TERAPII ALTERNATIVE

Actualităţi şi beneficii ale extractului de hamei (Humulus lupulus L.)

 Updates and benefits of hops extract (Humulus lupulus L.)

Elis Ionus, Laura Bucur

First published: 28 mai 2018

Editorial Group: MEDICHUB MEDIA

DOI: 10.26416/FARM.182.3.2018.1756

Abstract

Known under the nickname “green gold”, hops are a perennial, dioecious plant that can reach a height of 6-9 meters and can live for 12-20 years. Hop species are spread in Central Europe, Southeast Asia, and are naturalized in North America. The therapeutic actions of hops are multiple, the most significant being the sedative, estrogenic, antioxidant and antibacterial effects.  

Keywords
Humulus lupulus L., hops, xanthohumol, isoxanthohumol

Rezumat

Cunoscut sub pseudonimul „aurul verde“, hameiul este o plantă perenă, dioică, ce poate ajunge la o înălţime de 6-9 metri şi poate trăi 12-20 de ani. Speciile de hamei sunt răspândite în Europa Centrală, sud-estul Asiei, fiind naturalizate şi în America de Nord. Acţiunile terapeutice ale hameiului sunt multiple, însemnate fiind în special acţiunea sedativă, acţiunea estrogenică, antioxidantă şi antibacteriană. 

Introducere

Încă din Antichitate, extractul din Humulus lupulus L. (hamei) era folosit în principal pentru a trata tulburările de somn. De asemenea, inflorescenţele femele (denumite conuri) sunt utilizate ca agenţi de stabilizare şi aromatizare în industria berii, iar după studii îndelungate s-a dovedit că hameiul are efecte terapeutice, cum ar fi efectul antibacterian, antifungic, antioxidant, estrogenic, remediu pentru tulburări gastrice de natură nervoasă. Astăzi, extractele de hamei sunt constituenţii principali din multe suplimente alimentare şi dietetice.

Humulus lupulus L. este o plantă agăţătoare, perenă, dioică, aparţinând familiei Cannabaceae, care poate ajunge la o înălţime de 6-9 metri şi poate trăi 12-20 de ani. Hameiul îşi are originea în China, iar astăzi este o plantă spontană în Europa Centrală şi cultivată pe scară largă în toate regiunile temperate. Frunzele sunt opuse, peţiolate, pubescente, 3-5 palmat-lobate, cordate la bază şi cu marginea serat-dinţată. Inflorescenţele mascule sunt mici, verzi, fiind dispuse în ciorchine, iar cele femele în conuri (strobili). Conurile de hamei sunt în general izolate, au 2-5 cm lungime, peţiolate, ovoide, alcătuite din multe bractei ovale, galben-verzui, sesile, membranoase, care se suprapun. Bracteile exterioare sunt plane şi simetrice. Bracteile interioare sunt mai lungi şi mai asimetrice la bază datorită unor pliuri care înconjoară în general un fruct indehiscent (achenă) (1).

Acţiunea sedativă, preanestezică şi anxiolitică a extractelor de hamei a fost demonstrată ştiinţific, în anul 2012, la şobolani(2)

Compoziţia chimică a extractului de hamei

Compoziţia chimică este reprezentată în principal de aşa-numiţii acizi amari (5-20% din greutatea conurilor de hamei), constituiţi din -acizi (humulonă, cohumulonă, adhumulonă) şi din -acizi (lupulonă, colupulonă, adlupulonă), precum şi acizi amari în cantitate mai mică (posthumulon/postlupulon, prehumulon/prelupulon, adprehumulon), cu o structură acil-floroglucidică. De asemenea, hameiul este bogat în flavonozide şi aglicon flavonici (kaemferol, quercetin, quercitrin, rutin)(3), catechine (galatul de catechină, galatul de epicatechină)(4), calchone prenilate (xanthohumol şi izoxanthohumol)(5). În uleiul volatil au fost identificate sute de componente terpenoide (0,3-10% din greutatea unui con – cariofilină, farnesen, humulen, mircene)(6,7), esteri (acetat, propionat şi izobutirat de geranil), cetone (2-undecanonă), acizi liberi (acid valerianic) şi 2-metil-3-buten-2-ol, al cărui conţinut creşte odată cu durata conservării(8).

Printre principiile amare identificate în strobulii de hamei, cele mai importante din punct de vedere terapeutic sunt xanthohumolul şi isoxanthohumolul, acesta din urmă transformat prin tratament termic şi valori crescute ale pH-ului. Drept urmare, isoxanthohumolul este principalul prenilflavonoid prezent în bere, care îi conferă, de altfel, şi gustul amar(9). Totodată, au fost identificaţi şi alţi compuşi, calchone prenilate, care apar la concentraţii de 10 ori mai mici decât cele ale xanthohumolului, care se izomerizează la flavonele corespunzătoare (xanthogalenol, desmetilxanthohumol, 8-prenilnaringenin, 6-prenilnaringenin).

Întrebuinţări tradiţionale ale hameiului

Hameiul este cunoscut încă din Antichitate ca o alternativă la Myrica Gale (aditivul de bere predominant în zona europeană). Ulterior s-a dovedit că hameiul este un conservant mult mai bun datorită proprietăţilor sale antimicrobiene şi gustului amar pe care-l prezintă. Industria berii preia  98% din consumul mondial de hamei.

Mai mult, inflorescenţele femele de hamei au reprezentat o sursă naturală de condiment pentru cereale, sosuri, tutun şi băuturi alcoolice altele decât berea, iar frunzele şi caliciile erau folosite pentru a produce un colorant fin, maroniu. De asemenea, hameiul a fost folosit în parfumuri, creme şi loţiuni, iar tulpina se folosea la fabricarea unui tip de pânză grosieră şi la fabricarea hârtiei.

Ca remediu medicinal era folosit în diverse afecţiuni, pentru efectele sale: sedativ uşor, antispastic, anafrodisiac, antireumatic, analgezic, diuretic şi ca adjuvant în litiaza urinară.

Mecanisme de acţiune

Pe baza cercetărilor ştiinţifice complexe, hameiul are următoarele acţiuni:

  • Acţiunea sedativă: efectul se datorează acizilor amari prezenţi în componenţa extractului de hamei, în principal -acizilor, determinând o sedare semnificativă, îmbunătăţind somnul fără a produce efecte reziduale semnificative sau insomnie de rebound. Cercetările par să sugereze capacitatea reglatoare a -acizilor asupra activităţii inhibitorii a sistemului GABA(7,10).

  • Acţiunea estrogenică: efectul este atribuit, în principal, compusului 8-prenilnaringenin (izomerizat din izoxanthohumol), cu o capacitate de legare semnificativă de receptorii estrogenici (ER şi ER). În urma cercetărilor clinice s-a dovedit că extractul standardizat de hamei împiedică parţial resorbţia osoasă la femeile aflate la menopauză(11), de asemenea, reduce incidenţa bufeurilor şi a altor disconforturi asociate cu deficitul de estrogen (transpiraţie, insomnie, palpitaţii, iritabilitate), fără a avea efectele adverse ale tratamentului hormonal, asociate cu un risc crescut de cancer dependent de hormoni (cancerul de sân, carcinomul endometrial)(12).

  • Acţiunea antioxidantă: într-un studiu axat pe analiza calitativă şi cantitativă a compuşilor flavonici din hamei, s-au identificat şi cuantificat din lăstarii din hamei kaemferolul şi quercitinul, având rol de captare a radicalilor liberi, cum ar fi radicalul superoxid O2(13).

  • Acţiunea antiproliferativă: capacitatea antiproliferativă se bazează pe studii in vitro privind capacitatea prenilflavonoidelor de a inhiba proliferarea cancerului de sân uman (MCF-7), a cancerului de colon (HT-29), a cancerului ovarian (A2780)(14) şi a cancerului de prostată (PC-3 şi DU145)(15).

  • Acţiunea antibacteriană şi antifungică: activitatea antibacteriană, în special pentru bacteriile Gram-pozitive, a fost atribuită humulonei şi lupulonei(16), iar cea antifungică a fost alocată acizilor amari care acţionează împotriva speciilor de Candida albicans, TrichophytonFusarium şi Mucor; totodată, xanthohumolul este prezentat ca un agent antiinfecţios cu spectru larg şi un mecanism de acţiune în curs de investigare.

  • Acţiunea anticoagulantă: printr-un studiu in vitro s-a demonstrat că extractul de hamei, bogat în compuşi flavonici, acizi hidroxicinamici, oligomeri proantocianidinici şi glicozide flavonice, inhibă agregarea plachetară indusă de ADP şi ameliorează activitatea anticoagulantă a celulelor endoteliale umane pentru a reduce semnificativ reactivitatea plachetară(17); de asemenea, s-a demonstrat că xanthohumol previne tromboza venoasă şi arterială prin inhibarea activării trombocitelor, fără risc de sângerare(18).

  • Acţiunea de stimulare a secreţiei gastrice: efectul stomahic, de creştere a volumului sucului gastric, fără a afecta aciditatea, ar putea fi mediat de sistemul nervos colinergic.

Interacţiuni cu alte medicamente

CYP3A4 reprezintă 30% din enzimele citocromului P450 din ficatul uman şi este responsabilă pentru metabolizarea a 70% din totalul medicamentelor(19). CYP1A2 reprezintă 15-20% din enzimele citocromului P450, iar substraturile includ acetaminofen, fenacetin, imipramină, teofilină, cofeină şi warfarină.

Compuşii de prenilflavonoid (cum ar fi 8-prenilnaringenin) şi calchonele prenilate (cum ar fi xanthohumol) nu au inhibat CYP3A4, dar au prezentat activitate inhibitorie asupra CYP2C8 (93%), CYP2C9 (88%), CYP2C19 (70%) şi CYP1A2 (27%), dar inactivarea dependentă de timp a fost observată numai pentru CYP1A2. Isoxanthohumolul din hamei a fost cel mai puternic inhibitor al CYP2C8, în timp ce 8-prenilnaringenin a fost cel mai puternic inhibitor al CYP1A2, CYP2C9 şi CYP2C19(20).

Drept urmare, trebuie să ţinem seama de medicamentele administrate concomitent cu hameiul şi care au metabolizare la nivelul acestor enzime, şi desigur de polimorfismul genetic enzimatic, deoarece acestea pot afecta siguranţa şi eficacitatea medicamentelor.

Concluzii

Conform datelor prezentate, se poate afirma că extractul de hamei prezintă numeroase proprietăţi care pot fi folosite în scop terapeutic. Rezultatele cercetătorilor evidenţiază importanţa hameiului ca sursă potenţială de compuşi activi, ce pot fi folosiţi pentru rolul lor adjuvant în tratarea diferitelor afecţiuni. Prin urmare, extractul de hamei reprezintă o nouă sursă de compuşi bioactivi fundamentată ştiinţific pentru obţinerea de produse nutraceutice sau de suplimente alimentare. 

Bibliografie

  1. European Pharmacopoeia (Ph.Eur.) 9th Edition (2017), Hop strobile – Lupuli flos, vol I, 1388.
  2. R. Shishehgar, A. Rezaie, M. Nazeri (2012). Study of sedation, pre-anensthetic and anti-anxiety effects of hop (Humulus lupulus) extract compared with diazepam in rats. J. Anim. Vet. Adv. 11 2570–2575.
  3. Sägesser M, Deinzer M (1996). HPLC-Ion Spray-Tandem Mass Spectrometry of Flavonol Glycosides in Hops, pp. 129-134. 
  4. Gorissen, H, Bellink, C, Vancraenenbroeck, R, Lontie, R (1968). Separation and identification of (+)-gallocatechine in hops. Archives Internationales de Physiologie et de Biochimie. 76,932–934. 
  5. Stevens, JF, Ivancic, M, Hsu, V, Deinzer, ML (1997). Prenylflavonoids from Humulus lupulus. Phytochemistry. 44,1575-1585.
  6. Malizia, RA, Molli, JS, Cardell, DA, Grau, RJA (1999). Essential oil of hop cones (Humulus lupulus L.). Journal of Essential Oil Research. 11,13-15.
  7. Paola Zanoli, Manuela Zavatti (2008). Review, Pharmacognostic and pharmacological profile of Humulus lupulus L. Journal of Ethnopharmacology. 116,383-396. 
  8. Prof. univ. dr. Viorica Istudor (2001). Farmacognozie, Fitochimie, Fitoterapie, Vol. II. Ed. Medicală, Bucureşti, pp. 256-257.
  9. Stevens, JF, Taylor, AW, Deinzer, ML (1999). Quantitative analysis of xanthohumol and related prenylflavonoids in hops and beer by liquid chromatography-tandem mass spectrometry. Journal of Chromatography. A832,97-107. 
  10. H. Schiller, A. Forster, C. Vonhoff , M. Hegger, A. Biller, H. Winterhoff (2006). Sedating effects of Humulus lupulus L. extracts. Phytomedicine. 13, 535–541. 
  11. Annekathrin M. Keiler, Janina Helle, Manuela I. Bader, Tino Ehrhardt, Kristin Nestler, Georg Kretzschmar, Ricardo Bernhardt, Günter Vollmer, Dejan Nikolić, Judy L. Bolton, Guido F. Pauli, Shao-Nong Chen, Birgit M. Dietz, Richard B. van Breemen, Oliver Zierau (2017). A standardized Humulus lupulus (L.) ethanol extract partially prevents ovariectomy-induced bone loss in the rat without induction of adverse effects in the uterus. Phytomedicine. 34,50-58. 
  12. Vida Aghamiri, Mojgan Mirghafourvand, Sakineh Mohammad-Alizadeh-Charandabi, Hossein Nazemiyeh (2016). The effect of Hop (Humulus lupulus L.) on early menopausal symptoms and hot flashes: A randomized placebo-controlled trial. Complementary Therapies in Clinical Practice. 23,130-135.
  13. Annalisa Maietti, Virginia Brighenti, Gianpiero Bonetti, Paola Tedeschi, Francesco Pio Prencipe, Stefania Benvenuti, Vincenzo Brandolini, Federica Pellati (2017). Metabolite profiling of flavonols and in vitro antioxidant activity of young shoots of wild Humulus lupulus L. (hop). Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 142 (2017)28-34.
  14. Miranda, CL, Stevens, JF, Helmrich, A, Henderson, MC, Rodriguez, RJ, Yang, Y-H, Deinzer, ML, Barnes, DW, Buhler, DR (1999). Antiproliferative and cytotoxic effects of prenylated flavonoids from hops (Humulus lupulus) in human cancer cell lines. Food and Chemical Toxicology. 37, 271–285.
  15. L. Delmullea A, Bellahce` neb, W. Dhoogec, F. Comhairec, F. Roelensa, K. Huvaerea, A. Heyericka, V. Castronovob, D. De Keukeleire (2006). Short communication, Anti-proliferative properties of prenylated flavonoids from hops (Humulus lupulus L.) in human prostate cancer cell lines. Phytomedicine. 13,732–734. 
  16. Teuber and Schmalreck, 1973, Simpson and Smith, 1992; Oshugi and colab., 1997. 
  17. Boguslawa Luzak, Jacek Golanski, Tomasz Przygodzki, Magdalena Boncler, Dorota Sosnowska, Jan Oszmianski, Cezary Watala, Marcin Rozalski (2016). Extract from spent hop (Humulus lupulus L.) reduces blood platelet aggregation and improves anticoagulant activity of human endothelial cells in vitro. Jurnal of Functional Foods. 257-269.
  18. Guang Xin , Zeliang Wei, Chengjie Ji, Huajie Zheng, Jun Gu, Limei Ma, Wenfang Huang, Susan L. Morris-Natschke, Jwu-Lai Yehf, Rui Zhang, Chaoyi Qin, Li Wen, Zhihua Xing, Yu Cao, Qing Xia, Ke Li, Hai Niu, Kuo-Hsiung Lee, Wen Huang (2017). Xanthohumol isolated from Humulus lupulus prevents thrombosis without increased bleeding risk by inhibiting platelet activation and mtDNA release. Free Radical Biology and Medicine. 108, 247-257.
  19. Wienkers, LC, Heath, TG (2005). Predicting in vivo drug interactions from in vitro drug discovery data. Nat. Rev. Drug Discovery. 4,825-833.
  20. Yang Yuan, Xi Qiu, Dejan Nikolic, Shao-Nong Chen, Ke Huang, Guannan Li, Guido F. Pauli, Richard B. van Breemen (2014). Inhibition of human cytochrome P450 enzymes by hops (Humulus lupulus) and hop prenylphenols. European Journal of Pharmaceutical Sciences. 53,55-61.

Articole din ediţiile anterioare

TERAPII ALTERNATIVE | Ediţia 183 (4) / 2018

Efectele antibacteriene ale nanoparticulelor de argint. Mecanisme de acţiune

Ionuţ Emilian Blejan, Andreea Letiția Arsene

Cunoaşterea aprofundată a mecanismelor de instalare a rezistenţei bacteriene la antibiotice permite modificarea structurilor chimice ale medicament...

30 septembrie 2018
GEMOTERAPIE | Ediţia 5 190 / 2019

Echilibrul interior

Sorina Soescu

Cele mai multe suferinţe ale oamenilor apar din interpretările pe care mintea le dă realităţii în care trăieşte corpul. Cu alte cuvinte, nu ceea ce...

30 octombrie 2019