Proizvodnja kanabisa pomoću hakiranog pivskog kvasca

• 1. Pretvaranje pivskog kvasca u thc i cbd
• 2. Kako su to napravili?
• 3. Postoje li drugi načini proizvodnje nebiljnih kanabinoida?
• 4. Tržište pića s kanabisom u porastu
• 5. Zaključak

Korištenje marihuane je u porastu na svjetskoj razini, to je neosporivo. Kako sve više zemalja prihvaća i legalizira upotrebu ove svete biljke, bilo u medicinske ili rekreativne svrhe, industrija kanabisa sada je i već neko vrijeme na putu ka vrhu. Ovo širenje industrije kanabisa otvara još više vrata na tom polju, pružajući pristup novim istraživanjima i otkrićima o biljci i njezinim mogućim primjenama. Baš kao što se svijet konstantno razvija, bilo da govorimo o ljudima, tehnologiji, kulturama, civilizacijama ili bilo čemu drugome, tako se razvija i marihuana. 

Na primjer, tradicionalni načini uzgoja marihuane kakve danas poznajemo, bilo na otvorenom ili u zatvorenim prostorima, sigurno nisu nalik onome kako se to radilo u davna vremena. U početku se sve odvijalo prirodno, koristeći prirodne resurse i svjetlosne cikluse. Zatim je pojavom prvih indoor uzgoja krajobraz potpuno promijenjen. 

Kao što su se uzgojni načini promijenili, tako se mijenja i način dobivanja različitih kanabinoida iz biljke marihuane. Nedavno su znanstvenici otkrili da mogu proizvoditi kanabinoide iz hakiranog pivskog kvasca, da, piva. Saznajmo sve o ovom novom otkriću. 

1. Pretvaranje pivskog kvasca u THC i CBD

Možda se pitate kako je moguće proizvesti THC i CBD a da ih ne dobivamo iz biljke marihuane, i mi se pitamo. To je rezultat rada briljantnih znanstvenih umova koji su uspjeli pronaći novi pristup. ¹

Kao što su znanstvenici opisali u svom radu, THC, odnosno tetrahidrokanabinol, i CBD, kanabidiol, mogu se proizvesti izmjenom šećera u pivskom kvascu, galaktoze imenom Saccharomyces cerevisiae. Budući da su količine ovih kanabinoida prisutnih u biljkama marihuane ograničene, ovaj proces fermentacije potencijalno može proizvodnju THC-a i CBD-a učiniti lakšom, jeftinijom i pouzdanijom od tradicionalnog uzgoja biljaka. 

Ovo je rezultat godina testiranja i pokusa dok nisu uspjeli "hakirati" ove bakterije. Prijašnja su istraživanja već otkrila mogućnost izgradnje različitih dijelova proizvodne linije kanabinoida u kvascu, no tek su nedavno uspjeli ostvariti potpuni proces. ^{2 3}

2. Kako su to napravili?

Oni zaslužni za postizanje jeftine i visokokvalitetne proizvodnje THC-a, poznatog po klasičnom djelovanju marihuane, i CBD-a, vezanog uz medicinsku namjenu, bez potrebe za uzgojem biljaka marihuane, su Jay Keasling, profesor kemijskog i biomolekularnog inženjerstva, i njezini kolege sa Sveučilišta Kalifornija u Berkeleyu. 

Ovi su genijalci došli do zaključka da se to može postići modificiranjem više gena u S. cerevisiae te uvođenjem gena iz pet različitih vrsta bakterija, zajedno s genima iz biljke kanabisa.

“Proces je baš poput kuhanja piva: nahranite kvasac šećerom i on proizvede željeni kanabinoid, umjesto etanola koji bi obično stvarali.”

Zvuči jednostavno, zar ne? I nije baš. Kako bi to postigli, morali su napraviti oko 16 izmjena u genima ovih bakterija kako bi pretvorili galaktozu, odnosno šećer, u neaktivne oblike THC-a ili CBD-a, THCA i CBDA. 

Zatim se, kao i kod prirodno proizvedenog THC-a i CBD-a, aktiviraju toplinskom obradom, odnosno tijekom procesa dekarboksilacije. Rezultati? Oko 8 miligrama THC-a po litri i manje količine CBD-a. Dakle, da bi pivski kanabinoidi parirali količinama ekstrahiranima iz biljaka, ovaj bi prinos trebao biti povećan stotinjak puta za istu cijenu. Osim toga, ako se pokaže uspješnim, ovo bi bio jedan od najprijateljskijih za okoliš načina proizvodnje kanabinoida. 

Ipak, ne treba zanemariti pozitivan potencijal ovog otkrića. Naime, znanstvenici tvrtke Demetrix, osnovane 2015., već su uspjeli povećati prinos kanabinoida pomoću modifikacija kvasca i gena. Ovaj tim znanstvenika također je manipulirao bakterijama iz piva i pretvorio različite vrste masnih kiselina u određene vrste kanabinoida koje biljka inače ne proizvodi u velikim količinama.

Ako jednom uspiju potpuno kontrolirati proizvodnju kanabinoida, njihovo bi 'kuhanje' revolucioniralo upotrebu marihuane u medicinske svrhe i dodatno proširilo njezinu primjenu. Osim toga, mogli bi čak postati patentabilne supstance, budući da su umjetno stvoreni. Otkriće ovih kanabinoida vjerojatno će privući pažnju farmaceutskih kompanija, od kojih se samo nekolicina dosad ozbiljnije bavila lijekovima temeljenima na sastojcima marihuane. 

3. Postoje li drugi načini proizvodnje nebiljnih kanabinoida?

Kratki odgovor je da. Na primjer, kanadska tvrtka Trait Biosciences iz Toronta eksperimentira s genetskom modifikacijom kanabisa radi proizvodnje kanabinoida topivih u vodi, prvenstveno za industriju pića i napitaka. 

Ista tvrtka želi genetski izmijeniti svoje biljke marihuane tako da svaki dio biljke proizvodi kanabinoide, a ne samo njihove žlijezde smole, poznate i kao trihomi. 

“Sve što se može napraviti s kvascem, može se napraviti i u samoj biljci, i to s puno većim prinosom i čistoćom”, rekao je Ronan Levy, glavni strateški direktor Trait Biosciencesa.

Još jedan stručnjak sa Sveučilišta Kalifornija, biokemičar James Bowie, opisao je drugu alternativu dobivanja CBD-a iz šećera. Bez potrebe za reakcijama unutar stanica, njegov je tim uspio stvoriti prekursorske oblike kanabinoida THC i CBD u količinama koje su komercijalno održive.⁴ Sada znanstvenici nastavljaju razvijati taj pristup kroz Invizyne Technologies, novi start-up. 

4. Tržište pića s kanabisom u porastu

U Sjedinjenim Državama industrija kanabisa predstavlja višemilijarderski biznis, a još nije ni dosegla svoj puni potencijal. Naravno, velike korporacije nisu dugo ignorirale zlatni rudnik koji im je bio ispred očiju.

Primjerice, Constellation je kupio 9,9% udjela u jednoj od najvećih kanadskih tvrtki za kanabis, Canopy Growth. Koliko? Za £141 milijun (€148 milijuna) kad je tvrtka vrijedila £1,3 milijarde (€1,3 milijarde). Štoviše, Constellation planira dodatna ulaganja i stjecanje 38% udjela u njihovom poslovanju. ⁵

S druge strane, smatra se da Coca-Cola vodi pregovore s Aurorom, kanadskim proizvođačem kanabisa, u cilju razvoja pića s dodatkom CBD-a. U međuvremenu, Diageo iz Ujedinjenog Kraljevstva već radi na razvoju triju sorti kanadskih proizvođača s ciljem lansiranja vlastite linije napitaka na bazi kanabisa. 

5. Zaključak

Pitanje je vremena kada će umovi koji istražuju ovu izvanrednu biljku, marihuanu, konačno uspjeti ukrotiti ovu zvijer. A kad se to dogodi, spremite se na eksploziju industrije kanabisa, nisam stručnjak za poslovanje, ali sve bih stavio na to. 

Pripremite se i budite otvorenih očiju da svjedočite kako marihuana osvaja svijet. Kada kanabis pokaže svim protivnicima koliko je zapravo vrijedna biljka, kao lijek, kao sredstvo i spoj, konačno ćemo vidjeti kako mijenjaju svoja mišljenja o njoj. 

Što vi mislite? Biste li radije konzumirali umjetno proizvedene kanabinoide ili biste uživali u onima iz vlastite biljke, domaće proizvodnje?

VANJSKE REFERENCE

1. "Complete biosynthesis of cannabinoids and their unnatural analogues in yeast" Xiaozhou Luo, Michael A. Reiter, Leo d’Espaux, Jeff Wong, Charles M. Denby, Anna Lechner, Yunfeng Zhang, Adrian T. Grzybowski, Simon Harth, Weiyin Lin, Hyunsu Lee, Changhua Yu, John Shin, Kai Deng, Veronica T. Benites, George Wang, Edward E. K. Baidoo, Yan Chen, Ishaan Dev, Christopher J. Petzold i Jay D. Keasling. Veljača 2019.
2. "Engineering yeasts as platform organisms for cannabinoid biosynthesis" Bastian Zirpel, Friederike Degenhardt, Chantale Martin, Oliver Kayser i Felix Stehle. Listopad 2017.
3. "Production of Δ9-tetrahydrocannabinolic acid from cannabigerolic acid by whole cells of Pichia (Komagataella) pastoris expressing Δ9-tetrahydrocannabinolic acid synthase from Cannabis sativa L" Bastian Zirpel, Felix Stehle i Oliver Kayser. Rujan 2015. 
4. "A cell-free platform for the prenylation of natural products and application to cannabinoid production" Meaghan A. Valliere, Tyler P. Korman, Nicholas B. Woodall, Gregory A. Khitrov, Robert E. Taylor, David Baker, i James U. Bowie.
5. "Constellation Brands Exercises Warrants to Acquire Shares in Canopy Growth, Reinforcing Confidence in Canopy Growth's Ability to Win Long-Term in Emerging Cannabis Industry" Službeno priopćenje za medije. Svibanj 2020.