, H.; Licea‐ Jiménez, I. Metabolites extraction optimization in Tamarindus indica L. leaves. Bol. Latinoam. Caribe Plant.  Med. Aromat. 2011, 10, 369–378.  162. Dehesa, M.A.; Jauregui, O.; Cañigueral, S. Estudio por HPLC‐MS/MS de compuestos fenólicos presentes  en las hojas de Tamarindus indica L. Rev. Fitoter. 2006, 6, 79–82.  Antioxidants 2020, 9, x FOR PEER REVIEW  35  of  39  163. Escalona‐Arranz,  J.C.;  Garcia‐Diaz,  J.;  Perez‐Rosés,  R.;  De  la  Vega,  J.;  Rodríguez‐Amado,  J.;  Morris‐ Quevedo, H.J. Effect of Tamarindus indica L. leaves’ fluid extract on human blood cells. Nat. Prod. Res. 2014,  28, 1485–1488, doi:10.1080/14786419.2014.911296.  164. Escalona‐Arranz, J.C.; Perez‐Rosés, R.; Rodríguez‐Amado, J.; Morris‐Quevedo, H.J.; Mwasi, L.B.; Cabrera‐ Sotomayor, O.; Machado‐García, R.; Fong‐Lórez, O.; Alfonso‐Castillo, A.; Puente‐Zapata, E. Antioxidant  and toxicological evaluation of a Tamarindus indica L. leaf fluid extract. Nat. Prod. Res. 2016, 30, 456–459,  doi:10.1080/14786419.2015.1019350.  165. Rodeiro, I.; Donato, M.T.; Jiménez, N.; Garrido, G.; Delgado, R.; Gómez‐Lechón, M.J. Effects of Mangifera  indica L. aqueous extract (Vimang) on primary culture of rat hepatocytes. Food Chem. Toxicol. 2007, 45, 2506– 2512, doi:10.1016/j.fct.2007.05.027.  166. Garrido‐Suárez, B.B.; Garrido, G.; Delgado, R.; Bosch, F.; del Rabí, M. A Mangifera indica L. extract could  be  used  to  treat  neuropathic  pain  and  implication  of  mangiferin.  Molecules  2010,  15,  9035–9045,  doi:10.3390/molecules15129035.  167. Martínez, G.; Delgado, R.; Pérez, G.; Garrido, G.; Núñez Sellés, A.J.; León, O.S. Evaluation of the in vitro  antioxidant  activity  of  Mangifera  indica  L.  extract  (Vimang).  Phytother.  Res.  2000,  14,  424–427,  doi:10.1002/1099‐1573(200009)14:6<424::Aid‐ptr643>3.0.Co;2‐8.  168. Martínez Sánchez, G.; Rodríguez, H., M.A.; Giuliani, A.; Núñez Sellés, A.J.; Pons Rodríguez, N.; Fernández,  O.S.L.; Re, L. Protective effect of Mangifera indica L. extract (Vimang ) on the injury associated with hepatic  ischaemia reperfusion. Phytother. Res. 2003, 17, 197–201, doi:10.1002/ptr.921.  169. Núñez, A.J.; Páez, E.; Amaro, D.; Acosta, J.; Agüero, J.; Capote, R.; Gárciga, M.R.; Morales, I.G.; García, O.;  Garrido,  G.;  et  al.  Composiciones  Farmacéuticas  y  Suplementos  Nutricionales  a  Partir  de  Extractos  de  Mangifera  indica  L.  Patent  No.  22846,  30  October  2002.  Available  online:  http://databaseinvestigacion.ucn.cl/index.php?option=com_abook&view=book&id=579:composiciones‐ farmaceuticas‐y‐suplementos‐nutricionales‐a‐partir‐de‐extractos‐de‐mangifera‐indica‐ l&catid=7:patentes&Itemid=341 (accessed on 26 october 2020).  170. Gul, K.; Singh, A.K.; Jabeen, R. Nutraceuticals and functional foods: The foods for the future world. Crit.  Rev. Food Sci. Nutr. 2016, 56, 2617–2627, doi:10.1080/10408398.2014.903384.  171. Helal, N.A.; Eassa, H.A.; Amer, A.M.; Eltokhy, M.A.; Edafiogho, I.; Nounou, M.I. Nutraceuticals’ novel  formulations: The good, the Bad, the unknown and patents involved. Recent Pat. Drug Deliv. Formul. 2019,  13, 105–156, doi:10.2174/1872211313666190503112040.  172. Zeisel, S.H. Regulation of “Nutraceuticals”. Science 1999, 285, 1853–1855, doi:10.1126/science.285.5435.1853.  173. Kaur, K. Functional nutraceuticals: Past, present, and future. In Neutraceuticals; Grumezescu, A.M., Ed.;  Academic Press: Cambridge, UK; Elsevier: London, UK, 2016; Volume 4, pp. 41–78.  174. Santini, A. Nutraceuticals: Redefining a concept. Ann. Pharmacol. Pharm. 2018, 3, 1147.  175. Silva,  R.F.M.;  Pogačnik,  L.  Polyphenols  from  food  and  natural  products:  Neuroprotection  and  safety.  Antioxidants 2020, 9, 61, doi:10.3390/antiox9010061.  176. Saha,  R.  Cosmeceuticals  and  herbal  drugs:  Practical  uses.  Int.  J.  Pharm.  Sci.  Res.  2012,  3,  59–65,  doi:10.13040/IJPSR.0975‐8232.3(1).59‐65.  177. Yahya, N.A.; Attan, N.; Wahab, R.A. An overview of cosmeceutically relevant plant extracts and strategies  for  extraction  of  plant‐based  bioactive  compounds.  Food  Bioprod.  Process.  2018,  112,  69–85,  doi:10.1016/j.fbp.2018.09.002.  178. Mohammad, I.S.; Naveed, M.; Ijaz, S.; Shumzaid, M.; Hassan, S.; Muhammad, K.S.; Rasool, F.; Akhtar, N.;  Ishaq, H.M.; Khan, H.M.S. Phytocosmeceutical formulation development, characterization and its in‐vivo  investigations. Biomed. Pharmacother. 2018, 107, 806–817, doi:10.1016/j.biopha.2018.08.024.  179. Aburjai, T.; Natsheh, F.M. Plants used in cosmetics. Phytother. Res. 2003, 17, 987–1000, doi:10.1002/ptr.1363.  180. González‐Minero, F.J.; Bravo‐Díaz, L. The use of plants in skin‐Care products, cosmetics and fragrances:  Past and present. Cosmetics 2018, 5, 50, doi:10.3390/cosmetics5030050.  181. Arct, J.; Pytkowska, K. Flavonoids as components of biologically active cosmeceuticals. Clin. Dermatol. 2008,  26, 347–357, doi:10.1016/j.clindermatol.2008.01.004.  182. Campanella, L.; Crescentini, G.; Avino, P. Chemical composition and nutritional evaluation of some natural  and commercial food products based on Spirulina. Analusis 1999, 27, 533–540, doi:10.1051/analusis:1999130.  183. Pérez, L.O.; Ferrer, B.B.; Suárez, V.M.; Leyva, I.T.; Segura, M.S.; Padrón, Y.C.; Abraham, C.M.; Hernández  Ramírez, P.; Santovenia, J.M. In vitro effect of Spirulina on the human lymphocytes of healthy donors and  patients with cellular immunodeficiency. Rev. Cuba. Hematol. Inmunol. Hemoter. 2008, 24, 1–7.  Antioxidants 2020, 9, x FOR PEER REVIEW  36  of  39  184. Bonal Ruiz, R.; Odio, R.M.R.; Carrión, M.E.B. Moringa oleifera: A healthy option for the well‐being. Revista  Medisan 2012, 16, 1596–1608.  185. Baldermann, S.; Blagojević, L.; Frede, K.; Klopsch, R.; Neugart, S.; Neumann, A.; Ngwene, B.; Norkeweit,  J.; Schröter, D.; Schröter, A.; et al. Are neglected plants the food for the future? Crit. Rev. Plant Sci. 2016, 35,  106–119, doi:10.1080/07352689.2016.1201399.  186. D’Amelia, V.; Aversano, R.; Chiaiese, P.; Carputo, D. The antioxidant properties of plant flavonoids: their  exploitation by molecular plant breeding. Phytochem. Rev. 2018, 17, 611–625, doi:10.1007/s11101‐018‐9568‐ y.  187. Rahman, M.; Sabir, A.A.; Mukta, J.A.; Khan, M.M.A.; Mohi‐Ud‐Din, M.; Miah, M.G.; Rahman, M.; Islam,  M.T.  Plant  probiotic  bacteria  Bacillus  and  Paraburkholderia  improve  growth,  yield  and  content  of  antioxidants in strawberry fruit. Sci. Rep. 2018, 8, 2504, doi:10.1038/s41598‐018‐20235‐1.  188. Roriz, M.; Carvalho, S.M.P.; Castro, P.M.L.; Vasconcelos, M.W. Legume biofortification and the role of plant  growth‐promoting  bacteria  in  a  sustainable  agricultural  era.  Agronomy  2020,  10,  435,  doi:10.3390/agronomy10030435.  189. Sanghera, G.S.; Malhotra, P.K.; Sidhu, G.S.; Sharma, V.K.; Sharma, B.B.; Karan, R. Genetic engineering of  crop plants for enhanced antioxidants activity. Int. J. Adv. Res. Technol. 2013, 2, 428–458.  190. Ku, Y.‐S.; Rehman, H.M.; Lam, H.‐M. Possible roles of rhizospheric and endophytic microbes to provide a  safe and affordable means of crop biofortification. Agronomy 2019, 9, 764, doi:10.3390/agronomy9110764.  191. Wright,  J.  Sustainable  Agriculture  and  Food  Security  in  an  Era  of  Oil  Scarcity:  Lessons  from  Cuba; Eartscan:  London, UK, 2009.  192. Goulart, F.; Galán, Á.L.; Nelson, E.; Soares‐Filho, B. Conservation lessons from Cuba: Connecting science  and policy. Biol. Conserv. 2018, 217, 280–288, doi:10.1016/j.biocon.2017.10.033.  193. Companioni,  N.;  Rodríguez‐Nodals,  A.;  Sardiñas,  J.  Avances  de  la  agricultura  urbana,  suburbana  y  familiar. Agroecología 2017, 12, 91–98.  194. Altieri,  M.A.;  Companioni,  N.;  Cañizares,  K.;  Murphy,  C.;  Rosset,  P.;  Bourque,  M.;  Nicholls,  C.I.  The  greening of the “barrios”: Urban agriculture for food security in Cuba. Agric. Hum. Values 1999, 16, 131– 140, doi:10.1023/A:1007545304561.  195. Terry‐Alfonso, E.; Ruiz‐Padrón, J.; Falcón‐Rodríguez, A.; Socarrás‐Armenteros, Y. Oligosacarinas stimulate  the growth and yield on tomato (Solanum lycopersicum L.) under protected conditions. Cult. Trop. 2019, 40,  4.  196. Poinapen,  D.;  Brown,  D.C.W.;  Beeharry,  G.K.  Seed  orientation  and  magnetic  field  strength  have  more  influence on tomato seed performance than relative humidity and duration of exposure to non‐uniform  static magnetic fields. J. Plant Physiol. 2013, 170, 1251–1258, doi:10.1016/j.jplph.2013.04.016.  197. González Aguilera, J.; Martín, R. Magnetically treated water stimulated of germination and development  of Solanum lycopersicum L. seedlings. Revista Brasileira de Agropecuária Sustentável 2016, 6, 47–53.  198. Ferrer Dubois, A.E.; González Aguilera, J.; Fung Boix, Y.; Isaac Aleman, E.; Zuffo, A. Use of GREMAG   technology to improve seed germination and seedling survival. In Ciência em Foco; Zuffo, A.M., González  Aguilera, J., Rodrigues de Oliveira, B., Eds.; Pantanal Editoria: Nova Xavantina, Mato Grosso, Brasil, 2019;  pp. 138–149.  199. Isaac Aleman, E.; Jumwa, A.; Fung Boix, Y.; Gonzalez Olmedo, J.; Chalfun‐Junior, A. Effects of EMFs on  some  biological  parameters  in  coffee  plants  (Coffea  arabica  L.)  obtained  by  in  vitro  propagation.  Pol.  J.  Environ. Stud. 2014, 23, 95–101.  200. Boix, Y.F.; Victório, C.P.; Lage, C.L.S.; Defaveri, A.C.A.; Arruda, R.O.; Sato, A. Efecto de la aplicación de un  campo magnético sobre la germinación in vitro de semillas de Rosmarinus officinalis L. Biotecnol. Veg. 2010,  10, 105–111.  201. Boix,  Y.F.;  Arruda,  R.C.O.;  Defaveri,  A.C.A.;  Sato,  A.;  Lage,  C.L.S.;  Victório,  C.P.  Callus  in  Rosmarinus  officinalis L. (Lamiaceae): A morphoanatomical, histochemical and volatile analysis. Plant Biosyst. 2013, 147,  751–757, doi:10.1080/11263504.2012.751067.  202. Teixeira da Silva, J.A.; Dobránszki, J. Magnetic fields: How is plant growth and development impacted?  Protoplasma 2016, 253, 231–248, doi:10.1007/s00709‐015‐0820‐7.  203. Maffei, M.E. Magnetic field effects on plant growth, development, and evolution. Front. Plant Sci. 2014, 5,  445, doi:10.3389/fpls.2014.00445.  204. Dannehl,  D.  Effects  of  electricity  on  plant  responses.  Sci.  Hortic.  2018,  234,  382–392,  doi:10.1016/j.scienta.2018.02.007.  Antioxidants 2020, 9, x FOR PEER REVIEW  37  of  39  205. Sarraf, M.; Kataria, S.; Taimourya, H.; Santos, L.O.; Menegatti, R.D.; Jain, M.; Ihtisham, M.; Liu, S. Magnetic  field (MF) applications in plants: An overview. Plants 2020, 9, 1139, doi:10.3390/plants9091139.  206. Pathak,  S.S.;  Akhade,  O.P.;  Bhojane,  K.G.;  Sadar,  M.D.;  Folane,  P.;  Biyani,  K.R.  A  review  on  recent  techniques of extraction and isolation of lycopene from tomato. Int. J. Res. Rev. 2020, 7, 487–490.  207. Ferrer Dubois, A.E.; Leite, G.O.; Rocha, J.B.T. Irrigation of Solanum lycopersicum L. with magnetically treated  water  increases  antioxidant  properties  of  its  tomato  fruits.  Electromagn.  Biol.  Med.  2013,  32,  355–362,  doi:10.3109/15368378.2012.721847.  208. Ferrer  Dubois,  A.E.;  Fung  Boix,  Y.;  Isaac  Aleman,  E.;  Beenaerts,  N.;  Cuypers,  A.  Phytochemical  determination of Solanum lycopersicum L. fruits irrigated with water treated with static magnetic field. Rev.  Cub. Quím. 2018, 30, 232–242.  209. Boix, Y.F.; Aleman, E.I.; Dubois, A.F.; Botta, A.M. Riego con agua tratada magnéticamente en Rosmarinus  officinalis L. (romero) como alternativa en la propagación convencional. Centro Agrícola 2008, 35, 23–27.  210. Fung Boix, Y.; Isaac Aleman, E.; Molina‐Torres, J.; Ramírez‐Chávez, E.; Arruda, R.; Hendrix, S.; Beenaerts,  N.; Victório, C.; Gómez Luna, L.; Martínez Manrique, C.; et al. Magnetically treated water on phytochemical  compounds  of  Rosmarinus  officinalis  L.  Int.  J.  Agric.  Environ.  Biotechnol.  2018,  3,  297–303,  doi:10.22161/ijeab/3.1.37.  211. Fung Boix, Y.; Molina Torres, J.; Ramírez Chávez, E.; Gómez Luna, L.; Quiñones‐Galvez, J.; Ferrer Dubois,  A.;  Isaac  Alemán,  E.;  Cuypers,  A.  Evaluación  cualitativa  de  monoterpenos  en  Rosmarinus  officinalis  cultivados con agua tratada magnéticamente. Cult. Trop. 2016, 37, 136–141.  212. Rodríguez‐Ferreiro,  A.O.;  Fung‐Boix,  Y.;  Ochoa‐Pacheco,  A.;  Ortiz‐Beaton,  E.;  Díaz‐Fernádez,  U.  Parámetros físicos, físicos‐químicos y químicos de extractos de Origanum majorana l. cultivado utilizando  agua magnetizada. Rev. Cuba. Quim. 2018, 30, 454–469.  213. Ninfali, P.; Antonini, E.; Frati, A.; Scarpa, E.S. C‐glycosyl flavonoids from Beta vulgaris cicla and Betalains  from Beta vulgaris rubra: Antioxidant, anticancer and antiinflammatory activities—A review. Phytother. Res.  2017, 31, 871–884, doi:10.1002/ptr.5819.  214. Hozayn, M.; Abd El Monem, A.A.; Abdelraouf, R.E.; Abdalla, M.M. Do magnetic water affect water use  efficiency, quality and yield of sugar beet (Beta vulgaris L.) plant under arid region conditions? J. Agron.  2013, 12, 1–10, doi:10.3923/ja.2013.1.10.  215. Ospina‐Salazar,  D.I.;  Benavides‐Bolaños,  J.A.;  Zúñiga‐Escobar,  O.;  Muñoz‐Perea,  C.G.  Fotosíntesis  y  rendimiento de biomasa en ají Tabasco, rábano y maíz sometidos a agua tratada magnéticamente. Cienc.  Tecnol. Agropecu. 2018, 19, 291–305, doi:10.21930/rcta.vol19_num2_art:537.  216. Khalid,  M.;  Hassani,  D.;  Bilal,  M.;  Liao,  J.;  Huang,  D.  Elevation  of  secondary  metabolites  synthesis  in  Brassica  campestris  ssp.  chinensis  L.  via  exogenous  inoculation  of  Piriformospora  indica  with  appropriate  fertilizer. PLoS ONE 2017, 12, e0177185, doi:10.1371/journal.pone.0177185.  217. Jiménez Gómez, A.; Celador Lera, L.; Fradejas‐Bayón, M.; Rivas, R. Plant probiotic bacteria enhance the  quality of fruit and horticultural crops. AIMS Microbiol. 2017, 3, 483–501, doi:10.3934/microbiol.2017.3.483.  218. Jiménez‐Gómez, A.; García‐Fraile, P.; Flores‐Félix, J.D.; Rivas, R. Plants Probiotics as a Tool to Produce  Highly Functional Fruits. In Bioactive Molecules in Food; Reference Series in Phytochemistry; Mérillon, J.‐M.,  Ramawat, K.G., Eds.; Springer: Cham, Switzerland, 2018; pp. 1–13, doi:10.1007/978‐3‐319‐54528‐8_8‐1.  219. Radhakrishnan, R.; Lee, I.J. Gibberellins producing Bacillus methylotrophicus KE2 supports plant growth  and enhances nutritional metabolites and food values of lettuce. Plant Physiol. Biochem. 2016, 109, 181–189,  doi:10.1016/j.plaphy.2016.09.018.  220. Islam, M.T.; Hossain, M.M. Plant Probiotics in Phosphorus Nutrition in Crops, with Special Reference to  Rice.  In  Bacteria  in  Agrobiology:  Plant  Probiotics;  Maheshwari,  D.K.,  Ed.;  Springer:  Berlin/Heidelberg,  Germany, 2012; pp. 325‐363, doi:10.1007/978‐3‐642‐27515‐9_18.  221. He, Y.;  Pantigoso, H.A.;  Wu,  Z.; Vivanco, J.M.  Co‐inoculation of  Bacillus sp.  and  Pseudomonas  putida  at  different  development  stages  acts  as  a  biostimulant  to  promote  growth,  yield  and  nutrient  uptake  of  tomato. J. Appl. Microbiol. 2019, 127, 196–207, doi:10.1111/jam.14273.  222. Peña  Borrego,  M.D.;  de  Zayas  Pérez,  M.R.;  Rodríguez  Fernández,  R.M.  La  producción  científica  sobre  biofertilizantes en Cuba en el período 2008–2012: Un análisis bibliometrico de las revistas cubanas. Cult.  Trop. 2015, 36, 44–54.  223. Ochoa‐Velasco,  C.E.;  Valadez‐Blanco,  R.;  Salas‐Coronado,  R.;  Sustaita‐Rivera,  F.;  Hernández‐Carlos,  B.;  García‐Ortega,  S.;  Santos‐Sánchez,  N.F.  Effect  of  nitrogen  fertilization  and  Bacillus  licheniformis  biofertilizer addition on the antioxidants compounds and antioxidant activity of greenhouse cultivated  Antioxidants 2020, 9, x FOR PEER REVIEW  38  of  39  tomato  fruits  (Solanum  lycopersicum  L.  var.  Sheva).  Sci.  Hortic.  2016,  201,  338–345,  doi:10.1016/j.scienta.2016.02.015.  224. Sandhya,  V.;  Ali,  S.Z.;  Grover,  M.;  Reddy,  G.;  Venkateswarlu,  B.  Effect  of  plant  growth  promoting  Pseudomonas  spp.  on  compatible  solutes,  antioxidant  status  and  plant  growth  of  maize  under  drought  stress. Plant Growth Regul. 2010, 62, 21–30, doi:10.1007/s10725‐010‐9479‐4.  225. Majumder, S.; Datta, K.; Datta, S.K. Rice biofortification: High iron, zinc, and vitamin‐A to fight against  “Hidden Hunger”. Agronomy 2019, 9, 803, doi:10.3390/agronomy9120803.  226. De los Milagros Orberá Ratón, T.; Nápoles Vinent, S.; de Jesús Serrat Díaz, M.; Ortega Delgado, E.; Ramos  Barbosa,  H.  The  new  rhizospheric  bacteria  Brevibacillus  benefits  eggplant  and  peeper  growth  and  productivity under organoponic system. Agric. Res. 2014, 3, 395–398, doi:10.1007/s40003‐014‐0136‐4.  227. Hernández‐Rodríguez, A.; Rives‐Rodríguez, N.; Acebo‐Guerrero, Y.; Diaz‐de la Osa, A.; Heydrich‐Pérez,  M.;  Divan  Baldani,  V.L.  Potencialidades  de  las  bacterias  diazotróficas  asociativas  en  la  promoción  del  crecimiento vegetal y el control de Pyricularia oryzae (Sacc.) en el cultivo del arroz (Oryza sativa L.). Rev.  Prot. Veg. 2014, 29, 1–10.  228. Riahi, L.; Cherif, H.; Miladi, S.; Neifar, M.; Bejaoui, B.; Chouchane, H.; Masmoudi, A.S.; Cherif, A. Use of  plant growth promoting bacteria as an efficient biotechnological tool to enhance the biomass and secondary  metabolites  production  of  the  industrial  crop  Pelargonium  graveolens  L’Hér.  under  semi‐controlled  conditions. Ind. Crops Prod. 2020, 154, 112721, doi:10.1016/j.indcrop.2020.112721.  229. Pandey,  C.;  Bajpai,  V.K.;  Negi,  Y.K.;  Rather,  I.A.;  Maheshwari,  D.K.  Effect  of  plant  growth  promoting  Bacillus spp. on nutritional properties of Amaranthus hypochondriacus grains. Saudi J. Biol. Sci. 2018, 25, 1066– 1071, doi:10.1016/j.sjbs.2018.03.003.  230. Cappellari,  L.D.R.;  Santoro,  M.V.;  Schmidt,  A.;  Gershenzon,  J.;  Banchio,  E.  Induction  of  essential  oil  production in Mentha x piperita by plant growth promoting bacteria was correlated with an increase in  jasmonate and salicylate levels and a higher density of glandular trichomes. Plant Physiol. Biochem. 2019,  141, 142–153, doi:10.1016/j.plaphy.2019.05.030.  231. Rojas Badía, M.; Bello‐González, M.; Ríos‐Rocafull, Y.; Lugo‐Moya, D.; Sánchez, J. Utilización de cepas de  Bacillus  como  promotores  de  crecimiento  en  hortalizas  comerciales.  Acta  Agron.  2020,  69,  54–60,  doi:10.15446/acag.v69n1.79606.  232. Terry, E.; Ángel, L.; Hernández‐Rodríguez, A. Microorganismos benéficos como biofertilizantes eficientes  para el cultivo del tomate (Lycopersicon esculentum, Mill). Rev. Colomb. Biotecnol. 2005, 7, 47–54.  233. Nápoles Vinent, S.; Serrat Díaz, M.; Ortega Delgado, E.; Ramos Barbosa, H.; Orberá Ratón, T. Efectos de  Brevibacillus  bortelensis  B65  sobre  la  germinación  y  el  desarrollo  de  posturas  de  hortalizas  en  fase  de  semillero. Cult. Trop. 2014, 35, 17–23.  234. Tellez‐Soria, T.; Orberá‐Ratón, T. Efecto estimulador del crecimiento de dos biopreparados biotecnológicos  en cultivos de remolacha (Beta vulgaris L.). Rev. Cuba. Quím. 2018, 30, 483–494.  235. Hernández‐Rodríguez, A.; Heydrich‐Pérez, M.; Diallo, B.; El Jaziri, M.; Vandeputte, O.M. Cell‐free culture  medium of Burkholderia cepacia improves seed germination and seedling growth in maize (Zea mays) and  rice (Oryza sativa). Plant Growth Regul. 2010, 60, 191–197, doi:10.1007/s10725‐009‐9433‐5.  236. Sánchez, D.; Inguanzo, L.; del Monte‐Martínez, A.; Rojas Badía, M. Biological feasibility of the use of Bacilli  strains producing indolacetic acid 3 in the in vitro growth of rice crop. 2019, 7, 1–10.  237. Calero Hurtado, A.; Pérez Díaz, Y.; Olivera Viciedo, D.; Quintero Rodríguez, E.; Peña Calzada, K.; Theodore  Nedd, L.L.; Jiménez Hernández, J. Effect of different application forms of efficient microorganisms on the  agricultural  productive  of  two  bean  cultivars.  Rev.  Fac.  Nacional  Agron.  Medellín  2019,  72,  8927–8935,  doi:10.15446/rfnam.v72n3.76272.  238. Nelissen, H.; Moloney, M.; Inzé, D. Translational research: From pot to plot. Plant Biotechnol. J. 2014, 12,  277–285, doi:10.1111/pbi.12176.  239. Araújo, S.S.; Beebe, S.; Crespi, M.; Delbreil, B.; González, E.M.; Gruber, V.; Lejeune‐Henaut, I.; Link, W.;  Monteros,  M.J.;  Prats,  E.;  et  al.  Abiotic  stress  responses  in  legumes:  Strategies  used  to  cope  with  environmental challenges. Crit. Rev. Plant Sci. 2015, 34, 237–280, doi:10.1080/07352689.2014.898450.    Antioxidants 2020, 9, x FOR PEER REVIEW  39  of  39  240. Kohli, A.; Miro, B.; Balié, J.; d’A Hughes, J. Photosynthesis research: a model to bridge fundamental science,  translational products, and socio‐economic considerations in agriculture. J. Exp. Bot. 2020, 71, 2281–2298,  doi:10.1093/jxb/eraa087.  241. Passioura, J.B. Translational research in agriculture. Can we do it better? Crop Pasture Sci. 2020, 71, 517–528,  512.  Publisher’s Note: MDPI stays neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional  affiliations.  © 2020 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. This article is an open access  article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution  (CC BY) license (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). 

Journal

Antioxidants – Multidisciplinary Digital Publishing Institute

Published: Oct 27, 2020

There are no references for this article.