W jaki sposób w roślinie konopi produkowane są kannabinoidy?

Kannabinoidy to naturalnie występująca grupa substancji chemicznych, które oddziałują z układem endokannabinoidowym — siecią regulacyjną, która zarządza procesem homeostazy w ludzkim ciele. Naukowcy przebadali wiele z tych cząsteczek pod kątem ich potencjału terapeutycznego.

Co to są kannabinoidy?

Roślina marihuany produkuje ponad 100 unikalnych kannabinoidów. Spośród nich najbardziej znane są THC i CBD, a kolejne główne kannabinoidy to CBC, THCV, CBDV, CBG i CBN. Wszystkie te cząsteczki występują w różnych ilościach w różnych odmianach marihuany. Kannabinoidy występują również w innych gatunkach w królestwie roślin, na przykład w chmielu, rozmarynie, czarnym pieprzu, goździkach, pieprzu metystynowym (kava) i melisie.

Jak powstają kannabinoidy?

Produkcja kannabinoidów odbywa się w małych gruczołach zwanych trichomami. Te krystaliczne struktury występują w największej gęstości na kwiatach cannabis i w mniejszym stężeniu w liściach, łodygach i innych nadziemnych częściach rośliny. Trichomy to w zasadzie niewielkie fabryki chemiczne. Ich zadaniem jest produkcja metabolitów wtórnych — kannabinoidów, terpenów i flawonoidów — w celu ochrony rośliny przed szkodnikami, obrony przed ekstremalnymi temperaturami i przyciągania zapylaczy.

Rośliny żeńskie wytwarzają więcej kannabinoidów niż ich męskie odpowiedniki i posiadają trzy różne rodzaje trichomów: bulwiaste, główkowato-bezszypułkowe i główkowato-łodygowate. Te ostatnie produkują najwięcej kannabinoidów z powyższego trio. Struktury te posiadają okrągłą kulę na końcu podstawy przypominającej łodygę.

Złożony proces produkcji kannabinoidów — lub biosyntezy kannabinoidów — zachodzi w oskórku. Kannabinoidy powstają w specjalnych komórkach dyskowych znajdujących się w tej strukturze, a następnie są wydalane przez jamę wydzielniczą na powierzchnię rośliny w postaci lepkiej żywicy.

Zrozumienie biosyntezy kannabinoidów

Biosynteza kannabinoidów rozpoczyna się od tłuszczowego kwasu kapronowego. Tutaj enzymy umożliwiają zajście reakcji chemicznej, która powoduje powstawanie prekursorów fenolowych, a te następnie przekształcane są w kwas oliwetolowy i pirofosforan geranylu. Te dwie cząsteczki łączą się ze sobą poprzez kolejną reakcję enzymatyczną w celu wytworzenia tak zwanego „kannabinoidu macierzystego”, CBGA.

Ta cząsteczka — wraz z trzema innymi enzymami — bierze udział w tworzeniu wszystkich innych kannabinoidów, które na swojej ścieżce wymagają modyfikacji enzymatycznej. Enzymy syntazy THCA, syntazy CBDA i syntazy CBCA przekształcają CBGA odpowiednio w THCA, CBDA i CBCA.

Te tak zwane kwasy kannabinoidowe mają pewne zastosowania, ale częściej poszukuje się ich „aktywowanej” wersji. „A” w tych nazwach chemicznych oznacza grupę karboksylową, która jest odłączana z każdej cząsteczki poprzez proces dekarboksylacji. Na przykład, THCA zamienia się w THC itd. Dekarboksylacja może nastąpić natychmiastowo, przez ekspozycję na ciepło lub wraz z upływem czasu, przez działanie żywiołów.

Pod wpływem pewnych czynników środowiskowych, poszczególne kannabinoidy mogą potencjalnie powodować powstawanie innych kannabinoidów. Na przykład, światło UV może przekształcić CBCA w CBLA, a proces utleniania może przekształcić THC w CBN, inny psychoaktywny kannabinoid.

Podsumowując:

• Reakcje enzymatyczne zmieniają kwas oliwetolowy i pirofosforan geranylu w CBGA.
• Syntaza THCA, syntaza CBDA i syntaza CBCA przekształcają CBGA w THCA, CBDA i CBCA.
• CBDA, THCA, CBCA i inne kannabinoidy są dekarboksylowane do postaci CBD, THC, CBC…
• Utlenianie i wystawienie na działanie żywiołów powodują powstawanie niektórych nowych kannabinoidów, takich jak CBN.

Złożony świat kannabinoidów

Proces biosyntezy kannabinoidów warty jest znacznie dłuższego, bardziej dogłębnego artykułu, ale mamy nadzieję, że powyższe informacje były w stanie wyjaśnić Ci kilka kwestii w tym złożonym temacie. Zrozumienie szeregu reakcji chemicznych prowadzących do powstania różnych kannabinoidów niewątpliwie prowadzi do lepszego ogólnego zrozumienia kannabinoidów.