Bei der Vielzahl an technologischen Fortschritten, die uns zur Verfügung stehen, ist es nicht überraschend, dass Wissenschaftler aus etwas Einfachem etwas ziemlich Fortgeschrittenes schaffen können. Laut jüngsten Studien kann modifizierte Bierhefe oder Saccharomyces cerevisiae Forschern Zugang zu Cannabisverbindungen verschaffen. Aber wie wird das gemacht?

Um Cannabisverbindungen zu produzieren, hackten Wissenschaftler den genetischen Code der Bierhefe, indem sie Gene der Cannabispflanze in den genetischen Code der Hefe einfügten. Dadurch kann sie Cannabidiol und Tetrahydrocannabinol herstellen.

Wie können Cannabisverbindungen aus gewöhnlicher Hefe gewonnen werden?

Der synthetische Biologe Jay Keasling von der University of California, Berkeley, und seine Kollegen modifizierten mehrere Gene in Saccharomyces cerevisiae, um in dieser gewöhnlichen Hefe eine Cannabinoid‑Fabrik zu schaffen. Saccharomyces cerevisiae sowie weitere DNA‑Stämme von fünf verschiedenen Bakterien und einer Cannabispflanze wurden in diesem Experiment verwendet. Die Forscher mussten insgesamt etwa 16 genetische Änderungen vornehmen, um Galactose in inaktive Formen von THC oder CBD umzuwandeln. Wenn Cannabinoide erhitzt werden, verwandeln sie sich in ihre aktiven Formen. Das Team konnte etwa 8 Milligramm THC pro Liter und geringere Mengen an CBD produzieren.

Allerdings müssten diese Erträge um mindestens das 100‑fache erhöht werden, damit die Kosten mit pflanzlich extrahierten Cannabinoiden konkurrenzfähig sind. Das sagt Jason Poulos, der aktuelle CEO von Librede, einem in Carlsbad, Kalifornien ansässigen Unternehmen, das das erste Patent für ein Verfahren zur Herstellung von Cannabinoiden aus Zucker in Hefe besitzt. (Quelle: Nature)

Wie machen sie die Pflanze wirksamer?

Einige von ihnen argumentieren, dass die hefebasierte Fermentation nicht die beste Methode zur Herstellung von Cannabinoiden sei. Trait Biosciences mit Sitz in Toronto entwickelt beispielsweise genetisch modifizierte Cannabispflanzen, die wasserlösliche Cannabinoide für die Getränkeindustrie produzieren. Sie versuchen zudem, ihre Pflanzen so zu verändern, dass alle Gewebe, nicht nur die Harzdrüsen, die normalerweise Cannabinoide absondern, neuartige, aus Cannabis stammende Verbindungen erzeugen können.

Alles, was Hefe kann, kann die Pflanze mit deutlich höherer Ausbeute und Reinheit.

Ronan Levy, Chief Strategic Officer von Trait

(Quelle: Nature)

Was sind die häufigsten Verwendungszwecke von Cannabis?

Cannabis sativa-Samen werden hauptsächlich zur Herstellung von Hanfsamenöl verwendet, das in der Küche, für Lampen, Lacke und Farben eingesetzt wird. Sie können auch als Futter für Käfigvögel genutzt werden, da sie den meisten Tieren Nährstoffe liefern. 

Cannabinoide hingegen sind psychoaktive chemische Verbindungen, die in Blüten und Früchten vorkommen und zu Freizeit‑, Medizin‑ und spirituellen Zwecken konsumiert werden. Zubereitungen aus Blüten, Früchten und Blättern sowie Zubereitungen, die aus harzigen Extrakten gewonnen werden, werden auf diese Weise durch Rauchen, Verdampfen und orale Einnahme konsumiert.

Tinkturen, Tees und Salben waren ebenfalls gängige Zubereitungen in der Vergangenheit. Cannabis sativa wurde in der traditionellen indischen Medizin als halluzinogenes, hypnotisches, sedierendes, schmerzlinderndes und entzündungshemmendes Mittel verwendet.

Terpene haben öffentliche Aufmerksamkeit erlangt, da die medizinische und freizeitliche Cannabisindustrie gewachsen ist und die Öffentlichkeit aufgeklärt hat. Organisationen und Unternehmen der Cannabisbranche haben die Verwendung von Terpenen in ihren Produkten gefördert, um den Geschmack und die Wirkungen von Cannabis zu differenzieren. Der Entourage‑Effekt, der die Wechselwirkung von Cannabinoiden, Terpenen und anderen Pflanzenstoffen beschreibt, hat ebenfalls zu einem erhöhten Bewusstsein und einer steigenden Nachfrage nach Terpenen in Cannabisprodukten beigetragen. (Quelle: Flora of North America)