Kanapių gamyba naudojant modifikuotas alaus mieles

• 1. Alaus mielės virsta thc ir cbd
• 2. Kaip tai buvo padaryta?
• 3. Ar yra kitų būdų gaminti ne-augalinius kanabinoidus?
• 4. Kanapių gėrimų rinka kyla
• 5. Apibendrinimas

Marihuanos vartojimas sparčiai auga visame pasaulyje – to paneigti neįmanoma. Vis daugiau šalių pradeda priimti ir legalizuoti šį šventą augalą, tiek medicininiais, tiek rekreaciniais tikslais, todėl kanapių industrija dabar kaip niekad anksčiau žengia laiptais į sėkmę. Šios industrijos plėtra atveria vis daugiau galimybių – suteikiama prieiga prie daugiau tyrimų ir atradimų apie augalą ir jo galimas panaudas. Kaip pasaulis nuolat evoliucionuoja žmonijos, technologijų, kultūrų, civilizacijų ir daugybėje kitų sričių, taip pat žengia į priekį ir marihuana. 

Pavyzdžiui, tradiciniai kanapių auginimo būdai, kuriuos visi pažįstame šiandien – tiek outdoor, tiek indoor – anksčiau buvo visai kitokie. Iš pradžių viskas vyko natūraliai, išnaudojant gamtos resursus ir natūralų šviesos ciklą. Vėliau atsirado indoor auginimas, kuris visiškai pakeitė žaidimo taisykles. 

Kaip keitėsi auginimo būdai, taip keičiasi ir skirtingų kanabinoidų gavimo metodai iš kanapių augalų. Pastaruoju metu mokslininkai atrado, kad kanabinoidus galima fermentuoti iš modifikuotų alaus mielių, taip, iš alaus. Pažvelkime išsamiau į šį naują atradimą. 

1. Alaus mielės virsta THC ir CBD

Galbūt kyla klausimas, kaip įmanoma gaminti THC ir CBD ne iš pačių kanapių augalų, mes irgi svarstome tą patį. Viskas tai yra išskirtinių mokslininkų darbo rezultatas, jiems pavyko įveikti šį iššūkį. ¹

Kaip teigia mokslininkai, THC (tetrahidrokanabinolis) ir CBD (kanabidiolis) gali būti išgaunami pakeitus mielėse esantį cukrų – galaktozę, žinomą kaip Saccharomyces cerevisiae. Kadangi kanabinoidų kiekis kanapių augaluose yra ribotas, idealus atvejis – toks fermentacijos procesas leis gaminti THC ir CBD paprasčiau, pigiau ir patikimiau nei tradiciniu augalų auginimu. 

Šis atradimas – kelerių metų bandymų ir eksperimentų rezultatas, kol galiausiai pavyko nulaužti šias bakterijas. Ankstesni tyrimai buvo nustatę galimybę sukurti atskiras kanabinoidų gamybos grandinės dalis mielėse, tačiau visas procesas buvo sėkmingai užbaigtas tik neseniai. ^{2 3}

2. Kaip tai buvo padaryta?

Už pigus ir kokybiškas THC (psichoaktyvus kanapių junginys) ir CBD (dažnai naudojamas medicinoje) gamybos be kanapių augalų auginimo atsakingi yra Jay Keasling, Kalifornijos Berklio universiteto cheminės ir biomolekulinės inžinerijos profesorius, bei jos kolegos. 

Šie mokslininkai rado būdą, kaip, modifikuojant įvairius S. cerevisiae genus, bei įterpus genus iš penkių skirtingų bakterijų rūšių ir kanapių augalo, sukurti norimus junginius.

“Procesas labai panašus į alaus gamybą: mielėms duodame cukraus, ir jos pagamina pageidaujamą kanabinoidą, o ne etanolį, kurį paprastai jos išskirtų.”

Skamba paprastai, tiesa? Iš tikrųjų – ne visai. Tam reikia padaryti apie 16 genetinių pakeitimų šiose bakterijose, kad galaktozė, kitaip tariant cukrus, virstų neaktyviomis THC arba CBD formomis – THCA ir CBDA. 

Vėliau, kaip ir įprastai gautas THC bei CBD, jie aktyvuojami kaitinant, o šis procesas žinomas kaip dekarboksiliacija. Rezultatai? Apie 8 miligramus THC iš litro, CBD kiekiai – dar mažesni. Tai reiškia, kad norint pasiekti tokius kanabinoidų kiekius, kokie gaunami iš augalų, šiems alaus kanabinoidams derlių reikėtų padidinti šimtą kartų, kad jų kaina taptų konkurencinga. Be to, jeigu šis metodas pasiteisins, jis būtų vienas draugiškiausių aplinkai būdų gaminti kanabinoidus. 

Visgi perspektyvos – visai neblogos. Pavyzdžiui, 2015 m. įkurta kompanija Demetrix jau pasiekė, kad šių kanabinoidų derlingumas mielėse ir genetiniuose modifikacijose gerokai išaugo. Ši mokslininkų grupė taip pat sugebėjo paversti alaus bakterijas taip, kad skirtingos riebalų rūgštys galėtų virsti tokiais kanabinoidais, kurių natūraliai augaluose būna labai mažai.

Jeigu jiems pavyks pilnai valdyti šių kanabinoidų gamybą, tokiu atveju gamyba fermentuojant galėtų revoliucionizuoti įvairius marihuanos naudojimo būdus medicinoje, dar labiau išplečiant šios augalo galimybes. Dar daugiau – jie gali tapti patentuojamomis medžiagomis, nes yra sukurti dirbtinai. Šių kanabinoidų atradimas gali patraukti farmacijos kompanijų dėmesį, kurių tik kelios domėjosi vaistų kūrimu pagal marihuanos komponentus. 

3. Ar yra kitų būdų gaminti ne-augalinius kanabinoidus?

Trumpai tariant – taip. Pavyzdžiui, Kanados kompanija iš Toronto, Trait Biosciences, genetiškai eksperimentuoja su kanapėmis siekiant gaminti vandenyje tirpius kanabinoidus, kurie būtų naudojami gėrimų pramonėje. 

Ši bendrovė siekia pakeisti savo kanapių augalus taip, kad kiekviena jų dalis gamintų kanabinoidus, ne tik dervingos liaukos, vadinamosios trichomos. 

“Visą tai, ką galima padaryti mielėse, galima padaryti ir pačiame augale, ir su daug didesniu derlingumu bei švarumu,“ – sako Ronan Levy, Trait Biosciences strategijos vadovas.

Kitas specialistas iš Kalifornijos universiteto, biochemikas James Bowie, taip pat pateikė alternatyvą CBD gavimui iš cukraus. Jo komanda, net netaikant šiam tikslui jokios ląstelės, sugebėjo sukurti kanabinoidų pirmtakus, kurie buvo komerciškai tinkami.⁴ Dabar tyrėjai šį metodą plėtoja per startuolį Invizyne Technologies. 

4. Kanapių gėrimų rinka kyla

Jungtinėse Valstijose kanapių industrija yra milijardinė verslo šaka, ir dar nepasiekusi viso savo potencialo. Didžiosios korporacijos, žinoma, neliko abejingos šiai galimybei.

Pavyzdžiui, Constellation įsigijo 9,9% vienos didžiausių Kanados kanapių kompanijų Canopy Growth akcijų. Už kiek? Už £141 mln. (€148 mln.) esant kompanijos vertei £1,3 mlrd. (€1,3 mlrd.). Dar daugiau, Constellation siekia padidinti savo dalį iki 38%. ⁵

Kita vertus, manoma, jog Coca-Cola derasi su kanadiečių kanapių augintoja Aurora, norėdama kurti CBD turinčius gėrimus. Tuo tarpu britų Diageo jau dirba su trimis Kanados gamintojais, planuodami paleisti savo kanapėmis praturtintų gėrimų liniją. 

5. Apibendrinimas

Laiko klausimas, kada šie protingi žmonės galutinai sukontroliuos šį procesą. O kai taip nutiks, pasiruoškite kanapių industrijos bumui, nors nesu verslo ekspertas, bet lažinčiausi viskuo ką turiu už šios šakos sėkmę. 

Tad pasiruoškite, stebėkite ir laukite – netrukus kanapės gali užkariauti visą pasaulį. Kai tik cannabis pademonstruos visas savo galimybes tiems, kurie kategoriškai priešinasi jos vartojimui, pamatysime, kaip jų nuomonė pradeda keistis. 

O ką manote jūs? Ar vartotumėte šiuos dirbtinai sukurtus kanabinoidus, ar mieliau rinktumėtės natūralius, iš savo pačių augalų namuose?

IŠORINIAI ŠALTINIAI

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 and Jay D. Keasling. 2019 m. vasaris.
2. "Engineering yeasts as platform organisms for cannabinoid biosynthesis" Bastian Zirpel, Friederike Degenhardt, Chantale Martin, Oliver Kayser, and Felix Stehle. 2017 m. spalis.
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, and Oliver Kayser. 2015 m. rugsėjis. 
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, amd 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" Oficialus pranešimas spaudai. 2020 m. gegužė.