Lúpulo e Ácidos α: Determinação Estereoquímica da Cohumulona Usando Dicroísmo Circular

O lúpulo é uma planta amplamente utilizada para a obtenção de compostos valiosos, especialmente na indústria alimentícia. Dentre os compostos mais destacados estão os ácidos α e β, que desempenham papéis cruciais na produção de alimentos e bebidas, como as cervejas. Os ácidos α, por exemplo, são responsáveis pelo sabor amargo característico dessas bebidas e contribuem para sua preservação, inibindo o crescimento de determinadas bactérias. Esse efeito prolonga a vida útil do produto e favorece o desenvolvimento adequado dos microrganismos necessários para a fermentação.

Durante o processo de fermentação, os ácidos α são convertidos em iso-α-ácidos, responsáveis pelo amargor típico da cerveja. Em contrapartida, os ácidos β são degradados durante esse processo e não influenciam o sabor final. Quimicamente, os ácidos α consistem em uma família de compostos análogos, diferenciando-se apenas pela cadeia lateral acila. O principal representante dessa classe é a cohumulona, o constituinte mais importante dos extratos de lúpulo para a produção de cerveja. Por essa razão, é essencial que os produtores de cerveja conheçam o teor de ácidos α nos extratos adquiridos, uma vez que esse parâmetro determina, em grande parte, o preço dos produtos de lúpulo.

A cohumulona, como todos os ácidos α, é um composto quiral (Figura 1). Embora a estereoquímica dos ácidos α não afete diretamente a estereoquímica dos iso-ácidos, conhecer a configuração correta do centro quiral é fundamental para compreender as propriedades antibacterianas e outros benefícios à saúde associados aos ácidos α.

Uma das técnicas ópticas capazes de distinguir compostos com diferentes configurações estereoquímicas é a espectroscopia de dicroísmo circular (CD). Nesta pesquisa, essa técnica foi empregada para determinar a estereoquímica da cohumulona e demonstrar como esse método relativamente simples, que exige preparação mínima de amostras, pode ser aplicado para a determinação da configuração absoluta de um centro quiral. Para isso, foi utilizado o espectropolarímetro J-1500 da Jasco, obtendo-se espectros em uma faixa espectral de 500–190 nm. Além disso, os espectros de CD foram calculados e comparados com o espectro obtido experimentalmente, confirmando que a configuração do carbono quiral da cohumulona é do tipo S (Figura 2).

Figura 1: Estrutura da Cohumulona

Figura 2:  Comparação dos espectros de CD experimentais e teóricos da Cohumulona.

O espectro de CD da Figura 2 apresenta as seguintes características principais:

1. Curva Experimental (preta): Representa o espectro de CD medido experimentalmente para a cohumulona a pH 2,0. Ele mostra regiões de sinal positivo e negativo, indicando transições eletrônicas ópticamente ativas e a presença de uma configuração quiral.
2. Curvas Calculadas:

C0_K1 (azul): Representa o espectro calculado para um rotâmero específico da cohumulona na forma neutra. O cálculo mostra boa concordância com o espectro experimental em várias regiões, principalmente entre 250 e 400 nm.

C0_N (verde, tracejado): Espectro calculado para a cohumulona com estereoquímica invertida no carbono quiral (R ao invés de S). O sinal oposto em várias regiões (em relação ao espectro experimental) indica que a configuração R não corresponde à configuração real do composto.

Ct0_K1 (vermelho): Representa o espectro calculado para outra espécie protolítica ou rotâmero. Em algumas regiões, especialmente entre 250 e 300 nm, há um desvio maior em relação ao espectro experimental.

Conclusão Geral: O espectro experimental é mais bem reproduzido pelo modelo C0 K1, confirmando que a configuração correta da cohumulona é S. A comparação com a configuração invertida (C0 N) reforça essa conclusão, uma vez que os sinais calculados aparecem invertidos em relação ao experimental.

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