¿Cuáles son los ingredientes activos del extracto de flor de lúy sus beneficios?

Lúpulo (Humulus lupulus L.)Hubei, Xiangshema, ShemunHua, y Peiwa Guli (Uyghur), son plantas pertenecientes a la familia Moraceae y el género Humulus. Son un recurso único de plantas medicenales y comestibles nativas de Xinjiang, China. Además, el lúpulo es uno de los ingredientes clave en la elaboración de cerveza, no sólo imparte un sabor distintivo, sino que también extiende la vida útil de la cerveza.

Humulus lupulus has been used porhumans for over 2,000 years. As early as the 2nd century BCE, the ancient Babylonians cultivated yutilized it. In the 13th century, it began to be used as a herbal medicine. In 1516, Germany issued a decree designating Humulus lupulus as the sole bitter additive for beer [1]. Hops extract contains various chemical components such as flavonoids, resins, polyphenols, ypolysaccharides, which confer antibacterial, antitumor, antioxidant, hypoglycemic, hypotensive, and estrogen-like pharmacological efectos[2]. In recent years, hops have been extensively studied enthe field deOsteoporosis osteoporosisprevention, showing great potentiAl.This paper provides a brief overview of the relevant research.

1 componente activo

I. resinas

Resencompounds are the primary components ofExtracto de lúpulos and exhibit broad biological activity. elEuropean Brewing Convention (EBC) classifies resins into soft resins and hard resins based on their solubility endifferent organic solvents [3]. Among these, α-acids and β-acids are the most representative soft resencomponents in hops and are the primary sources of the unique flavor of hops. α-Acids primarily include humulone (Figure 1A) and its isomers, while β-acids primarily include cystine (Figure 1B) and its isomers [4]. In hops, β-acids are present in lower concentrations than α-acids and are easily oxidized to form β-resins. Under certain conditions, α-acids can be converted into iso-α-acids, which are the primary bitter components in beer [5].

1.2 flavonoides

Flavonoides, representados porquercetina(figura 2), son componentes químicos importantes en los extractos de lú. Basándose en las diferencias en sus estructuras básicas, se pueden clasificar en flavonoides, chalcones y flavonas [6]. La humulona es un único flavonoisoprenilespecífico del lúlú, aislado e identificado por primera vez por Power etal. [7], concentrado principalmente en las glándulas estroma del lú. Actualmente está atrayendo una atención significativa debido a sus amplias actividades farmacológicas.

Aceites volátiles 1.3

Los componentes volátiles del aceite del lúson segregados por las glándulas estróbilas del lúy son la fuente del aroma de la cerveza. elAceites volátiles en lúpuloContienen principalmente terpenos como cariofileno, geraniol, humuleno y pineno, así como sus ésteres, cetonas y alcoho[8]. Los primeros estudios generalmente creían que los terpenos juegan un papel clave en el sabor de los lúpulos, pero investigaciones recientes indican que los compuestos de terpenol con mayor hidrofilicidad contribuyen de manera más significativa al sabor de los lúpulo [9].

2 efectos Anti-osteoporosis

Osteoporosis is a systemic bone metabolic disease characterized by reduced bone mass and impaired bone microarchitecture. In Europe, hop extracts are used to treat postmenopausal osteoporosis. In recent years, the role of hops in preventing and treating osteoporosis has garnered significant attention. This may be achieved through estrogen-like effects, alleviating oxidoxidoxidoxiddamage, and regulating bone formation-reabsorciónbalance to maintain bone homeostasis.

2.1 efectos similares al estrógeno

La deficiencia de estrógeno es uno de los principales factores que contribuyen a laInicio de osteoporosis[10]. El componente flavonoide 8-isopentenilflavonol (8-PN) en lúlúes un isómero de demetilflavonol y es actualmente el estrógeno vegetal aislado más eficaz [11]. Ya en 2002, Miligan et al. [12] encontraron que tanto la 8-PN natural como la sintética exhiexhiuna actividad biológica similar en las células de levadura transfectadas con receptores de estrógeno humano y en las células de Ishikawa Var-I humanas sensibles al estrógeno. La 8-PN demostró una buena afinde Unión con ambas formas de receptores de estrógeno (ER-α y ER-β). Los experimentos de investigación In Vitro vitrorevelaron que su actividad estrogénica era más alta que la de varios estrógenos de plantas de uso común, incluyendo cumarinas. Como componente flavonomás representativo del lúlúpulo, la humulona también presenta una importante actividad fitoestrogénica. Estudios han demostrado que en ratones ovariectomizados, 30 y 90 mg/(kg·d) de humulona inhisignificativamente el aumento de peso indupor deficiencia de estrógeno, aumento de los niveles de estrógeno (E2), y suprimila alta expresión de marcadores de remodelósea como la fosfatasa alcalina (ALP) y la fosfatasa ácida resistente al tartrat(TRAP), y mejorar el daño microestructural del hueso, aumentar la densidad ósea, y prevenir la osteoporosis en ratones ovariectomi[13].

Multiple resinous components in hop extract also exhibit estrogen-like effects. Holick et al. [14] found in a 14-week clinical trial that resin components, berberine, vitamin D, and vitamin K, when used in combination, can regulate bone metabolism levels in postmenopausal women, reduce bone turnover markers such as osteocalcin (OCN), and significantly increase serum 25-hydroxyvitamin D levels while reducing bone loss. Keiler et al. [15] used ovariectomizadarats as study subjects, to investigate the preventive effects of standardized hop extract on bone loss in rats. The results showed that standardized hop extract significantly reduced the number of osteoclasts at the tibial metaphysis in rats and prevented the reduction in trabecular thickness caused by estradiol depletion, thereby preventing osteoporosis induced by estrogendeficiency.

2.2 aliviar el daño oxidativo

La deficiencia de estrógeno o andrógeno reduce el sistema esquelético#39;s capacidad de defenderse contra el estrés oxidativo, lo que lleva a la pérdida ósea. Por lo tanto, los altos niveles de estrés oxidativo y la deficiencia de hormonas sexuales son causas importantes de osteoporosis [16].flavonoidesGeneralmente contienen grupos hidroxilo fenóy tienen un impedimento estérico espacial significativo, exhibiasí diversos grados de actividad antioxidante. Wu Jie et al. [17] encontraron que en estudios sobre los efectos antioxidantes del ácido húmico y otros componentes alimentarios, el ácido húmico exhibiactividad antioxidante sinérgica con los acidificantes alimentarios como ácido cítrico, citrato de sodio y vitamina C en el sistema DPPH. Suh et al. [18] encontraron que el ácido húmico puede reducir el daño oxidativo en los osteoblastos MC3T3-E1 al activar la vía clave del estrés oxidativo Nrf2, confirmando aún más su actividad antioxidante.

2.3 mantenimiento de la Homeostasis ósea

Osteoblasts and osteoclasts play complementary roles in bone metabolism by promoting bone formation and bone resorption, respectively, thereby maintaining bone homeostasis [19]. Studies have shown that at the MC3T3-E1 osteoblast level, humic acid significantly upregulates the expression of ALP and osteogenic marker genes bone morphogenetic protein-2 (BMP-2) and bone sialoprotein (BSP), and promotes bone formation by activating transcription factor RUNX2 through the regulation of p38 MAPKand ERK signaling pathways [20]. Previous studies by our research group have found that humic acid can both promote the proliferation of primary osteoblasts, ALP activity, and bone mineralization levels, as well as increase the expression levels of bone formation-related proteins BSP, BMP-2, and osteopontin (OPN) [13]. In terms of inhibiting osteoclast-mediated bone resorption, humic acid can disrupt the binding between RANK and TRAF6, thereby inhibiting the NF-κB and Ca²⁺/NFATc1 signaling pathways during osteoclast generation, and suppressing the expression of osteoclast-related marker genes such as cathepsin K (CtsK), nuclear factor kappa-light chain regulatory element-binding protein (NF-κB) (NF-κB), and TRAP, thereby inhibiting bone resorption [21].

Hops resin components also regulate bone metabolism balance. Humulone significantly promotes osteoblast proliferation, increases alkaline phosphatase (ALP) activity, promotes bone mineralization nodules, and enhances the expression of bone formation-related proteins such as OCN, BSP, and BMP-2. Humulone also significantly promotes osteoblast activity and increases the expression of bone formation-related proteins OCN, OPN, BSP, and BMP-2. At the osteoclast level, humulone and humulone both reduce osteoclast numbers and inhibit the expression of osteoclast-related proteins CtsK and matrix metalloproteinase 9 (MMP-9) [22]. Additionally, our research group previously found that ethanol extracts of hops significantly promote osteoblast proliferation, ALP activity, and bone mineralization nodules, enhance the expression of bone formation-related proteins OPN and BMP-2; and significantly inhibit the expression of osteoclast-related proteins TRAP, CtsK, and MMP-9, thereby maintaining bone metabolic balance, preventing bone loss caused by bone resorption exceeding bone formation [23].

3 productos y aplicaciones relacionados

La elaboración de cerveza es la aplicación más tradicional del lúpulo, y la humulona y los flavonoisoprenoides relacionados en el lúlúse ingiprincipalmente a través del consumo de cerveza [24]. En los últimos años, el lúpulo ha ganado cada vez más atención como una especialidad de la medicina tradicional China debido a su doble propiedades medicinales y comestibles. Productos relacionados con la salud, como los gránulos de lúpulo American Citra y Czech Saaz, Australian Nature&#Las cápsulas de lúpulo 39;s Way y las tabletas de concentrado de lúde Menomax han surgido sucesivamente. La investigación moderna ha identificado algunosProductos del lúpuloCon actividad prometedora en la prevención de la osteoporosis.

Ban et al. [25] usaron un modelo de osteoporosis en ratas ovariectomizadas para estudiar los efectos de Lifenol® hop extractSobre la prevención y el tratamiento de la osteoporosis. Los resultados mostraron que el producto mejoró significativamente el aumento de peso causado por la ovariec, reguló los niveles de lípidos y la acumulación de grasa, redujo la velocidad del flujo sanguíneo, alivilos sofocos en ratas, y aumentó significativamente la densidad ósea en los fémures de ratas, y mejorar la osteoporosis. Evidencia directa sugiere que beber cerveza puede prevenir la osteoporosis.

Kondo [26] used ovariectomized rats as an osteoporosis model to study the effects of beer on osteoporosis. The results showed that beer significantly inhibited bone loss in the femurs of ovariectomized rats, and this inhibitory effect was not observed in beer made with alcohol alone or without hops, indicating that the active components with anti-osteoporosis effects in beer originate from hops. Additionally, Ferk et al.[27] found that after humans consumed a yellow oxalic acid beverage for 14 days, the levels of oxidative purines in the body significantly decreased, oxidative damage was alleviated, and serum estrogen and bone calcium levels relatively decreased, with significant improvement in bone metabolism disorders.

4 estado actual de los recursos de lúpulo en China

There is no consensus among scholars regarding the origin of hops, with some suggesting that it originated in China [28-29]. In China, the birthplace of hops is located in Shangzhi City, southeastern Heilongjiang Province. In 1960, the Ministry of Light Industry decided to establish the Xinjiang Farm as a national hops production base and introduced hops from Qingdao, Shandong Province, and the Northeast region. After 40 years of efforts, the area under hop cultivation has reached 185.2 hectares, making it one of the main cash crops in the Xinjiang region.

The wild hop populations in China are primarily distributed near the Tianshan and Altai Mountains in Xinjiang. The Xinjiang region, with its abundant sunlight and significant day-night temperature differences, is highly suitable for hop cultivation and has gradually developed into a vast area with diverse habitats and distinct maturity periods for wild hop varieties [3]. However, in recent years, the development and production of hops have faced challenges. The hops cultivated in Xinjiang are primarily varieties introduced from the United States and Germany.

Debido al cultivo prolongado en un ambiente extraño, su rendimiento de crecimiento ha disminuido, la incidencia de plagas y enfermedades ha aumentado y la degradación de las variedades se ha vuelto grave, lo que ha llevado a una disminución de la calidad medicinal. Si se consideran las diferentes variedades de lúlúde aromático, aromático, amargo y de alto grado de acidez disponibles en la actualidad, las que tienen un alto grado de acidez superan el 8% (tipo alto grado de acidez), mientras que las que tienen un contenido más bajo van del 3% al 4% (tipo amargo y aromático). La relación de − -ácido a − -ácido es mayor que 2.0 (tipo alto − -ácido), mientras que aquellos con una relación por debajo de 1.0 se clasifican como tipos aromáticos de alta calidad. Esto indica que el contenido y la proporción de componentes activos clave, como los ácidos amargos, varían significativamente entre sídifferent types of hops [4]. Therefore, it is essential to strengthen breeding research from the source, improve disease resistance, increase yield, and enhance the content of bitter acid components. Additionally, cultivated varieties and breeding lines (or wild hops) should be utilized to combine superior traits under suitable conditions.

5 perspectivas

Modern pharmacological studies have clearly demonstrated the anti-osteoporosis effects of hops and their extracts through in Vivo vivoand in vitro experiments. Humulone, humulone, and caryophyllene all promote bone formation and inhibit bone resorption; however, the underlying mechanisms of their anti-osteoporosis effects remain to be elucidated. Hops have preventive and therapeutic effects on postmenopausal osteoporosis in women, but their effects on senile osteoporosis remain unclear. Therefore, the authors believe that elucidating the mechanisms of action of hops and their active components is essential for providing a theoretical foundation for the clinical application and translation of hops, as well as for expanding the scope of their applications. Additionally, China has abundant hop resources, but the genetic resources, genetic background, and phylogenetic relationships are unclear, leading to inconsistent quality of herbal materials. Therefore, it is essential to establish a genetic resource inventory of hops, investigate the distribution frequencies of different genes within populations, clarify the phylogenetic relationships between populations, and establish quality standards for herbal materials to provide quality assurance for hop bioactive research and development.

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