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Table 3 Summary of the selected candidate BFIs of herbs and spices and their assessment relative to the nine validation criteria/questions described in [33]

From: Herbs and Spices- Biomarkers of Intake Based on Human Intervention Studies – A Systematic Review

Food item

Metabolites

Biofluid locations

Questions*

1 2 3a 3b 4 5 6 7 8

Anise

Anethole

Serum

N

Y

Y

U

U

Y

U

Y

N

4-methoxyhippuric acid1

Urine

N

Y

Y

U

U

U

Y

N

N

4-methoxybenzoic acid1

Urine

N

Y

Y

U

U

U

Y

N

N

Basil

Estragole

Plasma

N

Y

Y

U

U

N

U

Y

N

Estragole

Urine

N

Y

Y

U

U

N

U

Y

N

trans-anethole

Plasma

N

Y

Y

U

U

Y

U

Y

N

trans-anethole

Urine

N

Y

Y

U

U

Y

U

Y

N

para-Anisaldehyde

Plasma

N

Y

Y

U

U

N

U

Y

N

para-Anisaldehyde

Urine

N

Y

Y

U

U

N

U

Y

N

Capsicum (chili pepper)

Capsaicin

Plasma

Y

Y

Y

U

U

U

U

U

N

Capsicum (CH-19 sweet non-pungent red pepper)

Capsiate

Plasma

Y

U

N

U

U

U

U

N

N

Dihydrocapsiate

Y

U

N

U

U

U

U

N

N

Nordihydrocapsiate

Y

U

N

U

U

U

U

N

N

Vanillyl alcohol

N

U

N

U

U

U

U

N

N

Capsicum (paprika carotenoids)

β-Cryptoxanthin

Plasma and erythrocy-tes

N

Y

N

Y

U

N

U

N

N

Cucurbitaxanthin A

Y

Y

N

Y

U

U

U

N

N

Lutein

N

Y

N

Y

U

N

U

N

N

Zeaxanthin

N

Y

N

Y

U

N

U

N

N

Capsanthin

Y

Y

N

Y

U

U

U

N

N

Capsanthone

Y

Y

N

Y

U

U

U

N

N

Cryptocapsin

Y

Y

N

Y

U

U

U

N

N

Cinnamon

7-hydroxycoumarin

Plasma

Y

Y

Y

U

Y

U

Y

Y

N

7-hydroxycoumarin

Urine

Y

Y

Y

U

Y

U

Y

Y

N

Fennel

trans-Anethole

Plasma

N

Y

Y

U

U

Y

U

Y

N

trans-Anethole

Urine

N

Y

Y

U

U

Y

U

Y

N

1′-hydroxyestragole-G

Plasma

N

Y

N

U

U

U

U

Y

N

1′-hydroxyestragole

Urine

N

Y

N

U

U

U

Y

Y

N

1′-hydroxyestragole-G

Urine

N

N

N

U

U

U

U

Y

N

p-Allylphenol-G

Plasma

N

N

N

U

U

U

U

Y

N

p-Allylphenol-G

Urine

N

N

N

U

U

U

U

Y

N

Estragole

Plasma

N

Y

Y

U

U

N

U

Y

N

Estragole

Urine

N

Y

Y

U

U

N

U

Y

N

para-Anisaldehyde

Plasma

N

Y

Y

U

U

Y

U

Y

N

para-Anisaldehyde

Urine

N

Y

Y

U

U

Y

U

Y

N

Ginger

10-Gingerol

Plasma

Y

Y

Y

N

U

U

Y

Y

N

6-Shogaol

Y

Y

Y

N

U

U

Y

Y

N

6-Gingerol -G

Y

Y

Y

N

U

U

Y

Y

N

8-Gingerol-G

Y

Y

Y

N

U

U

Y

Y

N

10-Gingerol-G

Y

Y

Y

N

U

U

Y

Y

N

6-Shogaol-G

Y

Y

Y

N

U

U

Y

Y

N

6-Gingerol-S

Y

Y

Y

N

U

U

Y

Y

N

8-Gingerol-S

Y

Y

Y

N

U

U

Y

Y

N

10-Gingerol-S

Y

Y

Y

N

U

U

Y

Y

N

6-Shogaol-S

Y

Y

Y

N

U

U

Y

Y

N

Marjoram (Origanum onites)

p-hydroxybenzoic acid

Urine

N

Y

Y

U

U

U

Y

Y

N

Vanillic acid

N

Y

Y

U

U

U

Y

Y

N

m-hydroxyphenylacetic acid

N

Y

Y

U

U

U

Y

Y

N

Ferulic acid

N

Y

Y

U

U

U

Y

Y

N

3,4-dihydroxyphenylacetic acid

N

Y

Y

U

U

U

Y

Y

N

Protocatechuic acid

N

Y

Y

U

U

U

Y

Y

N

Syringic acid

N

Y

Y

U

U

U

Y

Y

N

Caffeic acid

N

Y

Y

U

U

U

Y

Y

N

p-coumaric acid

N

Y

Y

U

U

U

Y

Y

N

Nutmeg

O-demethyl elemicin

Urine

Y

Y

N

U

U

Y

U

N

N

O-demethyl dihydroxy elemicin

Y

Y

N

U

U

Y

U

N

N

Demethylenyl myristicin

Y

Y

N

U

U

Y

U

N

N

Dihydroxy myristicin

Y

Y

N

U

U

Y

U

N

N

Demethylenyl safrole

Y

Y

N

U

U

Y

U

N

N

Parsley

Apigenin

Plasma

N

Y

Y

U

U

U

Y

U

N

Apigenin

Red cells

N

N

Y

U

U

U

Y

U

N

Apigenin

Urine

N

Y

Y

U

U

U

Y

Y

N

Peppermint (capsule, oral admin.)

Menthol glucuronide

Urine

Y

Y

Y

U

U

U

Y

Y

N

Peppermint (intragastric spray)

Menthol

Plasma

Y

Y

Y

U

U

U

U

Y

N

Menthol glucuronide

Plasma

Y

Y

Y

U

U

U

Y

Y

N

M7

Plasma

U

Y

Y

U

U

U

Y

Y

N

M9

Plasma

U

Y

Y

U

U

U

Y

Y

N

M11

Plasma

U

Y

Y

U

U

U

Y

Y

N

M29

Plasma

U

Y

Y

U

U

U

Y

Y

N

M2–16, M18–21, M24, M29–31

Urine

U

U

Y

U

U

U

Y

Y

N

Saffron

Crocetin

Plasma

Y

Y

Y

U

U

U

Y

Y

N

Sage

1,8 cineole

Plasma

N

Y

U

U

U

U

N

Y

N

1,8 cineole

Urine

N

Y

N

U

U

U

N

Y

N

2-OH-1,8-cineole

Plasma

N

Y

N

U

U

U

N

Y

N

2-OH-1,8-cineole

Urine

N

Y

N

U

U

U

N

Y

N

3-OH-1,8-cineole

Plasma

N

N

N

U

U

U

N

Y

N

3-OH-1,8-cineole

Urine

N

Y

N

U

U

U

N

Y

N

7-OH-1,8-cineole

Plasma

N

N

N

U

U

U

N

Y

N

7-OH-1,8-cineole

Urine

N

Y

N

U

U

U

N

Y

N

9-OH-1,8-cineole

Plasma

N

Y

N

U

U

U

N

Y

N

9-OH-1,8-cineole

Urine

N

Y

N

U

U

U

N

Y

N

Tarragon

Estragole

Plasma

N

Y

Y

U

U

N

U

Y

N

Estragole

Urine

N

Y

Y

U

U

N

U

Y

N

trans-anethole

Plasma

N

Y

Y

U

U

Y

U

Y

N

trans-anethole

Urine

N

Y

Y

U

U

Y

U

Y

N

para-Anisaldehyde

Plasma

N

Y

Y

U

U

Y

U

Y

N

para-Anisaldehyde

Urine

N

Y

Y

U

U

Y

U

Y

N

Thyme

Thymol-S

Plasma

N

Y

Y

U

U

Y

Y

Y

N

Thymol-S

Urine

N

Y

Y

U

U

Y

Y

Y

N

Thymol-G

Urine

N

Y

Y

U

U

Y

Y

Y

N

Caffeic acid-S

Urine

N

Y

N

U

U

Y

Y

Y

N

OH-phenylpropionic acid-S

Plasma

N

Y

N

U

U

Y

Y

Y

N

OH-phenylpropionic acid-S

Urine

N

Y

N

U

U

Y

Y

Y

N

p-cymene-diol-G

Plasma

Y

Y

N

U

U

Y

Y

Y

N

p-cymene-diol-G

Urine

Y

Y

N

U

U

Y

Y

Y

N

Carvacrol

Feces

N

N

N

U

U

U

Y

U

N

2-(4-hydroxyphenyl)acetic acid

Feces

U

N

N

U

U

U

Y

U

N

3-(3′-4′-dihydroxyphenyl)propionic acid

Feces

U

N

N

U

U

U

Y

U

N

OH-phenylpropionic acid

Feces

Y

N

N

U

U

U

Y

U

N

3-phenylpropionic acid

Feces

U

N

N

U

U

U

Y

U

N

Turmeric (curcuminoids in capsule, or nanoemulsion)

Curcumin

Plasma

Y

Y

Y

U

Y

U

Y

Y

Y

Curcumin

Serum

Y

Y

Y

U

U

U

Y

N

N

Curcumin

Urine

Y

Y

U

U

U

U

Y

U

N

Curcumin

Feces

Y

Y

U

U

U

U

Y

U

N

Curcumin

Colon

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

U

N

DMC

Plasma

Y

Y

Y

U

Y

U

Y

Y

Y

DMC

Urine

Y

Y

U

U

U

U

Y

U

N

DMC

Colon

Y

Y

U

Y

U

U

U

U

N

DMC-G

Plasma

Y

Y

U

Y

U

U

U

U

N

DMC-G

Urine

Y

Y

U

Y

U

U

U

U

N

DMC-S

Plasma

Y

Y

U

Y

U

U

U

U

N

BDMC

Plasma

Y

Y

Y

U

Y

U

Y

Y

Y

BDMC

Urine

Y

Y

U

U

U

U

Y

U

N

BDMC

Colon

Y

Y

U

Y

U

U

U

U

N

THC

Plasma

Y

Y

Y

U

Y

U

Y

Y

Y

COG

Plasma

Y

Y

Y

U

U

U

Y

Y

Y

COG

Urine

Y

Y

U

U

U

U

Y

U

N

COG

Colon

Y

Y

U

Y

U

U

U

U

N

COS

Plasma

Y

Y

Y

U

Y

U

Y

Y

Y

COS

Urine

Y

Y

U

U

U

U

Y

U

N

COS

Colon

Y

Y

U

Y

U

U

U

U

N

COS

Feces

Y

Y

U

U

U

U

Y

U

N

Hexahydrocurcumin

Liver

Y

Y

N

U

U

U

Y

U

N

Hexahydrocurcuminol

Liver

Y

Y

N

U

U

U

Y

U

N

Ferulic acid

Plasma

N

N

N

U

Y

U

N

N

N

Vanillic acid

Plasma

N

N

N

U

Y

U

N

N

N

Turmeric (Theracurmin1)

Curcumin

Plasma

Y

Y

Y

U

U

U

U

U

N

Turmeric-fresh curcuminoids (capsule)

Curcumin

Plasma

Y

Y

Y

U

U

U

Y

U

N

DMC

Plasma

Y

Y

N

U

U

U

U

U

N

BDMC

Plasma

Y

Y

N

U

U

U

U

U

N

  1. −G, glucuronide; −S, sulfate; BMDC, bisdemethoxycurcumin; DMC, demethoxycurcumin; DMC-G, demethoxycurcumin glucuronide; THC tetrahydrocurcumin; COG curcumin-O-glucoronide. COS, curcumin-O-sulfate. M29, menthol sulfoconjugate; hydroxyl menthol; M7, 9, 11 glucuronide; M3–11, hydroxyl menthol glucuronide; M19–21, dihydroxyl menthol glucuronide; M2, aldehyde-menthol glucuronide; M13–18 carboxylate-menthol, or aldehyde-hydroxyl menthol glucuronide; M29–32, sulfate conjugates; M12, dialdehydementhol glucuronide
  2. 1Theracurmin, commercialized nanoparticle curcumin to increase its absorption
  3. *Possible answers are Y (yes), N (no), or U (unknown or uncertain, or not specified in the study)
  4. Biological/nutritional validation and applicability:
  5. 1. Is the marker compound known as unique for the food or food group (chemical/biological plausibility)?
  6. 2. Is there a dose-response relationship at relevant intake levels of the targeted food (quantitative aspect)?
  7. 3a. Is the single-meal time-response relationship described adequately (single-dose kinetics)?
  8. 3b. Is the biomarker kinetics for repeated intakes of the food/food group adequate (e.g., cumulative aspects)?
  9. 4. Has the marker been shown to be robust after intake of complex meals (robustness)?
  10. 5. Has the marker been shown to compare well with other markers for the same food/food group (reliability)?
  11. Analytical validation:
  12. 6. Is the marker chemically and biologically stable, making measurement reliable (feasibility)?
  13. 7. Are analytical variability (CV%), accuracy, sensitivity, and specificity known as adequate (analytical performance)?
  14. 8. Has the analysis been successfully reproduced in another laboratory (reproducibility)?