生物合成CBD & THC,未来大麻素或不再依赖于提取了
时间:2019-03-12
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关键词: 生物合成CBD&THC

最近发表在 《Nature》上的一项最新研究表明,来自加州大学伯克利分校的科学家已经通过基因工程改造菌成功地创造出了当下市场很火的大麻原料特有的活性成分四氢大麻酚(THC)和大麻二酚(CBD) 。


千百年来,大麻的药用特性已经在全球范围内得到了广泛种植和应用。大麻的标志性成分——大麻素,以及其类似物已被广泛研究用于其潜在的医学应用。在一些国家,某些大麻素配方已经被批准作为处方药来治疗一系列人类疾病。但是,大麻素的研究和药用一直受到大麻的法律程序的阻碍,在已知的几十种大麻素中,几乎所有的大麻素含量都很低,而且它们的结构复杂,限制了大量的化学合成。


为了改变这一点,科学家们建立了一种生物合成方法,利用几种途径基因的杂乱性来产生大麻素类似物。


首先,研究团队从大麻植物中提取出THC和CBD基因,然后将它们导入到酿酒酵母细胞中,当酵母在半乳糖或其它营养物质组成的培养基上生长时,就会产生大麻素类似化合物。

 

根据科学家的说法,采用生物合成生产大麻素具有以下几方面好处:

s   降低生产成本

科学家称,通过基因工程酵母菌产生的THC和CBD比直接从大麻植物中提取要便宜很多(实际要便宜99%以上)。这对终端企业来讲,比如将CBD注入到苏打水中,就会节约很大的一部分原料成本,企业可以将省下来的成本用于消费者身上。即使在现在看来,CBD产品还不至于天价,但是一打CBD苏打水也要花费50美元,而从长远看,想要吸引更多的消费者,价格因素是不得不考虑的问题。

s   随需而变

利用这项技术,科学家们可以创造出新的大麻素成分,这些大麻素能够产生特定的作用,比如具有高度放松效果的大麻素。

s   减少高环境足迹

在实验室中制备THC和CBD可以减少大麻作物在室内和室外种植时令人吃惊的高环境足迹。但是就像发酵肉类一样,有一种相反的观点认为,保持实验室的运转需要一定程度的能量,这无异于用传统的方式生产作物。

 

CBD相继合法化,酵母CBD还有待考证

基因工程酵母为科学家们在实验室里“种植”各种食品原料打开了新的大门,从酵母生产无乳糖乳,到能够让汉堡变得看起来“血腥”的血红素,基因工程酵母让很多不可能成为可能。近日,Motif materials原料公司获得了9000万美元的投资,利用酵母来制造蛋白质,用以代替动物来源制品。

 

CBD在欧盟市场一直都很活跃,并处于蓬勃发展时期。目前欧洲市场上有多种CBD健康食品销售,包括大麻CBD、CBD油、CBD茶、蜂蜜、糖果等,虽然没有确凿的科学证据,但很多CBD食品都与健康挂钩,包括减压、良好的夜间睡眠、提供能量以及增强抵抗力等。但是,CBD在欧盟的监管定位有些复杂,因为最近其被归类为一种未经授权的新型食品。

 

该项突破性研究对于CBD而言,无疑是最让人兴奋的时刻。继2018年底农业法案通过后,大麻CBD在美国合法化,相关专家预测2019年将是CBD的狂欢年。但同时也应注意的是,对于通过基因工程生物合成的CBD是否合法目前还不明晰,监管机构可能暂时不会解决这一问题。

 

不论怎样,这项研究可以帮助我们更好的了解CBD的特性,或许还有可能推进FDA决定CBD是否是一种食品安全成分的进程。

 

参考文献:

Complete biosynthesis of cannabinoids and their unnatural analogues in yeast. Xiaozhou Luo, Michael A. Reiter, Leo d’Espaux, et al. Nature (2019).

The carbon footprint of indoor Cannabis production . Evan Mills ,Energy Policy 46 (2012) 58–67.

 


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