Варіння канабісу з модифікованими пивними дріжджами

• 1. Як дріжджі пива стають thc і cbd
• 2. Як їм це вдалося?
• 3. Чи існують інші способи отримати не-рослинні канабіноїди?
• 4. Ринок канабісних напоїв на підйомі
• 5. Підсумки

Використання марихуани швидко зростає у всьому світі — це незаперечно. З кожним роком дедалі більше країн приймають і легалізують використання цієї священної рослини, як для медичних, так і для рекреаційних цілей. Канабісова індустрія вже давно йде по сходах вгору. Це стрімке зростання дає все більше можливостей для нових досліджень і відкриттів щодо властивостей рослини та її потенційного застосування. Як змінюється все в світі — люди, технології, культури, цивілізації — так само еволюціонує і марихуана. 

Наприклад, традиційні методи вирощування марихуани — на вулиці чи в приміщенні — зовсім не були схожі на сучасні. Спершу все відбувалося природним чином, використовуючи доступні ресурси й природні цикли освітлення. З винаходом індор-вирощування усе змінилося кардинально. 

Як змінювались методи вирощування, так само змінюються і способи отримання різних канабіноїдів із рослин конопель. Нещодавно вчені виявили можливість синтезувати канабіноїди з модифікованих пивних дріжджів — так, саме з пива. Давайте дізнаємось про це відкриття детальніше. 

1. Як дріжджі пива стають THC і CBD

Ви, можливо, задумалися — як можливо отримати THC та CBD без самих рослин марихуани? Ми теж це питаємо. Усе це — результат роботи геніальних науковців, яким вдалося знайти рішення. ¹

Як описують дослідники, THC (тетрагідроканабінол) та CBD (канабідіол) можна отримати шляхом зміни цукру в пивних дріжджах — галактози, відомої як Saccharomyces cerevisiae. Оскільки кількість цих канабіноїдів у рослинах конопель обмежена, такий метод ферментації дозволяє виробляти THC і CBD легше, дешевше та більш стабільно, ніж традиційне вирощування. 

Це був результат кількох років експериментів і тестів, поки їм нарешті не вдалося зламати ці бактерії. Попередні дослідження вже відкрили можливість створювати різні частини біосинтезу канабіноїдів у дріжджах, але повністю завершити процес вдалося лише нещодавно. ^{2 3}

2. Як їм це вдалося?

Автором дешевого та якісного способу отримання THC (що відповідає за ефект ейфорії) та CBD (асоціюється з медичним застосуванням) без необхідності вирощування канабісу є Джей Кісслінг, професор хімічної та біомолекулярної інженерії, та його колеги з Каліфорнійського університету в Берклі. 

Вчені встановили, що це досягається шляхом модифікації кількох генів у S. cerevisiae та введення генів з п’яти різних типів бактерій, а також генів із рослин канабісу.

“Цей процес майже як виробництво пива: ви даєте дріжджам цукор, вони виробляють потрібний канабіноїд, а не етанол, як зазвичай.”

Звучить просто? Насправді — не зовсім. Щоб це стало можливим, їм потрібно було зробити близько 16 генетичних змін у бактеріях для перетворення галактози (цукру) на неактивні форми THC та CBD – THCA та CBDA. 

Далі, як і у випадку зі звичайним THC та CBD, їх активують під впливом температури — це так званий процес декарбоксилювання. Що отримали? Приблизно 8 міліграмів THC на літр, і ще менше CBD. Це значить, що, щоб досягти рівнів канабіноїдів із рослин, ці врожаї потрібно збільшити в сотні разів для комерційної доцільності. Однак, якщо метод буде ефективним, це стане одним із найекологічніших способів виробництва канабіноїдів. 

Та перспективи не такі сірі, щоб відмовитись від нових відкриттів. Науковці компанії Demetrix, заснованої у 2015, вже змогли підвищити врожайність цих канабіноїдів за допомогою модифікацій дріжджів та їх генів. Вони також навчилися трансформувати різні жирні кислоти у канабіноїди, які природно у великих кількостях у коноплях не виробляються.

Якщо вдасться контролювати виробництво таких канабіноїдів, то варіння їх може змінити використання марихуани у медицині, значно розширивши її застосування. Крім того, вони можуть стати патентоспроможними речовинами, оскільки створюються штучно. Відкриття таких канабіноїдів приверне увагу фармацевтичних компаній, яких поки що лише одиниці досліджують компоненти на основі марихуани. 

3. Чи існують інші способи отримати не-рослинні канабіноїди?

Коротко — так. Наприклад, канадська компанія Trait Biosciences із Торонто працює над генетичною модифікацією конопель із метою отримувати водорозчинні канабіноїди для використання у виробництві напоїв. 

Компанія прагне змінити свої рослини так, щоб кожна частина виробляла канабіноїди, а не лише смолисті залози, відомі як трихоми. 

“Усе, що можна зробити з дріжджами, можна зробити й безпосередньо в рослині — з набагато кращою врожайністю та чистотою,” — сказав Ронан Леві, головний стратег Trait Biosciences.

Ще один фахівець із Каліфорнійського університету — біохімік Джеймс Боуї — розробив альтернативний метод отримання CBD із цукру. Його команді вдалося створити прекурсорні форми THC і CBD комерційно вигідними обсягами взагалі безcell-реакцій.⁴ Тепер вони розвивають цей напрям через Invizyne Technologies — новий стартап. 

4. Ринок канабісних напоїв на підйомі

У США індустрія канабісу — це бізнес на мільярди, і вона ще не досягла свого максимуму. Звісно, великі корпорації не забарилися помітити цю золоту жилу.

Наприклад, Констелейшн придбала 9,9% однієї з найбільших у Канаді канабісних компаній — Canopy Growth. Сума угоди склала £141 мільйонів (€148 млн), коли компанію оцінили у £1,3 млрд (€1,3 млрд). Ба більше, Констелейшн планує інвестувати далі та отримати вже 38% частки. ⁵

А ось Coka-Cola нібито веде переговори з Aurora, канадським виробником канабісу, щоби розробити напої з CBD. Тим часом британська Diageo вже працює над створенням трьох сортів канадських виробників канабісу з планами запустити власну лінійку канабісних напоїв. 

5. Підсумки

Питання часу, коли ці розумники, що досліджують дивовижну рослину марихуану, нарешті зможуть приручити цього бика. А тоді готуйтеся до справжнього вибуху у канабісній індустрії — я не експерт бізнесу, але поставив би на це все, що маю. 

Тому готуйтесь і спостерігайте, як марихуана підкорює світ. Коли вона відкриє усім противникам її справжній потенціал як рослини, медичного засобу та компонента, ми побачимо, як вони змінюватимуть свій погляд на неї. 

А як Ви думаєте? Ви б споживали штучно створені канабіноїди, чи краще домашні — вирощені з власних рослин?

ЗОВНІШНІ ДЖЕРЕЛА

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 та Jay D. Keasling. Лютий 2019.
2. "Engineering yeasts as platform organisms for cannabinoid biosynthesis" Bastian Zirpel, Friederike Degenhardt, Chantale Martin, Oliver Kayser, and Felix Stehle. Жовтень 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, and Oliver Kayser. Вересень 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, 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" Official Press Release. Травень 2020.