千百年來,大麻的藥用特性已經(jīng)在全球范圍內(nèi)得到了廣泛種植和應(yīng)用。大麻的標(biāo)志性成分——大麻素,以及其類似物已被廣泛研究用于其潛在的醫(yī)學(xué)應(yīng)用。在一些國家,某些大麻素配方已經(jīng)被批準(zhǔn)作為處方藥來治療一系列人類疾病。但是,大麻素的研究和藥用一直受到大麻的法律程序的阻礙,在已知的幾十種大麻素中,幾乎所有的大麻素含量都很低,而且它們的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,限制了大量的化學(xué)合成。
為了改變這一點(diǎn),科學(xué)家們建立了一種生物合成方法,利用幾種途徑基因的雜亂性來產(chǎn)生大麻素類似物。
首先,研究團(tuán)隊(duì)從大麻植物中提取出THC和CBD基因,然后將它們導(dǎo)入到釀酒酵母細(xì)胞中,當(dāng)酵母在半乳糖或其它營養(yǎng)物質(zhì)組成的培養(yǎng)基上生長時(shí),就會(huì)產(chǎn)生大麻素類似化合物。
根據(jù)科學(xué)家的說法,采用生物合成生產(chǎn)大麻素具有以下幾方面好處:
s 降低生產(chǎn)成本
科學(xué)家稱,通過基因工程酵母菌產(chǎn)生的THC和CBD比直接從大麻植物中提取要便宜很多(實(shí)際要便宜99%以上)。這對(duì)終端企業(yè)來講,比如將CBD注入到蘇打水中,就會(huì)節(jié)約很大的一部分原料成本,企業(yè)可以將省下來的成本用于消費(fèi)者身上。即使在現(xiàn)在看來,CBD產(chǎn)品還不至于天價(jià),但是一打CBD蘇打水也要花費(fèi)50美元,而從長遠(yuǎn)看,想要吸引更多的消費(fèi)者,價(jià)格因素是不得不考慮的問題。
s 隨需而變
利用這項(xiàng)技術(shù),科學(xué)家們可以創(chuàng)造出新的大麻素成分,這些大麻素能夠產(chǎn)生特定的作用,比如具有高度放松效果的大麻素。
s 減少高環(huán)境足跡
在實(shí)驗(yàn)室中制備THC和CBD可以減少大麻作物在室內(nèi)和室外種植時(shí)令人吃驚的高環(huán)境足跡。但是就像發(fā)酵肉類一樣,有一種相反的觀點(diǎn)認(rèn)為,保持實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)轉(zhuǎn)需要一定程度的能量,這無異于用傳統(tǒng)的方式生產(chǎn)作物。
CBD相繼合法化,酵母CBD還有待考證
基因工程酵母為科學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里“種植”各種食品原料打開了新的大門,從酵母生產(chǎn)無乳糖乳,到能夠讓漢堡變得看起來“血腥”的血紅素,基因工程酵母讓很多不可能成為可能。近日,Motif materials原料公司獲得了9000萬美元的投資,利用酵母來制造蛋白質(zhì),用以代替動(dòng)物來源制品。
CBD在歐盟市場一直都很活躍,并處于蓬勃發(fā)展時(shí)期。目前歐洲市場上有多種CBD健康食品銷售,包括大麻CBD、CBD油、CBD茶、蜂蜜、糖果等,雖然沒有確鑿的科學(xué)證據(jù),但很多CBD食品都與健康掛鉤,包括減壓、良好的夜間睡眠、提供能量以及增強(qiáng)抵抗力等。但是,CBD在歐盟的監(jiān)管定位有些復(fù)雜,因?yàn)樽罱浔粴w類為一種未經(jīng)授權(quán)的新型食品。
該項(xiàng)突破性研究對(duì)于CBD而言,無疑是最讓人興奮的時(shí)刻。繼2018年底農(nóng)業(yè)法案通過后,大麻CBD在美國合法化,相關(guān)專家預(yù)測2019年將是CBD的狂歡年。但同時(shí)也應(yīng)注意的是,對(duì)于通過基因工程生物合成的CBD是否合法目前還不明晰,監(jiān)管機(jī)構(gòu)可能暫時(shí)不會(huì)解決這一問題。
不論怎樣,這項(xiàng)研究可以幫助我們更好的了解CBD的特性,或許還有可能推進(jìn)FDA決定CBD是否是一種食品安全成分的進(jìn)程。
參考文獻(xiàn):
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.