Как дрожжи заменят коноплю

on

Мы как вид были бы достаточно жалкими без дрожжей. Пекарские дрожжи дают нам хлеб на протяжении тысячелетий. И совсем не хочется представлять себе мир без пива и вина, которые обязаны дрожжам за преобразование сахара в алкоголь.

Теперь исследователи хотят заставить дрожжи делать нечто более невероятное: производить соединения конопли CBD (Каннабидиол) и THC (Тетрагидроканнабинол). Путём скрещивания дрожжей с генами вышеупомянутого растения, они превратили чудодейственные микробы в фабрики по производству каннабиноидов. Это одна из умных схем методического отбора и воссоздания многих компонентов марихуаны для лучшего понимания истинного потенциала этого растения.

cannabis-compounds-leaf

Процесс происходит примерно так. Две разновидности дрожжей производят THC либо CBD, в зависимости от того, какого рода фермент они в себе несут. Важно, что обе несут гены конопли, которые производят CBGA (Каннабигерольную кислоту). «CBGA — что-то вроде центрального каннабиноида, мать всех остальных каннабиноидов», — говорит инженер-химик Калифорнийского университета в Беркли Джей Кизлинг, соавтор новой статьи в Nature, детально описывающей технику.

Чтобы сделать THC, дрожжи производят CBGA, которая затем превращается в THCA (Тетрагидроканнабиноловую кислоту) благодаря особому дрожжевому ферменту. Для CBD-дрожжей, их собственный специфический фермент превращает материнский каннабиноид CBGA в CBDA (Каннабидиольную кислоту). (Здесь сложное место, знаю, просто держитесь за текст.) Теперь у вас есть THCA и CBDA, которые с применением тепла превращаются в THC и CBD.

Конечная частица не отличается от той, которую производит само растение конопли. Если вам приходилось есть сырой каннабис, вряд ли вы чувствовали себя «иначе», потому что там, в основном, только THCA. И только после применения тепла эта THCA трансформируется в THC. Съедобные продукты «работают», потому что производители сперва трансформируют THCA в THC путём применения декарбоксилирования (процесс отщепления двуокиси углерода от органических кислот или аминокислот).

d41586-019-00714-9_16512166

Причина, почему исследователи и «конопляные» компании заинтересованы в альтернативных способах производства каннабиноидов, заключается в том, что работа с настоящим растением грязная и сложная. Прежде всего, выращивание отнимает много времени, воды и энергии (если вы культивируете в закрытом помещении). Извлечение некоторых каннабиноидов из цветов также является проблемой. Если вы только закончили с CBD, например, есть вероятность того, что экстракт может быть «заражён» THC. Это особенно важно, если вы хотите изолировать CBD для использования в лекарственных целях — например, было показано, что он чрезвычайно эффективен при лечении эпилепсии.

Наличие чана с дрожжами, производящими чистый, непсихоактивный CBD, обещает значительно упростить его производство. «Возможность производить его так, чтобы он не был загрязнен THC — очень ценная вещь», — говорит Кизлинг. Тем более, что FDA (Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США) может захотеть поговорить с вами, если вы случайно «снабдите» пациентов психоактивным веществом.

Каннабиноидопроизводящие дрожжи могут также облегчить изучение конопли. Мы говорим здесь об очень сложном растении с более чем сотней различных известных каннабиноидов. Некоторые из этих компонентов встречаются чаще других — современные штаммы конопли содержат THC, потому что годами выращивались штаммы, нацеленные на максимально одурманивающее воздействие. Хотя такой каннабиноид как Тетрагидроканнабиварин или THCV обычно обнаруживается в гораздо меньших количествах. «Теперь мы будем иметь возможность управлять производством этих вещей чистым и относительно простым способом, и, возможно, начнём тестировать их функции», — говорит Кизлинг.

cannabinoids.jpg

Ранее инженерные дрожжи использовались для решения проблемы дефицита. В 1960-х годах исследователи обнаружили, что таксаны из тихоокеанского тиса могут бороться с раковыми клетками. Всё бы ничего, но тихоокеанский тис, чего и боялись защитники природы, был уничтожен руками нетерпеливого медицинского истеблишмента. Но, как и в случае с каннабиноидопроизводящими дрожжами, исследователи разработали микробы для создания лекарства, не ведущего за собой исчезновение лесов.

Ключевым преимуществом каннабиноидов является масштаб. Идея состоит в том, что ты можешь контролируемо вывести необходимое количество CBD в чанах, вместо того, чтобы выращивать теплицу за теплицей конопли. (Это не отменяет факт, что некоторые ребята не перестанут ценить свою выращенную по старинке коноплю.) Но чтобы сделать её максимально эффективной, вам необходимо работать с максимально возможными концентрациями каннабиноидов. А это значит, что вы хотите оптимизировать ваши дрожжи для производства большого количества продукта.

«Можете ли вы соблюдать высокую концентрацию или это будет токсично для организмов, которые вы используете для производства, и есть какой-то предел?» — спрашивает Джеф Рабер, генеральный директор Werc Shop, лаборатории, разделяющей компоненты конопли.

Независимо от производственных барьеров, красота этого типа биоинженерии заключается в том, что он даёт исследователям мощную платформу для изучения не только того, для чего каждый отдельно взятый каннабиноид будет полезен — будь то лечение воспаления, тревоги или эпилепсии — но и того, как многие каннабиноиды могут взаимодействовать друг с другом. Этот процесс известен как «эффект антуража»: CBD, например, ослабляет психоактивный эффект от THC.

Избирательное производство этих каннабиноидов в лаборатории сделает для исследователей более лёгкой возможность играть с ними изолированно или друг с другом, без необходимости пробираться через сотни других соединений, которые можно найти в чистом цветке. «В конечном счёте, молекула — это молекула», —  говорит Рабер. Действительно, каннабиноиды из дрожжей — это те же самые каннабиноиды, что производит растение. «Это даёт гибкость в формулировках, возможно, даёт более широкую пользу и, в конечном счёте, может масштабироваться быстрее, чем растения. Регулирующие органы могут относиться к подобным подходам гораздо лучше, чем к тем, которые представляют собой поля, поля и ещё больше полей растительного материала.»

cannabis-terpene-benefits

И это не останавливается на каннабиноидах. К чему Рабер и другие исследователи стремятся, так это реконструкция химического профиля конопли. Терпены, например, дают «траве» характерный запах, и вы найдёте их в царстве растений: Лимонен не очень распространён в конопле, но является одним из главных компонентов цитрусовой промышленности. Идея в том, чтобы вместо мучений по извлечению небольшого количества лимонена из конопли, вы могли получить его из лимонов.

Конечная цель состоит в том, чтобы иметь возможность адаптировать конопляные продукты (например, настойки) к предпочтениям потребителя. Это позволило бы управлять соотношением CBD к THC и особенно других каннабиноидов и терпенов, которые сами по себе могут играть роль в «эффекте антуража». Терпен линалоол, например, может оказывать анти-тревожное действие.

В ближайшем будущем мы будем чествовать дрожжи в качестве чудесных микробов и создателей всяких хороших штук: хлеба, выпивки и биоинженерных каннабиноидов.

Источник: Wired

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход /  Изменить )

Google photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google. Выход /  Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход /  Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход /  Изменить )

Connecting to %s