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	Humulon
	Strukturformel und Molekülmodell
	Strukturformel von (R)-Humulon
	Allgemeines
Molekularformel	C21huh30Ö5
IUPAC-Name	(6R)-3,5,6-Trihydroxy-2-(3-methylbutanoyl)-4,6-bis(3-methylbut-2-en-1-yl)cyclohexa-2,4-dien-1-on
Andere Namen	α-Lupulasäure, α-Bittersäure
LÄCHELN	O=C(C1=C(/O)C(=C(O)[C@@](O)(C1=O)CC=C(/C)C)CC=C(/C)C)CC (C)C
CAS-Nummer	26472-41-3
PubChem	442911
Portal	Chemie

Humulon

Humulon, auch bekannt als α-Lupulasäure, schmeckt bitter organische Verbindung die in den Samenkapseln von reifen vorkommt hüpfen (Humulus lupulus).^[1]

Humulon ist eine der wichtigsten Komponenten, die unter dem Sammelnamen bekannt sind Alphasäuren. Diese Verbindungen sind mitverantwortlich für den bitteren Geschmack des Bieres.

Synthese

Obwohl Humulon ein natürliches Produkt es kann auch im Labor synthetisiert werden. Die Synthese beginnt mit 1,2,3,5-Tetrahydroxybenzol, das durch a Friedel-Craftsacylation (ich) mit Isovaleroylchlorid reagiert zu 2,3,4,6-Tetrahydroxyisovalerophenon. Nach diesem Schritt folgt die Reaktion (ii) mit Prenylbromid (1-Brom-3-methyl-2-buten) um Humulon zu bilden.^[2]

Struktur und Eigenschaften

Chemisch gesehen ist Humulon ein Derivat von Phloroglucinol mit drei Isopren-Seitenketten. In zwei der Seitenketten ist a Doppelbindung vorhanden, ist die dritte Seitenkette gesättigt.

Mögen Askorbinsäure Humulon zeigt das unerwartete Phänomen von a Hydroxylgruppe direkt an eine Doppelbindung gebunden. Es Keto-Enol-Gleichgewicht hat sich daher auf die . verschoben Enolform. Die kontinuierliche Konjugation im ungesättigten System und die Möglichkeit zur Bildung eines internen Wasserstoffverbindung sind die Grundlage dafür. Damit ist das System vergleichbar mit β-Diketone, Säuren und Ester.

isohumulon

Unter dem Einfluss der thermischen Bedingungen während der Brühvorgang (eine siedende wässrige Lösung) Humulon unterliegt a Umleitung zu cis- und trans-Isohumulon. Im cis-Isohumulon (mittlere Struktur unten) enthält die Hydroxylgruppe und die iso-Pentenylgruppe befindet sich auf der gleichen (hinteren) Seite des Fünfrings, im transIsomer (rechte Struktur unten) ist das bevindt iso-Pentenylgruppe noch auf der Rückseite, die Hydroxylgruppe ist an die Vorderseite des Fünfrings gewandert:

Diese Stoffe werden in die isomerisierten Alphasäuren (Englisch: Isomerisierte Alphasäuren oder IAA). Obwohl durch die Reaktionsbedingungen eine Vielzahl von Oxidationsprodukten entsteht, finden sich die Isohumulone immer noch in Bier.^[3] Unter den Bedingungen des Brauprozesses ist die Löslichkeit der isomerisierten Alphasäuren deutlich höher als die von Humulon selbst.^[4]

Biosynthese

Das Biosynthese von humulon in Humulus lupulus beginnt mit Isovaleryl-CoA und 3 Moleküle Malonyl-CoA. Die Antwort wird katalysiert durch die Enzym Florovalerophenon-Synthetase. Die Reaktion führt zum Benzolderivat 3-Methyl-1-(2,4,6-trihydroxyphenyl)butan-1-on. Aus dem Desoxyxylulose-Weg ist Dimethylallylpyrophosphat verwendet, um die Prenylierung (Aufbringung der Seitenketten) des Aromaten zu Humulon zu realisieren.^[5]

Die beschriebenen Reaktionen lassen sich in reaktionsgleichungsähnlichen Regeln wie folgt darstellen:

Isovaleryl-CoA 3 Malonyl-CoA → 4 CoASH 3 CO₂ 3-Methyl-1-(2,4,6-trihydroxyphenyl)butan-1-on

3-Methyl-1-(2,4,6-trihydroxyphenyl)butan-1-on 2 DMAPP → Humulon

Ein wichtiger Unterschied zwischen den beiden Routen ist der Zeitpunkt der Einführung der Hydroxylgruppe an Position 3 im Cyclohexadienring.

Biologische Eigenschaften

In vitro Humulon weist nachweislich ein breites Spektrum an biologischer Aktivität auf, einschließlich antibakterieller,^[6]^[7]^[8]^[9]Antioxidans,^[9]^[10] und Hemmung von Cyclooxygenase-2.^[11]^[12]

Quellen, Anmerkungen und/oder Verweise

↑J. de Keukeleire, G. Ooms, A. Heyerick, I Roldan-Ruiz, E. van Bockstaele, D. de Keukeleire : Bildung und Akkumulation von Alphasäuren, Betasäuren, Desmethylxanthohumol und Xanthohumol während der Hopfenblüte (Humulus lupulus L.) Zeitschrift für Agrar- und Lebensmittelchemie 51 (15) s. 4436 – 4441 (2003) DOI:10.1021/jf034263z
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[1] J. de Keukeleire, G. Ooms, A. Heyerick, I Roldan-Ruiz, E. van Bockstaele, D. de Keukeleire : Bildung und Akkumulation von Alphasäuren, Betasäuren, Desmethylxanthohumol und Xanthohumol während der Hopfenblüte (Humulus lupulus L.) Zeitschrift für Agrar- und Lebensmittelchemie 51 (15) s. 4436 – 4441 (2003) DOI:10.1021/jf034263z

[2] ra et al. : Ein Syntheseweg zu (±)-Humulon Stier. Chem.-Nr. Sozial. jpn. 62 (9) s. 3034 – 3035 (1989) DOI:10.1246/bcsj.62.3034

[3] C. A. Blanco, A. Rojas, P. A. Caballero, F. Ronda, M. Gomez, I. Caballero : Eine bessere Kontrolle der Biereigenschaften durch Vorhersage des Säuregehalts von Hopfen-Iso-α-Säuren Trends in Lebensmittelwissenschaft und -technologie 17 (7) s. 373 – 377 (2006) DOI:10.1016/j.tifs.2005.11.012

[4] H. M. Esslinger, L. Narziss : Bär Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie s. 2009- Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA (2003) DOI:10.1002/14356007.a03_421

[5] M. Goese, K. Kammhuber, A. Bacher, M. H. Zenk, W. Eisenreich : Biosynthese von Bittersäuren im Hopfen. Eine (13)C-NMR- und (2)H-NMR-Studie zu den Bausteinen von Humulon Zeitschrift der Föderation Europäischer Biochemischer Gesellschaften 263 s. 447 – 454 (1999)

[6] J. C. Lewis, G. Alderton, J. F. Carson, D.M. Reynolds, W. D. MacLay : Lupulon und Humulon-antibiotische Bestandteile des Hopfens Das Journal of Clinical Investigation 28 (5) s. 916 – 919 (1949) DOI:10.1172/JCI102178

[7] W. F. Erdmann : Phytonzide. I. Lupulon und Humulon; ihre antibakterielle Wirkung und ihre Verwendung bei tuberkulösen Infektionen Diese Pharmazie 6 (9) s. 442 – 451 (1951)

[8] E. R. Dumas, A. E. Michaud, C. Bergeron, J.L. Lafrance, S. Mortillo, S. Gafner : Deodorierende Wirkung eines überkritischen Hopfenextrakts: Antibakterielle Aktivität gegen Corynebacterium xerosis und Staphylococcus epidermidis und Wirksamkeitsprüfung eines Hopfen/Zink-Ricinoleat-Sticks beim Menschen durch sensorische Bewertung der axillären Deodoranz Zeitschrift für kosmetische Dermatologie 8 (3) s. 197 – 204 (2009) DOI:10.1111/j.1473-2165.2009.00449.x

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[10] M. Tagashira, M. Watanabe, N. Uemitsu : Antioxidative Wirkung von Hopfenbittersäuren und ihren Analoga Biowissenschaften, Biotechnologie und Biochemie 59 (4) s. 740 – 742 (1995) DOI:10.1271/bbb.59.740

[11] K. Yamamoto, J. Wang, S. Yamamoto, H. Tobe : Suppression der Cyclooxygenase-2-Gentranskription durch Humulon von Bierhopfenextrakt untersucht in Bezug auf Glucocorticoid FEBS-Briefe 465 (2-3) s. 103 – 106 (2000) DOI:10.1016/S0014-5793(99)01727-5

[12] J. C. Lee, J. K. Kundu, D.M. Hwang, H. K. Na, Y. J. Surh : Humulon hemmt die Phorbolester-induzierte COX-2-Expression in der Maushaut, indem es die Aktivierung von NF-kappaB und AP-1 blockiert: IkappaB-Kinase und c-Jun-N-terminale Kinase als jeweilige potenzielle vorgelagerte Ziele Karzinogenese 28 (7) s. 1491 – 1498 (2007) DOI:10.1093/carcin/bgm054

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