Preskočiť na obsah Preskočiť na pätu (NCP VaT)
VEDA NA DOSAH – váš zdroj informácií o slovenskej vede

Chmeľ zaujíma nielen výrobcov piva, ale aj farmaceutov a ochrancov prírody

Ivan Šalamon

Má povestný utišujúci efekt. Vedcov však zaujal aj antivírusovým účinkom či schopnosťou vychytávať olovo z kontaminovaných vôd.

Chmeľ obyčajný (humulus lulupus). Zdroj: iStockphoto.com

Chmeľ obyčajný (Humulus lupulus L.) Zdroj: iStockphoto.com

Chmeľ obyčajný je botanický druh s mnohými unikátnymi vlastnosťami, ktoré nikde inde v rastlinnej ríši nenájdeme. Objavy nových prírodných látok v chmeli a popis širokej škály ich zdraviu prospešných vlastností úplne mení pohľad na túto rastlinu a v celosvetovom chmeliarstve spúšťa nové trendy.

Chmeľ je predovšetkým technickou plodinou, ktorá sa pestuje ako druhá pivovarská surovina hneď po jačmeni. Avšak vďaka vyše tisícke rôznych chemických zlúčenín, ktoré v ňom vedci identifikovali, sa vracia aj ako liečivo. Objavy širokého spektra rôznych biologických aktivít, teda od protivírusových, antioxidačných, estrogénnych až po silné protirakovinové účinky posúvajú využitie chmeľu od varenia piva do oblastí farmácie, kozmetiky a potravinárstva.

Etymológia, pôvod a morfológia rastliny

Chmeľ poznali už starovekí Rimania, ale podľa opisu Plínia (*23 – †79), autora encyklopédie Dejiny prírody, ho považovali len za bežnú záhradnú zeleninu. Mladé chmeľové výhonky sa vtedy pripravovali podobne ako špargľa.

V pivovarníctve sa chmeľ začal používať až od 8. storočia, keď prišli nemeckí mnísi s myšlienkou pridávať ho do piva. Pozorovaním totiž zistili, že chmeľové šištice (hlávky) sú trvanlivé a odolné voči hnilobe, vďaka čomu sa môžu uplatniť ako výborný konzervačný prostriedok.

Podľa záznamov z 11. storočia spôsoboval chmeľ v nemeckom pive „chorobu hlavy“, čiže hlavybôľ. No nemecká lekárka, botanička a mystička svätá Hildegarda z Bingenu (*1098 – †1179) v tom istom storočí ako prvá hovorí o liečebnom využití chmeľu (Gondolová a Hadrabová, 2008). Odhalila aj jeho utišujúci účinok, ale zároveň upozornila, že niektorí ľudia môžu na chmeľ reagovať precitlivelo. Zhoduje sa to s názorom Angličanov, že chmeľ podporuje „melancholické nálady“ a tiež to vysvetľuje, prečo sa v tradičnom anglickom ďumbierovom pive chmeľ nikdy nepoužíval.

Chmeľové hlávky. Zdroj: iStockphoto.com

Chmeľové hlávky (šištice). Zdroj: iStockphoto.com

Isto záležalo aj od toho, s akým množstvom chmeľu sa človek liečil, keď ľudia pozorovali také protichodné účinky. Americkí Indiáni z kmeňov Cherokee a Delaware ho totiž používali naopak, práve na utíšenie bolestí hlavy, ale aj zubov, pri reumatických bolestiach a tiež pri zápaloch vnútorných orgánov.

Na prelome novoveku ľudia chmeľ pokladali za vhodný pri liečbe astmy, hnisaní uší, žltačke, vodnatieľke aj pri chorobách sleziny.

Zo 16. storočia pochádzajú aj zmienky o jeho použití v kozmetike. Osobný lekár a botanik Pietro Andrea Mattioli  (*1501 – †1577) odporúčal benátskemu arcikniežaťu Ferdinandovi II. používať odvar z chmeľových šištíc na čistenie pleti (Faragó a Ürgeová, 2013).

Chmeľ je trváca lianovitá rastlina, ktorá dorastá do výšky až 6 metrov. Rastie vo voľnej prírode na okrajoch lesov a brehoch potokov v húštinách. Koreň rastliny siaha hlboko do zeme. Podzemok je rozkonárený a na dlhej doprava sa ovíjajúcej stonke vyrastajú protistojné dlaňovito laločnaté listy. Je to dvojdomá rastlina s drsnými chlpmi. Tyčinkové kvety vytvárajú prevísajúce metliny. Piestikové sa zoskupujú do vajcovitého šišticovitého súkvetia, zloženého z 20 až 60 samičích kvietkov s vysunutými bliznami. Súkvetie sa postupne, bez ohľadu na to, či sú blizny opelené alebo nie, vyvíjajú do takzvanej chmeľovej hlávky, známej aj pod názvom šištica (Kresánek a Krejča, 1982).

Čítajte aj

Taxonomicky rod Humulus L., ktorý patrí do čeľade konopovitých (Cannabaceae) pozostáva z troch druhov. Nám známy chmeľ obyčajný (Humulus lupulus L.) je indigénnou (pôvodnou) rastlinou v oblastiach severného mierneho podnebného pásma prevažne medzi 35 a 55 stupňov severnej zemepisnej šírky. Dnes patria všetky komerčne pestované odrody chmeľu do spomínaného druhu. Za centrum jeho pôvodu sa považuje Čína.

V súčasnosti sa takmer v celej Európe, západnej Ázii a Severnej Amerike pestujú pre účely pivovarníctva, výrobu liečiv a kozmetiky v trvalých porastoch v chmeľniciach samičie rastliny, ktorých šišky sa nesmú opeľovať (Rossini a kol., 2021).

Vedecké pomenovanie chmeľu je zdrobnenina z dvoch latinských slov, a to humus = zem, čo naznačuje, že ak sa nepodoprie, plazí sa po zemi, a druhového lupus = vlk, čo odkazuje na to, že škodí iným rastlinám (Kresánek a Krejča, 1982).

Zber a sušenie

Chmeľ kvitne v máji až v júli, jeho plody dozrievajú v auguste až v septembri. Predmetom zberu sú chmeľové hlávky (šištice) a lupulín. Chmeľová hlávka (Strobilus lupuli) sa ako súplodie samičej rastliny skladá z krycích listeňov, na dolnej časti ktorých sa nachádza veľký počet žľaznatých trichómov (chlpov). Tieto sú charakteristické tvorbou a akumuláciou zvláštneho sekrétu – lupulínu.

Zberať by sa mal tesne pred tým, ako mu dozrejú plody, skôr, než zo šištíc opadnú šupiny (listene), a to buď ručne, alebo aj strojom. Nazbieraný materiál sa suší v sušiarni pri teplote 50 stupňov Celzia.

Lupulín sa získava preosiatím suchých hlávok. Správne usušená droga má korenistú vôňu a horkú chuť. Lupulín treba uschovávať v dobre uzatvorených tmavých nádobách. Dlhším skladovaním účinnosť drogy výrazne klesá, a tak ju držať dlhšie ako rok nemá praktický význam (Gondolová a Hadrabová, 2008).

Liečebne aktívne komponenty   

Vzácnosť lupulínu spočíva v jeho chemickom zložení. Obsahuje chmeľové živice, silice a triesloviny, ktoré určujú nielen pivovarskú, ale v súčasnosti aj medicínsku hodnotu chmeľu. Jedinečnú a nenahraditeľnú chuť i vôňu pivu dodáva spoločné pôsobenie všetkých troch súborov chemických komponentov. Medicínsku hodnotu chmeľu určujú predovšetkým jeho živice, okrem silíc a horkých kyselín, ktorých podstatnou zložkou sú chmeľové polyfenoly, najmä ich prenylové flavonoidy (Faragó a Ürgeová, 2013).

Prenylové flavonoidy pokladáme za unikátnu zložku rastlín, ktoré sú v prírode veľmi vzácne. Navyše z asi 170 známych prenylovaných flavonoidov sa asi 15 vyskytuje v chmeli, niektoré z nich dokonca ani v žiadnom inom živom organizme. Viac než 80 až 90 percent hmotnostného podielu prenylflavonoidov chmeľu predstavuje xantohumol. Je to žltooranžová kryštalická nepolárna, opticky neaktívna látka s bodom topenia 172 stupňov Celzia. Jeho množstvo závisí od odrody, pestovateľských podmienok a oblastí, stresových faktorov ako aj skladovania. Pri polročnom skladovaní môže obsah tohto komponentu klesnúť až o 50 percent (Krofta, 2008).

Pole chmeľu. Zdroj: iStockphoto.com

Zber chmeľu. Ilustračné foto. Zdroj: iStockphoto.com

Hlavnou zložkou vône chmeľu sú silice, ktoré prispievajú k aróme piva. Vysušený chmeľ obsahuje od 0,5 percenta do 3 percent silíc, ktorých hlavnými obsahovými látkami sú humulén, myrcén, farnezén a karyofylén. Lupulín obsahuje silice so zložením: humulén, luparenol, luparol, luparon a myrcén. Okrem polyfenolových látok a silíc obsahuje chmeľ aj mnohé iné látky, napríklad živice, triesloviny, rastlinné estrogénne hormóny, terpénové alkaloidy, vitamín C, estery alkoholu myrcenolu, horčiny, fytoncídy, sacharidy, dusíkaté látky, tuky a vosky (Krofta, 2008).

Fytoterapia

Tradične sa chmeľ používa ako účinné sedatívum, pričom upokojuje podráždenú nervovú sústavu, pomáha pri nespavosti aj pri problémoch v období klimaktéria. Pôsobí však ako mierne depresívum, a tak sa jeho užívanie neodporúča pacientom, ktorí trpia depresiami.

Ako anafrodiziakum tlmí neurotické stavy spojené so sexuálnym vzrušením u mužov a s frigiditou žien (Duke a kol., 2002). U žien pomáha tiež regulovať menštruačný cyklus a liečiť rôzne gynekologické problémy. Zmienky o tradičnom používaní chmeľu na liečenie podobných porúch sú známe aj zo Spojených štátov, Francúzska, Rumunska či Iránu. Podľa legendy ženy, ktoré nebývali v blízkosti chmeľníc, dostávali pravidelnú menštruáciu do dvoch dní po príchode na chmeľovú brigádu zberu hlávok (Faragó a Ürgeová, 2013).

Veľmi známe je jeho použitie ako stomachikum, čiže prostriedok, ktorý podporuje trávenie. Vodný preparát z chmeľových šištíc sa používa klinicky pri niektorých ochoreniach žalúdka, ako je chronická hyposekretorická gastritída, charakteristická nedostatočnou sekréciou žalúdočnej šťavy (Duke a kol., 2002).

Vedecké výskumy vo svete v poslednom období ukázali, že látky xantohumol a humulóny majú výrazný protivírusový účinok. Potvrdil sa aj proti nebezpečnému vírusu HIV-1, ktorý u človeka spôsobuje chorobu AIDS (Faragó a Ürgeová, 2013).

Zaujímavé je aj zistenie, že chemické komponenty chmeľu mali vo všeobecnosti vyššiu antimikrobiálnu aktivitu než iné látky izolované z rastlín, napríklad tymol, mentol, nerol, eukalyptol, škoricová a klinčeková silica.

Najzásadnejšie vedecké štúdie však ukázali inhibičné účinky chmeľových sekundárnych metabolitov voči určitým typom rakovinových buniek. Najzaujímavejší, najštudovanejší a najperspektívnejší z nich z potenciálneho použitia ako chemopreventívneho činidla alebo liečiva je jednoznačne xantohumol (Allsopp a kol., 2013).

Iné užitočné aplikácie rastliny

Široké spektrum biologicky aktívnych zložiek chmeľu nachádza stále väčšie uplatnenie pri predaji rôznych výživových doplnkov. V týchto prípravkoch sa nachádzajú buď štandardizované extrakty, alebo izolované čisté prírodné látky. Na trhu sú aditíva, ktoré majú pomáhať ženám pri hormonálnych problémoch počas menopauzy, ale i posilniť a zväčšiť ich poprsie. Úlohou iných preparátov je aj pomôcť riešiť problémy so spánkom, znížiť metabolický stres, potlačiť bolesť, zápalové procesy a nervozitu (Faragó a Ürgeová, 2013).

Špeciálnu kozmetiku, v ktorej sú prítomné komponenty chmeľu, tvorí takzvaná pivná kozmetika. Dnes nájdeme v obchodoch viac kozmetických prípravkov tohto druhu, ktoré sú zamerané na ošetrenie ľudského tela, napríklad pivné peny do kúpeľov, sprchové gély, vlasové šampóny, mydlá, masážne oleje, balzamy po holení a mnohé ďalšie.

V poslednej dobe sa objavujú štúdie, ktoré poukazujú na biopesticídny potenciál vybraných zložiek chmeľu. Boli preukázané ich antimikrobiálne aktivity voči fytopatogénom rastlín vrátane baktérií a húb.

Z odpadovej biomasy po zbere chmeľových hlávok sa perspektívne dajú získavať celulózové vlákna. Majú síce vysoký obsah celulózy, teda nižšiu kryštalininu, ale aj dobrú orientáciu celulózových kryštálov pozdĺž osi vlákien. Sila vlákien je teda nižšia ako pri konope, ale elasticita vyššia (Faragó a Ürgeová, 2013).

Nakoniec laboratórne environmentálne výskumy ukázali, že zelené časti rastlín chmeľu sú výbornými hyperakumulátormi olova z kontaminovaných vôd. Väzbová kapacita olova na rastlinný materiál bola až 74,2 miligramu iónov olova na 1 gram biomasy (Gardea-Torresdey a kol., 2002).

Použitá literatúra:
Allsopp, P., Possemiers, S., Campbell, D., Gill, C., Rowland, I., 2013: Comparison of the Anticancer Properties of Iso-xanthohumol and 8-prenylnaringenin Using in vitro Models of Colon Cancer. BioFactors, Vol. 39, Iss. 4, p. 441-447;
Duke,  J.A., Bogenschutz-Godwin, M.J., duCellier, J., Duke, P.A., 2002: Handbook of medicinal Herbs. 2nd eds., CRC Press: Boca Raton, FL, USA, 870 pp.;
Gardea-Torresdey, J., Hejazi, M., Tiemann, K., Parsons, J.G., Duarte-Gardea, M., Henning, J., 2002: Use of Hop (Humulus lupulus) Agricultural By-products for the Reduction of Aqueous Lead(II) Environmental Health Hazards. Journal of Hazardous Materials, Vol. 91, Iss. 1-3, p. 95-112;
Gondolová, M., Hadrabová, V., 2008: Herbár. 1. vyd., Nestorprint, s.r.o.: Bratislava, 535 s.;
Faragó, J., Ürgeová, E., 2013: Chmeľ obyčajný – nové pohľady na tradičnú plodinu. 1. vyd., Univerzita sv. Cyrila a Metoda: Trnava, 180 s.;
Kresánek, J., Krejča, J. 1982: Atlas liečivých rastlín a lesných plodov. 2. vyd., Vydavateľstvo Osveta, n.p.: Martin, 767 s.;
Krofta, K., 2008: Hodnocení kvality chmele – metodika pro praxi. Chmelařský institút, s.r.o., Žatec, ČR, 56 s.;
Rossini, F., Virga, G., Loreti, P., Lacuzzi, N., Ruggeri, R.,  Provenzano, M. E., 2021: Hops (Humulus lupulus L.) as a Novel Multipurpose Crop for the Mediterranean Region of Europe: Challenges and Opportunities of Their Cultivation. Agriculture, Vol. 11, Iss. 484, p. 1-22;

O autorovi

Ivan Šalamon

Ivan Šalamon | externý redaktor

Prof. RNDr. IVAN ŠALAMON, CSc.

  • Ukončil štúdium odboru všeobecná biológia so špecializáciou fyziológia rastlín na Prírodovedeckej fakulte UPJŠ v Košiciach, kde od roku 1986 pracuje. Vo svojej vedeckej kariére sa zameriava na biodiverzitu, šľachtenie a prírodné látky liečivých rastlín.
  • Od roku 1995 do roku 2002 bol vedeckým sekretárom Výskumného ústavu agroekológie v Michalovciach s možnosťou realizácie výskumných aktivít pri veľkoplošnom pestovaní, zbere a pozberovej úprave špeciálnych plodín.
  • V roku 1999 vypracoval pre Ministerstvo pôdohospodárstva SR „Rozvojový program výroby a spracovania liečivých, aromatických a koreninových rastlín v SR“.
  • Od roku 2003 pôsobí ako vysokoškolský učiteľ na Prešovskej univerzite v Prešove s orientáciou na výučbu a aplikovaný výskum v oblasti ekológie jedinca a populácií liečivých rastlín.
  • V júni 2006 mu bola udelená medaila Medzinárodnej spoločnosti záhradníckych vied (International Society of Horticultural Science: ISHS) so sídlom v Leuvene, Belgicko, za organizáciu 1. svetového sympózia o rumančeku kamilkovom pod záštitou tejto významnej medzinárodnej organizácie.
  • Je hlavným autorom prvých slovenských odrôd liečivých rastlín (mäty piepornej „KRISTÍNKA“ a rumančeka kamilkového „LIANKA“), na ktoré v rokoch 2017 a 2018 vydal osvedčenia Úrad Spoločenstva pre odrody rastlín (Community Plant Variety Office: CPVO) so sídlom v Angers, Francúzsko.

Operačný program MSSR

Investícia do Vašej budúcnosti
Tento projekt je podporený z Európskeho fondu regionálneho rozvoja

Táto webová stránka vznikla vďaka podpore v rámci Operačného programu Integrovaná infraštruktúra pre projekt: Podpora národného systému pre popularizáciu výskumu a vývoja
(kód ITMS: 313011T136), spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.