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Pianta erbacea perenne, caducifoglia e latifoglia, con rizoma ramificato dal quale si estendono esili fusti rampicanti che possono raggiungere i 9–10 m di lunghezza, può vivere dai 10 ai 20 anni.
Le foglie sono cuoriformi, picciolate, opposte, munite di 3-5 lobi seghettati. La parte superiore si presenta ruvida al tatto per la presenza di numerosi peli, la parte inferiore è invece resinosa.
Essendo una specie dioica, i fiori maschio e femmina, unisessuali e di colore verdognolo, sono presenti su individui separati. I fiori maschili (o staminiferi) sono riuniti in pannocchie pendule e ciascuno presenta 5 tepali fusi alla base e 5 stami; i fiori femminili (o pistilliferi) presentano un cono membranoso che circonda un ovario munito di 2 lunghi stimmi pelosi. Si trovano raggruppati alle ascelle di brattee fogliacee, costituendo un’infiorescenza dalla caratteristica ed inconfondibile forma a cono.
La fioritura avviene in estate. L’impollinazione è anemofila (trasporto per mezzo del vento) e in settembre-ottobre, con la maturazione dei semi, le brattee assumono una consistenza cartacea che aumenta la dimensione del cono. I frutti sono degli acheni di colore grigio-cenere.
Le infiorescenze femminili sono ricche di ghiandole resinose secernenti una sostanza giallastra e dal sapore amaro chiamata lupulina, composta da α-acidi (umulone, adumulone e coumulone),β-acidi (lupulone, adlupulone e colupulone), da polifenoli (es. flobafeni, xantumolo) e numerosi oli essenziali, che vengono utilizzati per aromatizzare e conferire alla birra il suo gusto caratteristico.
Ci sono attualmente 5 varietà tassonomiche riconosciute nel genere Humulus e sono: lupulus – luppolo Europeo; cordifolius – luppolo Giapponese; lupuloides, neomexicanus, pubescens – luppoli Nordamericani.
Quella di “luppolo nobile” è una definizione storico-commerciale legata alla produzione della birra, assegnata arbitrariamente nel mondo brassicolo a quattro territori Europei nei quali si sono geneticamente isolate alcune popolazioni, queste sono: l’Hallertauer Mittelfrueh dalla regione dell’Hallertauer in Baviera; Tettnanger dalla regione del Tettnang in Germania nella zona del lago di Costanza; Spalt dalla Baviera in Germania a sud di Norimberga; e Saaz dalla regione di Zatec in Repubblica Ceca. Molte delle varietà di luppolo più diffuse commercialmente nei secoli scorsi, facevano riferimento nei tratti principali ad almeno una di queste specie nobili. Attualmente, nonostante il loro rapporto alfa acidi/beta acidi di 1:1 che fornisce un piacevole profilo aromatico accompagnato da un amaro gradevole, sono caratterizzati da una scarsa resa per ettaro e da un’elevata inclinazione alla contrazione di malattie.
