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フムロン

フムロン（humulone、α-lupulic acid）は、成熟ホップ（Humulus lupulus）に含まれる苦味化学物質の一つである[1]。フムロンは、ビールに特徴的な苦味を与えるα酸として知られている化合物群の一般的な物質である。

フムロン
IUPAC名

(6R)-3,5,6-Trihydroxy-2-(3-methylbutanoyl)-4,6-bis(3-methylbut-2-en-1-yl)cyclohexa-2,4-dien-1-one

別称
α-Lupulic acid; α-Bitter acid
識別情報
CAS登録番号 26472-41-3
PubChem 442911
ChemSpider 391214
UNII KHB4767H3K
日化辞番号 J122.043H
特性
化学式 C21H30O5
モル質量 362.46 g mol−1
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

化学

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構造的に、フムロンは3つのイソプレノイド側鎖を有するフロログルシノール誘導体である。2つの側鎖はプレニル基であり、1つはイソバレリル基である。

イソフムロン

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醸造過程の間、フムロンはcis- ならびにtrans-イソフムロンへと分解する。これらの「α酸」は沸騰過程でも残るが、数多くの酸化誘導体が生成する[2]。これらのiso-α酸は、醸造過程におけるpHレベルで、フムロンよりもかなり安定である[3]。

 
フムロンのcis- ならびにtrans-イソフムロンへの異性化

実験室での合成

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フムロンは、イソバレリルクロリドを用いた1,2,3,5-テトラヒドロキシベンゼンのアシル化によって合成できる。続く1-ブロモ-3-メチル-2-ブテンを用いたプレニル化によってフムロンが得られる[4]。

C6H2(OH)4 + (CH3)2CHCH2COCl → C6H(OH)4COCH2CH(CH3)2

C6H(OH)4COCH2CH(CH3)2 + 2 CH2BrC4H7 → C21H30O5

生合成

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ホップにおけるフムロンの生合成は、イソバレリルCoA1ユニットとマロニルCoA3ユニットを基質とするフロロバレロフェノン合成酵素（phlorovalerophenone synthase）の反応によって開始される。この変換により、3-メチル-1-(2,4,6-トリヒドロキシフェニル)ブタン-1-オンが得られる。次に、デオキシキシルロース経路から得られるジメチルアリル二リン酸によるプレニル化によりフムロンが生成する[5]。

isovaleryl-CoA + 3 malonyl-CoA → 4 CoASH + 3 CO2 + 3-methyl-1-(2,4,6-trihydroxyphenyl)butan-1-one

3-methyl-1-(2,4,6-trihydroxyphenyl)butan-1-one + 2 DMAPP →C21H30O5

生物学的性質

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これまでの研究から、フムロンは抗菌[6][7][8][9]、抗酸化[9][10]、シクロオキシゲナーゼ-2阻害[11][12]活性を含む様々な生物活性をin vitroで示すことが明らかにされている。

脚注

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  1. ^ De Keukeleire, J; Ooms, G; Heyerick, A; Roldan-Ruiz, I; Van Bockstaele, E; De Keukeleire, D (2003). “Formation and accumulation of α-acids, β-acids, desmethylxanthohumol, and xanthohumol during flowering of hops (Humulus lupulus L.)”. J. Agric. Food. Chem. 51 (15): 4436–41. doi:10.1021/jf034263z. PMID 12848522. 
  2. ^ Blanco, C. A.; Rojas, A; Caballero, P. A.; Ronda, F; Gomez, M; Caballero, I. (2006). “A better control of beer properties by predicting acidity of hop iso-α-acids”. Trend. Food Sci. Technol. 17 (7): 373-377. doi:10.1016/j.tifs.2005.11.012. ISSN 0924-2244. 
  3. ^ Esslinger, H. M. and Narziss, L. (2003). “Beer”. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. doi:10.1002/14356007.a03_421 
  4. ^ Obara et al. (1989). “A Synthetic Route to (±)-humulone”. Bull. Chem. Soc. Jpn. 62 (9): 3034–3035. doi:10.1246/bcsj.62.3034. 
  5. ^ M. Goese, K. Kammhuber, A. Bacher, M. H. Zenk, W. Eisenreich (1999). “Biosynthesis of bitter acids in hops. A (13)C-NMR and (2)H-NMR study on the building blocks of humulone”. The Federation of European Biochemical Societies Journal 263: 447–454. 
  6. ^ Lewis, JC; Alderton, G; Carson, JF; Reynolds, DM; MacLay, WD (1949). “Lupulon and Humulon-Antibiotic Constituents of Hops”. J Clin. Invest. 28 (5 Pt 1): 916–9. doi:10.1172/JCI102178. PMC 438924. PMID 16695762. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC438924/. 
  7. ^ Erdmann, WF (1951). “Phytoncides. I. Lupulone and humulone; their antibacterial action and their use in tuberculous infections”. Die Pharmazie 6 (9): 442–51. PMID 14920156. 
  8. ^ Dumas, ER; Michaud, AE; Bergeron, C; Lafrance, JL; Mortillo, S; Gafner, S (2009). “Deodorant effects of a supercritical hops extract: Antibacterial activity against Corynebacterium xerosis and Staphylococcus epidermidis and efficacy testing of a hops/zinc ricinoleate stick in humans through the sensory evaluation of axillary deodorancy”. J. Cosm. Dermatol. 8 (3): 197–204. doi:10.1111/j.1473-2165.2009.00449.x. PMID 19735518. 
  9. ^ a b Yamaguchi, N; Satoh-Yamaguchi, K; Ono, M (2009). “In vitro evaluation of antibacterial, anticollagenase, and antioxidant activities of hop components (Humulus lupulus) addressing acne vulgaris”. Phytomedicine 16 (4): 369–76. doi:10.1016/j.phymed.2008.12.021. PMID 19201179. 
  10. ^ Tagashira, M; Watanabe, M; Uemitsu, N (1995). “Antioxidative activity of hop bitter acids and their analogues”. Biosci. Biotechnol. Biochem. 59 (4): 740–2. doi:10.1271/bbb.59.740. PMID 7772843. 
  11. ^ Yamamoto, K; Wang, J; Yamamoto, S; Tobe, H (2000). “Suppression of cyclooxygenase-2 gene transcription by humulon of beer hop extract studied with reference to glucocorticoid”. FEBS lett. 465 (2–3): 103–6. doi:10.1016/S0014-5793(99)01727-5. PMID 10631313. 
  12. ^ Lee, JC; Kundu, JK; Hwang, DM; Na, HK; Surh, YJ (2007). “Humulone inhibits phorbol ester-induced COX-2 expression in mouse skin by blocking activation of NF-kappaB and AP-1: IkappaB kinase and c-Jun-N-terminal kinase as respective potential upstream targets”. Carcinogenesis 28 (7): 1491–8. doi:10.1093/carcin/bgm054. PMID 17372274. 

外部リンク

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