L'infiorescenza femminile della pianta Humulus lupulus è radizionalmente utilizzata nella produzione della birra, per conferire ad essa: aroma, amaro ma anche un effetto antibatterico. Questa proprietà antibiotica e batteriostatica si compone di un complesso meccanismo attivo esclusivamente contro i batteri GRAM +. I batteri lattici appartengono a questa categoria, tuttavia alcuni ceppi come Lactobacillus spp. e Pediococcus spp. resistono a questa azione antimicrobica confermandosi batteri alternati della birra ( beer spoilage m.o. ).
Le sostanze antibatteriche presenti nel luppolo si concentrano nelle resine (Hayduck, 1888). In uno studio condotto da Walker (Institute of Brewing of the United Kingdom) focalizzato sulle proprietà antisettiche di a-acidi
(humulone) and B-acidi (lupulone) dimostrana come questi composti riescano a creare un danneggiamento alla membrana cellulare, con conseguneza di azzeramento del gradiente, il risultato è
un inibizione del trasporto degli zuccheri.
L'azione antibatterica dei beta- acidi risulta essere maggiore rispetto a quella degli alfa-acidi , tuttavia l'azione dei beta-acidi è molto inferiore poichè essi hanno poca capacità di disciogliersi in soluioni acquose.
Shimwell per primo documentò che con il calo del pH l'azione antimicrobica aumenta, infatti lo stesso humulone prodotto durante la bollitura ha meno potere batteriostatico nel mosto ( pH 5.5) che nella birra (pH 4.3).
L'azione di Humulone e isohumulone causa un danneggiamento alla parete cellulare del batterio (GRAM +), con il risultato di inibizione del trasporto attivo dello zucchero. In pratica come si vede in figura il luppolo agisce traforando la membrana , azzerando il gradiente che è la cosa fondamentale con cui la cellula si alimenta.
La concentrazione minima inibitoria (anche MIC dall'acronimo in inglese Minimal inhibitory concentration) è un termine usato in microbiologia per indicare la più bassa concentrazione di una sostanza antimicrobica (come ad esempio un antibiotico) capace di inibire la crescita di un batterio. Viene determinata in vitro saggiando una concentrazione standard di microorganismi con una serie di diluizioni scalari di antibiotico.
Reference
- Beer spoilage bacteria and hop resistance Kanta Sakamoto, Wil N.
Konings
- THE ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF HOP COMPOUNDS Lesley Buggey, Andrew Price and Sara Jane
Stapely
- STUDIES ON THE SENSITIVITY OF LACTIC ACID BACTERIA TO HOP BITTER ACIDS By W. J. Simpson
- Characterization of a Highly Hop-Resistant Lactobacillus brevis Strain Lacking Hop Transport Ju¨rgen Behr, Michael G. Ga ¨nzle, and Rudi F. Vogel
- Mechanisms of Hop Inhibition Include the Transmembrane Redox Reaction Ju¨rgen Behr and Rudi F. Vogel