Человечество должно быть безмерно благодарно природе за создание такого невероятного чуда, как дрожжевые грибки. Хлебопекарные дрожжи помогают нам создавать пышный и ароматный хлеб на протяжении многих тысячелетий. И даже производство вина и пива было бы невозможно без этих крошечных живых организмов, которые перерабатывают сахара в алкоголь.
Однако ученые на этом не остановились и заставили дрожжевые грибки делать что-то невообразимое: производить каннабиноиды ТГК и КБД. Для этого исследователям пришлось внедрить в генный материал дрожжей ДНК каннабиса, создав некое подобие фермы по производству активных веществ марихуаны. Развитие этой технологии потенциально позволит получать и другие компоненты каннабиса для исследования уникальных особенностей и свойств каждого в отдельности и всего растения конопли в целом.
Технология производства каннабиноидов с помощью генно-модифицированных дрожжей
Для получения каннабиноидов используется два разных типа дрожжей. Каждый из них способен произвести либо ТГК, либо КБД. Это зависит от того, какой именно фрагмент ДНК конопли в них внедрили. При этом оба вида содержат гены марихуаны, отвечающие за синтез каннабигероловой кислоты (CBGA). Один из инженеров-химиков Калифорнийского университета Беркли, работающий над этой темой, пояснил, что «CBGA – это такой вид базового каннабиноида, который является первичным, т. е. полуфабрикатом для синтеза других каннабиноидов».
Синтез ТГК состоит из нескольких этапов. Сначала дрожжевые грибки производят CBGA, которая на следующем этапе перерабатывается в тетрагидроканнабиноловую кислоту (THCA). Протекает этот процесс благодаря собственному ферменту дрожжей. В случае с каннабидиолом процесс идентичен: базовый каннабиноид CBGA трансформируется в каннабидиоловую кислоту (CBDA). Далее эти компоненты при помощи нагревания до определенной температуры можно превратить в искомые ТГК и КБД.
Конечный продукт, получаемый в процессе производства каннабиноидов при помощи генно-модифицированных дрожжей, ничем не отличается от того, который синтезируется в растениях каннабиса. Каннабиноиды в свежих соцветиях содержатся именно в форме кислот, а если вы решите приготовить блюда из свежих шишек, то вряд ли вам удастся получить какой-то психоактивный эффект. THCA не обладает меняющим сознание воздействием.
В процессе курения или использования вапорайзера кислота подвергается нагреванию и трансформируется в ТГК под действием температуры. То же самое происходит при выпечке печенья, кексов или хэппи-пиццы. Частично данный процесс протекает и во время сушки и пролечки шишек, но процент ТГК в этом случае остается совсем незначительным. Именно поэтому перед приготовлением канна-блюд, не подвергающихся серьезной термообработке (леденцы, шоколад, мороженое с марихуаной, напитки), рекомендуется проводить дополнительный этап декарбоксилирования соцветий, о котором более подробно вы сможете прочесть на официальном форуме «Семяныча».
Достоинства каннабиноидов, полученных при помощи генно-модифицированных дрожжей
Для ученых возможность получать каннабиноиды при помощи дрожжевых грибков является прекрасным шансом. Дело в том, что работа с растениями трудозатратна. Если выращивание каннабиса проходит в закрытом помещении, требуется поддерживать строго заданные условия культивирования, а в открытом грунте есть вероятность потерять урожай из-за капризов погоды. При этом из растительной массы достаточно сложно экстрагировать чистый каннабиноид. Например, попытки получить чистый природный КБД могут закончиться провалом, ведь высока вероятность того, что экстракт будет содержать и ТГК. Особую роль данный фактор играет, когда полученный продукт будет использоваться в медицинских целях, ведь в этом случае важна чистота препарата.
Возможность синтезировать чистый непсихоактивный КБД, не имея дела с капризными растениями, значительно облегчит работу медиков. Производитель со стопроцентной уверенностью сможет гарантировать отсутствие примесей каких-либо нежелательных компонентов в полученных лекарствах. К тому же врачи смогут избежать потенциальных неприятностей из-за того, что они без ведома пациентов накормили их психоактивными веществами, как это может быть в случае с полученным природным путем КБД.
Подобная процедура получения каннабиноидов при помощи дрожжевых культур может также помочь ученым в изучении активных веществ марихуаны. Конопля – это не только ТГК и КБД, но и сотни других каннабиноидов, терпенов и прочих биологически активных компонентов. Хотя на данный момент ведется активная работа по исследованию медицинских и рекреационных свойств каннабиса, зачастую рассматривают лишь ключевые компоненты растений, которые содержатся в соцветиях в больших количествах. Тот же тетрагидроканнабиварин, или THCV, обнаруживается в гораздо меньших количествах и до сих пор практически не изучен. А возможно его потенциал не меньше, чем у ТГК и КБД.
Перспективы производства чистых каннабиноидов при помощи дрожжей
Генетически модифицированные дрожжи не впервые используются в интересах фармакологии и производства лекарственных препаратов. Например, в 1960-х годах ученые обнаружили, что некоторые компоненты коры тихоокеанского тиса могут быть использованы для борьбы с онкологическими заболеваниями. И все бы ничего, но процесс производства лекарства требовал огромных объемов растительного сырья, что вызвало серьезные опасения у защитников природы. Использование натурального сырья могло бы привести к полному исчезновению тихоокеанского тиса. И тут в игру вступили дрожжевые грибки, которые помогли ученым получить достаточное количество необходимого вещества без нанесения вреда редким и ценным деревьям.
Если говорить о производстве каннабиноидов при помощи дрожжей, то ключевым преимуществом в этом случае является масштаб. Для производства лекарств химики могут использовать биореакторы, вместо того чтобы высаживать огромные плантации каннабиса в теплицах. Это не значит, что всем коноплеводам следует забросить свои гроубоксы в дальний угол гаража или балкона и переходить на синтезированный при помощи дрожжей ТГК. Однако для масштабного промышленного производства полученные с помощью биотехнологий каннабиноиды являются более перспективным направлением.
Применение биосинтезированных каннабиноидов на практике
Со слов Джеффа Рабера, генерального директора лаборатории Werc Shop, занимающейся производством каннабиноидов при помощи дрожжевых грибков, на данный момент неизвестно, возможно ли таким способом добиться высоких концентраций ТГК. Возможно, при высоком содержании каннабиноиды являются токсичным для самих дрожжей, их выделяющих. Но в любом случае биоинженерия становится надежной платформой для изучения характеристик и свойств каждого из каннабиноидов, а также их взаимодействия друг с другом. К примеру, уже сейчас известно, что КБД способен снижать и смягчать действие ТГК. Данная особенность имеет название «эффект окружения».
При производстве каждого из каннабиноидов по отдельности ученым будет значительно проще наблюдать за ними изолированно, без необходимости пробираться через сотни других соединений, присутствующих в соцветиях конопли. На самом деле, молекула вещества – это всего лишь химическое соединение, независимо от того, как оно было получено. Были ли получены каннабиноиды при помощи дрожжевых биореакторов или из смолы растений, они совершенно идентичны и будут также вести себя в условиях экспериментов. Биологическое производство активных веществ конопли значительно ускоряет получение конечных результатов. В придачу самим ученым намного проще работать с собственноручно произведенным биоматериалом, чем контролировать качество соцветий, выращенных где-то в полях или теплицах, разбросанных на большой территории.
Планы и надежды биотехнологов
Дрожжи, вырабатывающие каннабиноиды, – это не конечная цель ученых. Их исследования не ограничиваются каннабиноидами. По сути, химики намерены реконструировать весь химический профиль марихуаны. Например, содержащиеся в соцветиях терпены, которые придают растению характерный запах, можно найти не только в каннабисе, но и в других видах растений. Терпен лимонен, который можно встретить во многих сортах конопли, в значительно больших объемах содержится в цитрусовых. Идея состоит в том, чтобы вместо выцеживания небольшого количества этого терпена из марихуаны, получить его из лимонов или лаймов.
Целью ученых является возможность адаптации состава продуктов из конопли (настоек, капсул или тинктур) под нужды конечного потребителя. Таким образом, можно будет, независимо от сорта и условий выращивания марихуаны, получать продукт с заданным содержанием ТГК, КБД, а также других активных веществ, дополняющих или корректирующих эффект основных каннабиноидов.
Надеемся, теперь вы перестанете воспринимать дрожжи как банальный компонент хлебобулочных изделий, вина или пива. Эти чудодейственные грибки являются частью биоинженерных технологий и способны открыть перед человечеством новые горизонты.
Подборка мощных сортов конопли
- Фотопериодные
- Полное расслабление и эйфория
- 31 %
- Indoor: 750 г/м² Outdoor: 2600 г/куст
Сорт конопли Gorilla fem от сидбанка «Семяныч» объединил в себе самые важные качества: выносливость, неприхотливость, короткий жизненный цикл и высокую урожайность. Кусты прекрасно чувствуют себя как в закрытом грунте, так и под открытым небом. Они не боятся холодов. В аутдоре плантация созреет уже к середине сентября, а каждое растение ростом в 1,5-2,5 метра способно принести до 2600 граммов соцветий. Чтобы вырастить гибрид в боксе, достаточно минимального набора оборудования и хорошего освещения. За 8-9 недель цветения созреет до 750 г/м² урожая. Интенсивный запах гровер начнет замечать уже на этапе цветения, а созревшие шишки отличаются насыщенным ароматом сандалового дерева, специй и шоколада. Но главная особенность заключается в содержании ТГК, уровень которого достигает 31 %. «Горилла» способна приклеить к дивану на несколько часов.
- Фотопериодные
- Успокаивающий расслабляющий стоун
- 30 %
- Indoor: 400 - 500 г/м² Outdoor: 450 - 550 г/куст
Сорт конопли Grandmommy Purple от Herbies Seeds – это невероятно ароматные соцветия, которые по запаху напоминают сочный ягодный фреш. Содержание ТГК в шишках доходит до 30 %, так что начинающему лучше быть аккуратным с дегустацией. Соцветия приносят мощнейшее многочасовое расслабление и дарят ощущение умиротворения и спокойствия. Генетика растений на 80 % состоит из индики, что отражается на внешнем виде и темпах роста кустов. Они остаются невысокими и пышными на протяжении всего жизненного цикла, а к харвесту вся верхушка куста превращается в одну огромную смолистую шишку. Растения можно выращивать даже в крохотных гроубоксах, ведь их средний размер составляет 40-140 см. Цветение в закрытом грунте длится 60-65 дней, а на улице урожай собирают в сентябре. Производительность в пределах 400-500 грамм с квадрата.
- Фотопериодные
- Энергетический эффект
- 27.12 %
- Indoor: 500 г/м² Outdoor: 500 - 600 г/куст
Сорт конопли Y Griega fem от Medical Seeds – это сатива-доминантный гибрид. Если выращивать кусты в открытом грунте, то растения могут достигнуть огромных размеров (порядка 3-3,5 метров) и принести около 600 граммов урожая. Но созревание достаточно продолжительное, харвест выпадает на ноябрь, когда в большинстве регионов уже стоят холода. А вот в индоре при должных навыках можно получить достаточно компактные растения с хорошей производительностью. В небольшом горшке и с комбинацией LST- и HST-тренировок урожайность составит около пятисот грамм с квадратного метра площади. Растения хорошо переносят жару и не требуют большого количества удобрений. Цветение займет 12-13,5 недель. После сушки во вкусе и аромате появляются нотки лимона, а также хвои. Содержание ТГК – 27,1 %. Этого будет более чем достаточно, чтобы наполнить день яркими красками.
- Фотопериодные
- Энергичный
- 25 %
- Indoor: 600 - 700 г/м² Outdoor: 2500 - 3000 г/куст
Сорт конопли Blue Gelato 41 fem от Barney's Farm – это ароматный и энергичный индичный гибрид с мощным эффектом в 25% ТГК и высокой урожайностью. И в закрытом грунте, и в аутдоре кусты могут вытягиваться до 1,5-2 метров. Если для вашего помещения это слишком много, то начинать подгибать и обрезать растения лучше с первых недель вегетации. С началом периода цветения, который продлится 9-10 недель, появляется сильный фруктовый запах, который может привлечь излишнее внимание к растениям. Угольный фильтр тут точно будет не лишним. Если следовать учебнику и грамотно ухаживать за кустами, то урожайность может достичь 600-700 г с квадрата в индоре, а на улице одно растение приносит до 2,5-3 кг. Эффект накрывает волной радости, удовольствия и расслабления. Аромат преимущественно цитрусовый, сладковатый, с землистым привкусом.
- Фотопериодные
- Индичное расслабление
- 26 %
- Indoor: 550 - 600 г/м² Outdoor: 500 г/куст
Сорт конопли White Widow fem от Victory Seeds – это индика с коротким периодом цветения. Гибрид одержал победу на канна-фестивале в 1995 году и с тех пор не теряет своей популярности. Компактные елочки можно разместить в гроубоксе средних размеров или спрятать в саду среди кустов. Растения активно набирают зеленую массу, а с приходом цветения направляют свои ресурсы на выработку ароматной смолы. К харвесту вся верхушка покрыта крупными трихомами, а издалека такие растения выглядят заснеженными. Период цветения занимает 49-56 дней, и при отсутствии стрессов и правильном уходе гровер может собрать до 600 г/м². Аутдорная плантация созреет к середине октября, а урожайность в этом случае составит до 500 граммов с куста. Содержание ТГК в готовом продукте 26 %, а значит, уже через несколько мгновений после первого вдоха тело окутает приятное расслабление.
*Вся представленная информация носит исключительно ознакомительный характер и не является руководством или призывом к действию.
**Напоминаем, что использование семян марихуаны в качестве посевного материала (выращивание конопли с целью получения растения) запрещено УК Российской Федерации. Подробнее с законом Вы можете ознакомиться здесь.