Aktywność biologiczna wybranych składników chmielu oraz ich potencjalny wpływ na organizm człowieka

• Autorzy: Koziara M. , Skomra U.

Warianty tytułu

EN

Biological activity of selected hop components and their potential impact on the human body

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem opracowania jest omówienie najważniejszych metabolitów wtórnych chmielu oraz ich biologicznej aktywności. Badania ostatnich lat wykazały, że chmiel stanowi źródło cennych związków biologicznie aktywnych, w tym polifenoli wykazujących działanie antyoksydacyjne, przeciwzapalne czy estrogenne. Chmiel byt znany i wykorzystywany od pokoleń w celu łagodzenia różnych dolegliwości, ale także jako środek konserwujący czy bakteriobójczy. Największą aktywność biologiczną o charakterze prozdrowotnym przypisuje się dwóm specyficznym dla chmielu związkom chemicznym zaliczanym do grupy polifenoli, są to: ksantohumol i 8-prenylnaringenina. Udowodniono, że związki te charakteryzują się największą aktywnością antyoksydacyjną oraz potencjałem w profilaktyce i leczeniu niektórych chorób nowotworowych. Przytoczone w artykule liczne badania naukowe pokazują szerokie spektrum działania nie tylko tych związków chmielu, ale również kwasów goryczkowych oraz olejków chmielowych. Dotychczasowe badania, mimo że prowadzone byty głównie w warunkach in vitro, daty bardzo obiecujące wyniki. Skłania to do poszukiwania metod pozyskiwania tych związków w sposób naturalny, jak i syntetyczny, a także wykorzystywania ich właściwości na szerszą skalę.

EN

The aim of the study is to discuss the main secondary metabolites of hops and their biological activity. Recent studies have shown that hop is a source of valuable biologically active compounds including polyphenols that have antioxidant, anti-inflammatory or estrogenic effects. Hop was known and used for generations to relieve various complaints, but also as a preservative or antibacterial agents. The highest health promoting activity is attributed to two polyphenols specific to hop, i.e. xanthohumol and 8-prenylnaringenin. It has been proven that these compounds are characterized by the highest antioxidant and cancer preventive potential. The numerous scientific studies cited in the article show a broad spectrum of activity not only of these hop compounds but also of bitter acids and hop oils. Previous studies, although conducted mainly in in vitro conditions, gave very promising results. This leads to the search for methods of obtaining these compounds both from the natural source and by chemical synthesis, as well as the wider use of their properties.

Słowa kluczowe

PL

chmiel; szyszki chmielowe; sklad chemiczny; polifenole; substancje goryczkowe; olejki chmielowe; garbniki roslinne; skladniki mineralne; aktywnosc biologiczna; organizm czlowieka; metabolity wtorne; ksantohumol; izoksantohumol; fitoestrogeny

• Wydawca: -
• Czasopismo: Przemysł Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny
• Rocznik: 2018
• Tom: 62
• Numer: 10
• Opis fizyczny: s.10-14,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Koziara M.

• Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa - Państwowy Instytut Badawczy w Puławach, Puławy

autor

Skomra U.

• Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa - Państwowy Instytut Badawczy w Puławach, Puławy

Bibliografia

• [1] Allsopp P., S. Possemiers, D. Campbell, C. Gill, I. Rowland. 2013. „A comparison of the anti-cancer properties of isoxanthohumol and 8-prenylnaringenin using in vitro models of colon cancer” Biofactors.
• [2] Almaguer C., C. Schönberger, M. Gastl, K. E. Arendt, T. Becker. 2014. “Humulus lupulus a story that begs to be told. Areview”. Journal of Institute of Brewing 120 : 289–314.
• [3] Biendl M., C. Pinzl. 2008. Hops and Health, pp. 123. Deutsches Hopfenmuseum, Wolnzach, Germany.
• [4] Bowe J., Li X. F., J. Kinsey-Jones, A. Heyerick, S. Brain, S. Milligan, K. O’Byrne. 2006. “The hop phytoestrogen, 8-prenylnaringenin, reverses the ovariectomy-induced risein skin temperature in an animal model of menopausal hot flushes”. Journal of Endocrinology 191 : 399–405.
• [5] Cho YC., Kim HJ., Kim YJ., Lee KY., Choi HJ., Lee IS., Kang BY .2008. “Differential antiinflammatory pathway by xanthohumol in IFN-gamma LPS- activated macrophages”. International Immunopharmacology 8, 4, 567–573.
• [6] Colgate E. C., C. L. Miranda, J. F. Stevens, T. M. Bray, E. Ho. 2007. “Xanthohumol, a prenyl-flavonoid derived from hops induces apoptosis and inhibits NF-kB activation in prostate epithelial cells”. Cancer Letters 246 : 201–209.
• [7] Dell’Eva R., C. Ambrosiani, N. Tannini, G. Piaggio, A. Albini, N. Ferrari. 2007. “AKT/NF-kB inhibitor Xanthohumol targets cell growth and angiogenesis in hematologic malignancies”. Cancer 110 : 2007–2011.
• [8] Forster, A., B. Beck, R. Schmidt. 1995. Investigations on hop polyphenols, in Proc. Eur. Brew. Conv. Congr., Brussels, pp. 143–150, IRL Press : Oxford.
• [9] Freedman RR. 2005. “Hot flashes: behavioral treatments, mechanisms, and relation to sleep”. American Journal of Medicine 118 : 124–130.
• [10] Gerha C. 2005. “Broad spectrum antiinfective potential of Xanthohumol from hop (Humulus lupulus L.) in comparison with activities of other hop constituents and xanthohumol metabolites”. Molecular Nutrition Food Research 49, 827–831.
• [11] Gerhaeuser C., N. Frank. 2005. “Xanthohumol, a new all-rounder?”. Molecular Nutrition Food Research 49 : 821–822.
• [12] Gerhaeuser C., A. Alt, E. Heiss, A. Gamal-Eldeen, K. Klimo, J. Knauft, I. Neumann, H. R. Scherf, N. Frank, H. Bartsch, H. Becker. 2002. “Cancer chemopreventive activity of xanthohumol, a natural product derived from hop”. Molecular Cancer Therapeutics 1 : 959–969.
• [13] Gołąbczak J., E. Gendaszewska-Darmach. 2010. “Ksantohumol i inne prenyloflawonoidy szyszek chmielu – aspekty biologiczne I technologiczne” Biotechnologia 1 (88) 82–96.
• [14] Holst B., G. Williamson. 2008. Nutrients and phytochemicals: From bioavailability to bioeffi-cacy beyond antioxidants Current Opinion in Biotechnology, 19, 73–82.
• [15] Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung, A. H. (2011 – Special Crops: Hops. Available 2012) Annual Report at: http://www.hopfenforschung.de/hopfen_annual_report_2012.pdf.
• [16] Kammhuber K. 2005. “Differentiating between the world range of hop varieties according to bitter compounds and polyphenols”. Hopfenrundschau International 42–46.
• [17] Karabín M., T. Hudcovă, L. Jelínek, P. Dostălek. 2016. ” Biologically Active Compounds from Hops and Prospects for Their Use”. Food Science and Food Safety Vol. 15.
• [18] Kondo K. 2004. “Beer and health: Preventive effects of beer components on lifestyle-related diseases”. BioFactors 22 : 303–310.
• [19] Kołota A., M. Oczkowski, J. Gromadzka-Ostrowska. 2014. „Wpływ występujących związków polifenolowych na organizm człowieka przegląd literatury”. Alkoholizm i Narkomania 27, 273–281.
• [20] Kurasawa T., Y. Chikaraishi, A. Naito, Y. Toyoda, Y. Notsu. 2005. „Effect of Humulus lupuluson gastric secretion in a rat Pylorusligated model”. Biological and Pharmaceutical Bulletin 28 : 353–357.
• [21] Lust S., B. Vanhoecke, A. Janssens. 2005. “Xanthohumol kills B-chronic lymphocytic leukemia cells by an apoptotic mechanism”. Molecular Nutrition Food Research 49 : 844–50.
• [22] Mielczarek M., J. Kołodziejczyk, B. Olas. 2010. „Właściwości lecznicze chmielu zwyczajnego (Humulus lupulus L.)”. Postępy fitoterapii 4, 205–21.
• [23] Migdal J., T. Zaorski. 1996. Poradnik plantatora chmielu. Puławy. ISBN-83-85725-30-X.
• [24] Milligan S. R., J. C. Kalita, A. Heyerick, H. Rong, L. De Cooman, D. De Keukeleire. 1999. “Identification of a potent phytoestrogen in hops (Humulus lupulus L.) and beer”. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism 84 : 2249–2252.
• [25] Miranda C. L., G. L. Aponso, J. F. Stevens, M. L. Deinzer, D. R. Buhler. 2000. “Prenylated chalcones and flavanones as inducers of quinine reductase in mouse Hepa 1c1c7 cells”. Cancer Letters 149, 21–29.
• [26] Miranda C. L., J. F. Stevens, V. Ivanov, M. McCall, B. Frei, M. L. Deinzer, D. R. Buhler. 2000. “Antioxidant and prooxidant actions of prenylated and nonprenylated chalcones and flavanones in vitro”. Journal of Agricultural and Food Chemistry 48 (9) 3876–3884.
• [27] Miranda C. L., Y. H. Yang, M. C. Henderson, J. F. Stevens, G. Santana-Rios, M. L. Deinzer, D. R. Buhler. 2000. “Prenylflavonoids from hops inhibit the metabolic activation of the carcinogenic heterocyclic amine 2-amino-3-methylimidazo [4,5-f] quinoline, mediated by cDNA-ex- pressed human CYP1A2”. Drug and Metabolism Disposition 28 : 1297–1302.
• [28] Monteiro R., C. Calhau, A. O. Silva, S. Pinheiro-Silva, S. Guerreiro, F. Gartner et al. 2008. “Xanthohumol inhibits inflammatory factor production and angiogenesis in breast cancer xenografts”. Journal of Cellular Biochemistry 104 (5) 1699–1707.
• [29] Monteiro R., A. Faria, I. Azevedo, C. Calhau. 2007. “Modulation of breast cancer cell urvival by aromatase inhibiting hop (Humulus lupulus L.) flavonoids”. Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology 105 124–130.
• [30] Monteiro R., H. Becker, I. Azevedo, C. Calhau. 2006. “Effect of hop (Humulus lupulus L.) flavonoids on aromatase (estrogen synthase) activity”. Journal of Agricultural and Food Chemistry 54, 2938–2943.
• [31] Natarajan P., S. Katta, I. Andrei. 2008. “Positive antibacterial coaction between hop (Humulus lupulus) constituents and selected antibiotics”. Phytomed 15 : 194–201.
• [32] Negrao R., R. Costa, D. Duarte, T. T. Gomes, M. Mendanha, L. Moura et al. 2010. “Angiogenesis and inflammation signaling are targets of beer polyphenols on vascular cells”. Journal of Cellular Biochemistry 111, 1270–1279.
• [33] Ohsugi M., P. Basnet, S. Kadota, T. Namba, E. Ishii, T. Tamura, Y. Okumura. 1996. “Antibacterial activity of Humulus lupulus against Helicobacter pylori”. Journal of Traditional and Complementary Medicine 13 : 344–345.
• [34] Oshugi M., P. Basnet, S. Kadota, E. Isbii, T. Tamora, Y. Okumura, T. Namba. 1997. „Antibacterial activity of traditional medicines and an active constituent lupulone from Humulus lupulus against Helicobacter pylori”. Journal of Traditional and Complementary Medicine 14, 186–191.
• [35] Overk C. R., J. Guo, L. R. Chadwick. 2008. “In vivo estrogenic comparisons of Trifolium pratense (red clover), Humulus lupulus (hops), and the pure compounds isoxanthohumol and 8-prenylnaringenin”. Chemico-Biological Interactions 176 : 30–39.
• [36] Piendl A., M. Biendl. 2000. “Physiological significance of polyphenols and hop bitters in beer”. Brauwelt International 18 : 310–317.
• [37] Rad M., M. Hümpel, O. Schaefer, R. C. Schoemaker, W. D. Schleuning, A. F. Cohen, J. Burggraaf. 2006. “Pharmacokinetics and systemic endocrine effects of thephytooestrogen 8-prenylnar-ingenin after single oral doses to post-menopausal women”. British Journal of Clinical Pharmacology 62 : 288–296.
• [38] Rybacek V. 1991. ” Hop production” p. 286, ELSEVIER.
• [39] Schönberger C., T. Kostelecky. 2011. “The Role of Hops in Brewing” Journal of the Institute of Brewing 117 : 3.
• [40] Sehmisch S., F. Hammer, J. Christoffel, D. Seidlova-Wuttke, M. Tezval, W. Wuttke, K. Stuermer, E. Stuermer. 2008. “Comparison of the phytohormones geniste-in, resveratrol and 8-prenylnaringenin as agents for preventing osteoporosis”. Planta Med 74 : 794–801.
• [41] Stevens J. F., J. E. Page. 2004. “Xanthohumol and related prenylflavonoids from hops and beer: To your good health”. Phytochemistry 65, 1317–1330.
• [42] Tosetti F., D. M. Noonan, A. Albini. 2009. “Metabolic regulation and redox activity as mechanisms for angioprevention by dietary phytochemicals”. International Journal of Cancer 125, 1997–2003.
• [43] Yamaguchi N., K. Satoh-Yamaguchi, O. Mitsunori. 2009. “In vitro evaluation of antibacterial, anticollagenase, antioxidant activities of hop components (Humulus lupulus) addressing acne vulgaris”. Phytomed 16 : 369–76.
• [44] Zanoli P., M. Zavatti. 2008. “Pharmacognostic and pharmacological profile of Humulus lupulus L”. Journal of Ethnopharmacology 116 : 383–96.

Identyfikatory

DOI

10.15199/64.2018.10.2