Cannabis sativa, povijesno cijenjena zbog svoje raznolike upotrebe u hrani, vlaknima i medicini, suočava se s promjenom globalne perspektive. Kanabinoidi su najzastupljeniji u kanabisu. Među njima, psihoaktivni tetrahidrokanabinol (THC) ima svojstva ovisnosti, ali je učinkovit kao lijek.
Nedavno je kanabidiol (CBD), nepsihoaktivni kanabinoid, klinički potvrđen za liječenje specifičnih medicinskih stanja. Unatoč izvanrednom napretku u uzgoju biljaka kanabisa s kanabinoidima visokog prinosa i rekonstrukciji proizvodnje kanabinoida, ostaju izazovi u razumijevanju genetskih i biokemijskih mehanizama biosinteze kanabinoida.
Porijeklo, povijest…
Časopis Horticulture Research objavio je u srpnju 2023. pregledni članak pod naslovom “Cannabis sativa: porijeklo i povijest, razvoj žlijezdanog trihoma i biosinteza kanabinoida”. U ovom tekstu istraživači sveobuhvatno pregledavaju povijesnu upotrebu kanabisa, biosintezu kanabinoida specifičnih za trihom, regulatornu mrežu razvoja trihoma i sintetsku biologiju kanabinoida.
Kanabis ima dugu povijest ljudske upotrebe. Medicinska upotreba kanabisa je prvi put dokumentirana u “Shen Nong Ben Cao Jing”, a postoje i zapisi u povijesti Egipta, Indije i Francuske, ali isto tako i Slavena i gotovo svih drugih naroda. Izvorno, kanabis se prvenstveno uzgajao za dobivanje sjemena i vlakana, navodi portal Phys.org.
Oko 1260. godine prije Krista postojali su zapisi o duhovnoj uporabi dima kanabisa. Njegova psihoaktivna svojstva, prvenstveno zbog THC-a, dovela su do različitih globalnih zakonskih ograničenja, iako nedavna liberalizacija u nekim regijama priznaje njegove ekonomske i farmakološke prednosti. Rasprava o njegovom podrijetlu sugerira središnju Aziju ili sjeveroistočnu Tibetansku visoravan kao potencijalna središta, a nedavne studije ukazuju na vjerojatni uzgoj u istočnoj Aziji.
Kanabinoidi, glavni spojevi u kanabisu, uključuju više od 130 identificiranih vrsta, od kojih su najznačajniji THC i CBD. Ovi kanabinoidi djeluju na ljudski endokanabinoidni sustav, utječući na funkcije poput spavanja, apetita i raspoloženja.
Uporaba i u medicinske svrhe
Nedavna istraživanja otkrivaju terapeutska svojstva različitih kanabinoida, uključujući protuupalne i antitumorske učinke, iako ostaju izazovi u ekstrakciji nekih od manje poznatih kanabinoida. Pregled također ukazuje na biosintezu, trgovinu i izlučivanje kanabinoida u žljezdanim trihomima (GT) kanabisa, s nedavnim otkrićima koja razjašnjavaju dva glavna biosintetska puta. Međutim, razumijevanje genetske osnove sinteze THC-a i CBD-a ostaje složeno, što zahtijeva daljnja istraživanja za sveobuhvatne uvide.
Manipulacija čimbenicima vanjskog okoliša i genetska transformacija ključna su područja za povećanje poželjnog sadržaja kanabinoida poput CBD-a i smanjenje sadržaja THC-a, iako razvoj učinkovitog sustava transformacije u kanabisu predstavlja izazov. Napredak u metaboličkom inženjerstvu nudi obećavajuće puteve za proizvodnju kanabinoida.
Zelena bioproizvodnja
Tehnike poput uvođenja specifičnih gena u mikrobne domaćine pokazale su potencijal u sintetiziranju kanabinoida poput THC-a i CBD-a, iako postizanje visokih prinosa ostaje izazov. Primjena sustava bez stanica pokazala je značajna poboljšanja u proizvodnji kanabinoida, nadmašujući rezultate upotrebom živih stanica. Članak završava naglašavanjem potrebe za inovativnim istraživanjem u razumijevanju biosinteze kanabinoida.
Napredak u tehnologijama sekvenciranja i multi-omičkim pristupima ključni su za odabir gena kandidata i razotkrivanje regulatornih mehanizama. Dodatno, učinkovita zelena bioproizvodnja kanabinoida i razvoj novih sorti kanabisa s poželjnim svojstvima ključni su za zadovoljenje rastuće globalne potražnje za kanabinoidima.
Sve u svemu, ovo sveobuhvatno istraživanje kanabisa naglašava njegov značajan utjecaj na ljudsko zdravlje i potencijal za buduće transformativne primjene.
