Resolution of (±)-Tetrahydrocohumulones and Properties of Their Isomerized Derivatives¹

1 Presented at the 73rd ASBC Annual Meeting, Providence, RI, 2010.

Abstract

Resolution of a racemic mixture of (±)-tetrahydrocohumulones (±-THCO) was achieved in gram quantities by dynamic crystallization with (1S,2R)-(–)-1-amino-2-indanol. Both (+)- and (–)-THCO were isomerized to produce a mixture of cis/trans-tetrahydroisocohumulones (THICO) of identical molecular configurations but with opposite optical rotations. The chiral recognition of novel (–)-cis- and (+)-trans-THICO (II), natural (+)-cis- and (–)-trans-THICO (I), and racemic (±)-cis- and (±)-trans-THICO (III) on sensory bitter perception (sensing with G protein-couple receptors), foamability (interaction with foam proteins), and antimicrobial activity were also assessed. Sensory analysis indicated that the bitter intensity of the three pair molecules is affected by stereochemistry: II > III > I. III was perceived as smoother, cleaner, and milder than I and II. No apparent differences were detected during the foamability assessment of beers spiked with the three optical isomers. The antimicrobial effects of I, II, and III were assessed by minimum inhibitory concentration (MIC) and bacterial zone of inhibition (BZI) tests against Pediococcus damnosus and Lactobacillus brevis. Both I and II showed similar MIC results against P. damnosus. BZI diameters of I, II, and III against both microorganisms were consistent, suggesting that both enantiomers and the racemic mixtures exhibit a similar level of antibacterial effectiveness.

RESUMEN

Resolución de una mezcla racémica de (±)-tetrahydrocohumulones (±-THCO) se logró en cantidades de gramos por cristalización dinámica con (1S,2R)-(–)-1-amino-2-indanol. Ambos (+)- y (–)-THCO se isomerizado para producir una mezcla de los isómeros cis/trans tetrahydroisocohumulones (THICO) con idénticas configuraciones moleculares, pero con rotaciones ópticas opuestas. El efecto de las diferencias en el reconocimiento quiral de la novela de (−−)−cis- y (+)-trans-THICO (II), natural (+)-cis- y (–)-trans-THICO (I), y racémica (±)-cis- y (±)-trans-THICO (III) sobre la percepción del amargo (detección de la proteína G par-receptores), espumabilidad (interacción con las proteínas de espuma), y la actividad antimicrobiana también se evaluaron. El análisis sensorial indicó que la intensidad de amargo de los tres pares de moléculas se vio afectada por la estereoquímica: II > III > I. III fue percibido como más suave, más limpia y más suave que el I y II. No hay diferencias aparentes se han detectado durante la evaluación espumabilidad de cervezas de pinchos con los tres isómeros ópticos. Los efectos antimicrobianos de I, II, y III se evaluaron mediante la concentración mínima inhibitoria (MIC) y la zona de inhibición bacteriana (BZI) las pruebas en contra de Pediococcus damnosus y Lactobacillus brevis. Tanto I y II mostraron resultados similares MIC contra P. damnosus. Los diámetros de BZI de I, II, y III en contra de ambos microorganismos fueron consistentes, lo que sugiere que ambos enantiómeros y las mezclas racémicas exhiben un nivel similar de eficacia antibacteriana.

• Chiral recognition
• Chiral separation
• Enantioselective effect
• Hop acids
• Tetrahydrocohumulone
• Tetrahydroisocohumulone

Palabras clave:

• Ácidos de lúpulo
• Efecto enantioselectiva
• Reconocimiento quiral
• Separación quiral
• Tetrahydrocohumulone
• Tetrahydroisocohumulone