Nie ma chyba bardziej lubianej przez mężczyzn rośliny niż chmiel. Nie wynika to, bynajmniej, z zamiłowania do ziołolecznictwa… Ekstrakt chmielowy jest od wieków istotnym, a w ostatnich dekadach niezbędnym składnikiem tak lubianego, złocistego zazwyczaj napoju.
Chmiel zwyczajny Humulus lupulus
Gatunek szczególnie ceniony przez piwoszy, jest dwupienną byliną z rodziny konopiowatych Cannabaceae, występującą na terenie Europy, na Syberii i w Ameryce Płn. W Polsce rośnie dziko w całym kraju, w wilgotnych zaroślach. Regionem słynącym z uprawy najlepszego gatunkowo chmielu jest Lubelszczyzna. Jesteśmy czwartymi w Unii Europejskiej, a szóstymi na świecie producentami chmielu! Podczas podróży malowniczą Wyżynę Lubelską widzimy plantacje chmielu, pełne charakterystycznych tyczek, na których wiją się, zgodnie z ruchem wskazówek zegara, 6-metrowe, a czasem i dłuższe chmielowe łodygi. Łodyga chmielu jest cienka, kanciasta i opatrzona zadzierzystymi włoskami, które umożliwiają jej mozolne wdrapywanie się ku górze. Znajdują się na niej, położone parami, naprzeciwległe liście, na brzegu grubo ząbkowane, w nasadzie sercowato wcięte, z wierzchu bardzo szorstkie. Kwiaty są rozdzielnopłciowe, a znaczenie praktyczne mają jedynie te żeńskie, tworzące charakterystyczne owocostany, przypominające strukturą szyszkę.
Substancją leczniczą są owocostany chmielu, zbierane w pogodne dni, zazwyczaj pod koniec sierpnia, kiedy nabierają zielonożółtego koloru. Suszone są cienkimi warstwami w cieniu i przewiewie, dla uniknięcia strat w olejku eterycznym. Powstają w ten sposób szyszki chmielowe Strobilli Lupuli, wykorzystywane w przemyśle farmaceutycznym i spożywczym. Na powierzchni szyszek występują liczne włoski gruczołowe, wypełnione żółtobrunatną treścią. Podczas suszenia owocostanów włoski okruszają się częściowo, dzięki czemu powstaje osobna substancja lecznicza, mająca pierwotnie barwę zielonkawożółtą, która z czasem przechodzi w pomarańczową. Ten lepki proszek zwany jest lupuliną Lupulinum lub gruczołami chmielowymi Glandulae Lupuli.
Niepozorne szyszki
Zawierają do 1,6% olejku eterycznego, w którym pośród co najmniej 30 składników wyróżniają się seskwiterpeny: humulen (inaczej a-kariofilen), farnezen czy ß-kariofilen oraz monoterpeny (mircen). Występuje żywica zawierająca mieszaninę pochodnych floroglucyny: a-kwasy, głównie humulon oraz ß-kwasy, których głównym przedstawicielem jest lupulon. Kwasy żywicowe należą do związków goryczowych i niestety, są bardzo nietrwałe, łatwo ulegają utlenieniu, izomeryzacji i polimeryzacji do nieaktywnych farmakologicznie związków. Bogactwa składu niepozornych na pierwszy rzut oka szyszek chmielowych dopełniają flawonoidy (pochodne kemferolu, kwercytyny i apigeniny), chalkony (w tym istotny dla aktywności farmakologicznej chmielu ksantohumol), garbniki (do 5%), cholina i woski.
Lupulina
czyli wysuszone gruczoły wydzielnicze chmielu, zawiera do 3% olejku eterycznego, który charakteryzuje się wysoce zmiennym składem, w zależności od pochodzenia surowca, a głównie odmiany. Wyróżnić jednak można charakterystyczne składniki, m.in. mircen, farnezen, humulen, ß-kariofilen, izomaślan 2-metylonbutylu i 2-propylobutylu, 2-tridekanon, estry metylowe kwasu docenowego i dekadienowego oraz inne terpeny, w skład których wchodzą grupy tlenowe. Skład chemiczny lupuliny uzupełniają związki siarkowe.
Do produkcji piwa
Zaczęto używać chmielu w niemieckich klasztorach, między rokiem 859 a 875, choć samo piwo znane było już od kilku tysięcy lat, „wynaleziono” je w starożytnym Egipcie. Szyszki chmielowe długo konkurowały o miano najważniejszego dodatku do piwa z innymi roślinami, jak np. woskownica europejska Myrica gale, którą browarnicy stosowali dość powszechnie jeszcze w XIX w. Pierwotne zastosowanie ekstraktów chmielowych, jako dodatków w browarnictwie, wynikało z ich właściwości przeciwbakteryjnych (konserwujących). Wkrótce smakosze docenili charakterystyczną goryczkę, jaką nadają piwu związki obecne w chmielu. Niebagatelne znaczenie ma również fakt, iż a-kwasy, obecne w chmielu i jego przetworach, jako związki hydrofobowe stabilizują pianę, bez której trudno wyobrazić sobie spożywanie lubianego napoju. Korzystny wpływ na stabilność piany wywierają ksantohumol i jego pochodna izoksantohumol.
Humulus lupulus był znany już od starożytności i to nie tylko jako dodatek do produkcji alkoholi. Wspominał o nim w swych dziełach znany badacz natury Pliniusz Starszy (23-79 n. e.), dzięki któremu wiemy, że młode pędy chmielowe traktowane były przez starożytnych Rzymian jako jarzyna. Również w dzisiejszych czasach we Francji i krajach sąsiednich z młodych pędów przyrządza się zupy, omlety, sałatki z sosem winegret, a gotowane na parze przypominają smakiem szparagi i są ich tańszym odpowiednikiem.
Młode pędy chmielowe, oprócz soczystości i delikatnego smaku, cechuje duża zawartość witamin z grupy B i wielu składników mineralnych, a olejki eteryczne i gorycze w nich zawarte poprawiają apetyt i ułatwiają przyswajanie innych ciężkostrawnych pokarmów. Wracając jednak do czasów bardziej odległych: z chmielu otrzymywano doskonały brązowy barwnik, a włókniste łodygi służyły do wyrobu grubych tkanin oraz papieru i lin. Chmiel wykorzystywany jest też przez przemysł perfumiarski, zwłaszcza przy tworzeniu zapachów orientalnych, i do produkcji kosmetyków.
Od wieków w lecznictwie
Humulus lupulus jest obecny w lecznictwie od tysiącleci, stosowany był na wiele dolegliwości. Polecany zwłaszcza jako łagodny środek uspokajający w leczeniu bezsenności i nerwowości. Tradycyjnie stosowany w leczeniu nadmiernego podniecenia, niepokoju i napięcia związanego z bólami głowy, dla poprawy trawienia i apetytu oraz w łagodzeniu bólów zębów, uszu czy w neuralgiach. Rdzenni mieszkańcy Ameryki używali chmielu jako środka uspokajającego, przeciwreumatycznego, przeciwzapalnego, łagodzącego bóle i na „piasek w nerkach”. Plemiona te używały gorących kompresów z chmielu w leczeniu gruźlicy. Indianie z terenów dzisiejszej Dakoty łagodzili naparami z chmielu zarówno gorączkę, jak i bóle jelitowe.
Tradycyjna medycyna indyjska (Ayurveda) polecała leki zawierające chmiel w przypadku niepokoju związanego z napięciem nerwowym, bólami głowy, także w przypadku niestrawności.
Tradycyjna medycyna chińska (TCM) używała chmielu w leczeniu bezsenności, rozdrażnienia nerwowego, dyspepsji i przy braku apetytu. Alkoholowe ekstrakty z chmielu były stosowane klinicznie w leczeniu trądu, gruźlicy, ostrej biegunki bakteryjnej oraz azbestozy (pylicy płuc) – z dobrym skutkiem.
Aromaterapia używa chmielu w nerwowości, nerwobólach, w schorzeniach wywołanych nadmiernym stresem, schorzeniach układu oddechowego, do pielęgnacji skóry.
Na problemy ze snem
Chmiel był od wieków składnikiem leków o działaniu uspokajającym, a powszechność stosowania tych preparatów świadczyła o ich skuteczności oraz braku przykrych dla pacjenta działań niepożądanych. Podręczniki farmakognozji i fitoterapii opisują działanie związków obecnych w chmielu, polegające na utrudnianiu przenoszenia bodźców do ośrodkowego układu nerwowego, przez co hamowana jest nieznacznie aktywność kory mózgowej, co skutkuje działaniem uspokajającym, dotyczącym zwłaszcza sfery płciowej.
Wyciągi z szyszek chmielowych, jak i samą lupulinę, stosowano jako środek uspokajający sedativm w stanach zmęczenia i wyczerpania nerwowego, nadmiernej wrażliwości, która prowadzi do problemów ze snem, zwłaszcza trudności w zaśnięciu. Preparaty chmielowe polecane są w zaburzeniach nerwowych okresu przekwitania, nadpobudliwości u kobiet i mężczyzn oraz w zmazach nocnych. Tradycja oraz znani fitoterapeuci, np. Zbigniew T. Nowak, polecają znów modne niegdyś poduszki wypełnione wysuszonymi szyszkami chmielu, co gwarantować ma szybki i krzepiący sen.
Brak dobrych badań klinicznych
nad skutecznością i mechanizmem działania tak powszechnie używanego w lecznictwie i obecnego w diecie surowca. Badaniom klinicznym poddawane są często mieszanki zawierające szyszki chmielu, jako jeden ze składników, co nie pozwala na naukowe potwierdzenie skuteczności rośliny, której powszechność stosowania nie może być oparta tylko na popularności. Udowodniono działanie nasenne i uspokajające 2-metylo- 3-buten-2-olu (metylobutenolu), produktu oksydacji humulonu, lupulonu i colupulonu, który powstaje podczas przechowywania szyszek chmielowych. Wykazuje on działanie depresyjne na centralny układ nerwowy, jednak jego niska zawartość w chmielu (zaledwie 0,04%) nie może determinować całej aktywności sedatywnej rośliny. Istnieją jednak badania potwierdzające skuteczność ekstraktów z chmielu etanolowych i otrzymanych przy użyciu CO2 w stanie nadkrytycznym, w redukowaniu spontanicznej aktywności motorycznej, wydłużanie czasu snu wywołanego przez inne substancje oraz wywołaniu stanu hipotermii (obniżenia temperatury). Te i inne badania, choć prowadzone na zwierzętach, potwierdzają aktywność chmielu jako substancji uspokajającej i nasennej. Roślina ta musi się stać obiektem poważnych badań klinicznych nad skutecznością i mechanizmami działania związków aktywnych.
W niestrawności
Związki goryczowe w chmielu powodują na drodze odruchowej (łuk odruchowy) wydzielanie śliny i soku żołądkowego oraz śluzu bogatego w mukopolisacahrydy. Dzięki temu ułatwione jest trawienie i przyswajanie pokarmów oraz zwiększone łaknienie, które zna chyba z doświadczenia każdy z miłośników piwa. Związki goryczowe wykazują też silne działanie przeciwbakteryjne wobec licznych gatunków mikroorganizmów zasiedlających jelita, również tych odpornych na antybiotyki.
Preparaty i przetwory chmielowe są zalecane do podawania doustnego przy osłabieniu procesów trawiennych, niedokwaśności, nadmiernej fermentacji jelitowej, wzdęciach oraz innych nieprzyjemnych objawach, świadczących o przewlekłym nieżycie przewodu pokarmowego.
Doskonały przeciwutleniacz
Liczne związki, o zróżnicowanej budowie chemicznej, wykazują właściwości przeciwutleniające. Liczne efekty prozdrowotne związków pochodzenia roślinnego, a więc i samych roślin, związane są bezpośrednio lub pośrednio z aktywnością przeciwutleniającą. Dzięki niej nie dochodzi do uszkodzenia komórek, powodowanych przez reaktywne formy tlenu, takie jak wolne rodniki, tlen singletowy czy nadtlenek wodoru. Wolne rodniki i inne reaktywne formy tlenu, powodując uszkodzenie naturalnie występujących lipidów, protein oraz kwasów nukleinowych, leżą u podstaw wielu chorób, takich jak nowotwory, choroby układu sercowo-naczyniowego, zaburzeń odporności, cukrzycy, stanów zapalnych czy chorób neurodegeneracyjnych. Badania prowadzone przy zastosowaniu metody ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity – zdolność pochłaniania wolnych rodników tlenowych), która wykorzystywana jest powszechnie w celu określenia właściwości antyoksydacyjnych próbek biologicznych oraz żywności, wykazały wysoką aktywność ksantohumolu. Była ona porównywalna z aktywnością związków katechinowych, obecnych w zielonej herbacie (stosowanych w badaniu jako próba kontrolna) a znacznie wyższa niż witamin E i C, które są znanymi przeciwutleniaczami. Również związki goryczowe w chmielu wykazały właściwości przeciwutleniające. Zdolność wymiatania wolnych rodników przez ksantohumol była potwierdzona licznymi badaniami. Inne testy udowodniły hamowanie utlenienia lipidów oraz właściwości niszczenia wolnych rodników przez humulon i lupulon, przy czym okazały się one aktywniejsze niż kwas askorbinowy (witamina C) czy a-tokoferol (witamina E).
Sprawdzony w chemoprewencji
W dobie masowych zachorowań na wszelkiego typu nowotwory („epidemia XXI wieku”), szczególnego znaczenia nabiera chemoprewencja. Polega ona na stosowaniu różnych substancji (w tym naturalnych) dla zahamowania, odwrócenia lub opóźnienia procesu nowotworzenia (kancerogenezy). Idealna substancja do stosowania w chemoprewencji powinna być nietoksyczna, nawet przy dłuższym stosowaniu. Najlepiej, gdyby mogła być elementem codziennej diety. Substancjami stworzonymi, dosłownie i w przenośni przez naturę, do odegrania tak pożytecznej roli w zapobieganiu nowotworom, są związki naturalne pochodzenia roślinnego, czego wzorcowym przykładem może być właśnie ksantohumol. Jego szerokie spektrum działania przeciwnowotworowego obejmuje zarówno blokowanie aktywacji szlaków metabolicznych wywołujących kancerogenezę, indukcję enzymów detoksyfikacyjnych, które te szkodliwe procesy zatrzymują, jak i hamowanie wzrostu guzów we wczesnym etapie ich rozwoju. Ksantohumaol, jak i 8-prenylonaryngenina wykazały zdolność do inhibicji kancerogeny, o charakterze aminy, obecnej zwłaszcza w gotowanym mięsie, poprzez zablokowanie enzymów związanych z cytochromem P450, a w szczególności Cyp1A2. Inne badania potwierdziły tę aktywność dla pozostałych pochodnych prenylowych flawonoidów, obecnych w chmielu.
Antyproliferacyjne i cytotoksyczne właściwości ksantuhumolu i innych związków polifenolowych w chmielu zostały potwierdzone licznymi badaniami na liniach komórkowych nowotworów piersi, jajników, jelita grubego i innych. Ksantohumol i jego pochodne hamowały również angiogenezę (tworzenie naczyń krwionośnych, zaopatrujących guz) oraz indukowały apoptozę, czyli zaprogramowaną śmierć komórki. Wszystkie te aktywności, przy braku toksyczności związków obecnych w chmielu, pozwalają wiązać z tą rośliną wielkie nadzieje na przyszłość.
Łagodzi „uderzenia gorąca”
Właściwości estrogenne ekstraktów z szyszek chmielowych są znane od dawna. Najsilniejszym działaniem, wśród wszystkich związków polifenolowych obecnych w Humulus lupulus, cechuje się 8-prenylonaryngenina, która jest produktem izomeryzacji desmetyloksantohumolu (prekursor). Innym źródłem tego związku jest proces demetylacji izoksantohumolu, zachodzący w organizmie człowieka, dzięki aktywności mikroflory bakteryjnej zasiedlającej jelita. Związek ten ma największe, spośród wszystkich fitoestrogenów, powinowactwo do ERa, jest bowiem związkiem działającym około 100 razy silniej od genisteiny i daidzeiny (naturalnych agonistów receptorów ERa). In vivo estrogenna aktywność omawianej prenylowej pochodnej naryngeniny jest około 20000 razy słabsza w stosunku do 17ß-estradiolu. W badaniach klinicznych udowodniono skuteczność 8-prenylonaryngeniny w łagodzeniu symptomów klimakterium, takich jak „uderzenia gorąca” czy dolegliwości naczynioruchowych oraz prewencji osteoporozy.
Wyniki badań sugerują, że związki obecne w chmielu mogą stanowić element racjonalnej fitoterapii, zwłaszcza, że są pozbawione działań niepożądanych, charakterystycznych dla hormonalnej terapii zastępczej.
Roślina z perspektywami
Chmiel to roślina od wieków obecna w kulturze, w lecznictwie i… w kuflach. Dzięki badaniom farmakognostycznym i fitochemicznym oraz licznym badaniom przedklinicznym i klinicznym, potwierdzono wiele aktywności od wieków przypisywanych tej niezwykłej roślinie, jak i wszelkim przetworom z niej uzyskanym. Dzięki rozwojowi nauki, chmiel dostarcza substancji, które być może zostaną zastosowane w przełomowych terapiach wielu dręczących ludzkość chorób. No bo w piwie zagościł już chyba na stałe…
Piśmiennictwo: Barnes J., Anderson L., Phillipson J. (Eds.). Herbal medicines: a guide for health care professionals. Pharmaceutical Press, London 2002; Blumenthal M. The complete German Commission E Monograph: Therapeutic guide to herbal medicines. American Botanical Council, Austin, TX, p. 147, 1998; Blumenthal M., Goldberg A., Brinckmann J. Herbal medicines: expanded Commission E Monographs. Integrative medicine communications. Newton, MA, 297-303, 2000; Gerive M. A modern herbal. Dover Publications, Inc., New York 1971; Lawless J. The illustarted encyclopedia of essential oils: the complete guide to the use of oils in aromatherapy and herbalism. Element Books, Ltd., Dorset, UK 1995; Heyerick A., Vervarcke S., Depypere H. et al. A first prospective, randomized, double-blind, placebo-controlled study on the use of a standardized hop extract to alleviate menopausal discomforts. Maturitas 54/2006, 164- 75; Lawless J. The illustrated encyclopedia of essential oils: the complete guide to the use of oils in aromatherapy and herbalism. Element Books Ltd., Dorset, UK 1995; Luzak B., Golanski J., Przygodzki T., Boncler M., Sosnowska D., Oszmianski C., Rozalski M. Extract from spent hop (Humulus lupulus L.) reduces blood platelet aggregation and improves anticoagulant activity of human endothelial cells in vitro. J. of Functional Foods, 22/2016, 257-69; Matławska I. Farmakognozja. AM Poznań 2005; Mielczarek M., Kołodziejczyk J., Olas B. The medical properties of Humulus lupulus L. Postępy Fitoterapii 4/2010, 205-210; Miranda C.L., Yang Y.H., Henderson M.C., Stevens J.F., Santana-Rios G., Deinzer M.L., Buhler D.R. Prenylflavonoids from hops inhibit the metabolic activation of the carcinogenic heterocyclic amine 2-amino-3-methylimidazo[4,5-f]quinoone, mediated by DNA human CYP1A2.Drug Meab. Dispos. 28/2000, 1297-1302; Monteiro R., Faria A., Azevedo I. et al. Modulation of breast cancer cell survival by aromatase inhibiting hop (Humulus lupulus L.) flavonoids. J. Steroid Biochem. Mol. Biol. 105/2007, 124-30; Nowak Z. Ziołowa apteka seniora. Wyd. AA, Kraków 2014; Ożarowski A., Jaroniewski W. Rośliny lecznicze i ich praktyczne zastosowanie. IWZZ, Wwa 1987; Robbers J.E., Tyler V.E. Tyler`s herbs of choice. The Haworth Herbal Press, New York, London 2000; Schiller H., Forster A., Vonhoff C. et al. Sedating effects of Humulus lupulus L. extracts. Phytomed. 13/2006, 535-41; Stevens J.F., Page J.E. Xanthohumol and related prenylflavonoids from hops and beer: to your good health. Phytochemistry 65/2004, 1317-30; Stompor M., Żarowska B. Antimicrobial activity of xanthohumol and its selected structural analogues. Molecules 21/2016, 608; Szymanderska H. Z łąki na talerz. Świat książki, Wwa 2014. Van Cleemput M., Cattor K., De Bosscher K., Haegeman G., De Keukeleire D., Heyerick A. Hop (Humulus lupulus - derved bitter acids as multipotent bioactive compunds. J. Nat. Prod. 72/2009, 1220-30; Yamaguchi N., Satoh-Yamaguchi K., Mitsunori O. In vitro evaluation of antibacterial, anticollagenase, antioxidant activities of hop components (Humulus lupulus) addressing acne vulgaris. Phytomed. 16/2009, 369-76.
