JAK MIKROBY MOGĄ ZWIĘKSZYĆ WYDAJNOŚĆ CBD
Produkcja konopi staje się coraz bardziej popularna ze względu na ich potencjał w produkcji kannabidiolu (CBD) oraz zastosowanie włókien. Badania naukowców z University of Houston dostarczają nowych informacji na temat roli społeczności mikroorganizmów w zwiększaniu wydajności upraw konopi. Odkrycia te mają istotne znaczenie zarówno dla przemysłu, jak i zastosowań farmaceutycznych.
W opublikowanym na łamach prestiżowego czasopisma Nature artykule naukowcy analizują, jak różne odmiany współdziałają z określonymi mikrobiomami zespołami bakterii i grzybów, które mają znaczący wpływ na wzrost roślin, przyswajanie składników odżywczych oraz odporność na stres środowiskowy.
„Mikrobiom w roślinach odgrywa kluczową rolę w optymalizacji produkcji CBD i poprawie jakości włókien” — podkreśla Abdul Latif Khan, adiunkt biotechnologii na Wydziale Inżynierii Technologicznej Cullen College w University of Houston oraz główny autor badania. Praca naukowa ujawnia, że różne genotypy konopi współtworzą unikalne społeczności mikroorganizmów, które bezpośrednio wspierają te procesy.
Zespół badawczy przeanalizował mikrobiomy czterech odmian : dwóch szczepów przeznaczonych do produkcji CBD (Sweet Sensi i Cherry Wine) oraz dwóch skoncentrowanych na pozyskiwaniu włókien. Jednak przyporządkowanie poszczególnych odmian do tych kategorii wzbudziło pewne wątpliwości. Na przykład odmiana American Victory-1 (AV-1), sklasyfikowana w badaniu jako włóknista, została pierwotnie opracowana z myślą o produkcji CBD. Dodatkowo jedna z odmian uznanych za włókniste nie została dokładnie zidentyfikowana, co wywołało dyskusje dotyczące trafności wniosków w kontekście przemysłowej produkcji włókien.
Zróżnicowanie mikrobiomów w zależności od odmiany :
Zespół badawczy przeanalizował mikrobiomy czterech odmian : dwóch szczepów przeznaczonych do produkcji CBD (Sweet Sensi i Cherry Wine) oraz dwóch skoncentrowanych na pozyskiwaniu włókien. Jednak przyporządkowanie poszczególnych odmian do tych kategorii wzbudziło pewne wątpliwości. Na przykład odmiana American Victory-1 (AV-1), sklasyfikowana w badaniu jako włóknista, została pierwotnie opracowana z myślą o produkcji CBD. Dodatkowo jedna z odmian uznanych za włókniste nie została dokładnie zidentyfikowana, co wywołało dyskusje dotyczące trafności wniosków w kontekście przemysłowej produkcji włókien. Pomimo tych zastrzeżeń badanie dostarczyło istotnych informacji o różnicach w składzie mikroflory pomiędzy odmianami konopi bogatymi w CBD a tymi przeznaczonymi na włókno.
Dominujące bakterie:
W odmianach włóknistych przeważały bakterie z rodzajów Sphingomonas,Pseudomonas i Bacillus, które wspierają integralność strukturalną roślin.W roślinach bogatych w CBD liczniej występowały mikroorganizmy takie jak Microbacterium i Rhizobium, sprzyjające syntezie bioaktywnych związków.
Powiązania z grzybami:
W uprawach nastawionych na produkcję CBD dominowały grzyby z rodzaju Penicillium i Nigrospora. Z kolei w odmianach włóknistych częściej występowały Alternaria oraz Gibberella.
Rozmieszczenie mikroorganizmów w różnych częściach rośliny :
Badania wykazały, że poszczególne części konopi – korzenie, łodygi i liście – zasiedlane są przez zróżnicowane społeczności mikroorganizmów.
Korzenie i gleba : Największa różnorodność bakterii została stwierdzona w strefie korzeniowej i przylegającej glebie, co wskazuje na ich kluczową rolę w pobieraniu składników odżywczych i wspieraniu wzrostu roślin.
Liście i łodygi: W tych częściach rośliny dominowały grzyby, których obecność wpływa na zdrowotność roślin oraz syntezę ważnych związków chemicznych.
Otrzymane wyniki podkreślają złożoną i precyzyjną współzależność między konopiami a ich mikrobiomem, wskazując na możliwość zwiększenia produktywności i odporności roślin poprzez zarządzanie ich mikroflorą.
Zastosowania mikrobiologii dla zwiększenia wartości konopi: Badanie sugeruje, że celowe wykorzystanie mikroorganizmów może znacząco zwiększyć przemysłową i farmaceutyczną wartość konopi. Na przykład inokulacja roślin wyselekcjonowanymi szczepami mikrobów może poprawić plon kannabidiolu (CBD) lub jakość włókien, co otwiera nowe możliwości dla wielu sektorów – od rolnictwa po farmację i przemysł tekstylny.
Współpraca naukowa i kierunki dalszych badań : Projekt badawczy był efektem współpracy interdyscyplinarnego zespołu, w tym Waqara Ahmada – doktoranta i pierwszego autora publikacji – oraz naukowców z Prairie View A&M State University. Zespół podkreśla potrzebę kontynuowania badań nad interakcjami pomiędzy roślinami konopi a ich mikrobiomem, aby w pełni wykorzystać potencjał tych roślin w różnych zastosowaniach. Konopie stanowią siedlisko unikalnych społeczności mikroorganizmów, które wpływają na zawartość CBD oraz jakość włókien.
Kluczowe wnioski z badania: Rośliny stanowią siedlisko unikalnych społeczności mikroorganizmów, które wpływają na zawartość CBD oraz jakość włókien. Poszczególne odmiany cechują się odmiennym składem mikrobiologicznym w korzeniach, łodygach i liściach. Zrozumienie tych mikrobiomów może sprzyjać wdrażaniu bardziej zrównoważonych metod hodowli oraz poprawie jakości produktów konopnych. Przyszłe badania mogą skupić się na opracowaniu aplikacji mikrobiologicznych dostosowanych do konkretnych genotypów konopi, maksymalizujących ich efektywność produkcyjną.
Zrozumienie i świadome kształtowanie mikrobiomu konopi może zrewolucjonizować sposób ich hodowli, pozwalając plantatorom maksymalizować korzyści w różnych sektorach – od przemysłu tekstylnego po medycynę. Wraz z postępem badań coraz wyraźniej rysuje się potencjał konopi w zakresie zwiększenia produktywności upraw oraz wdrażania bardziej zrównoważonych praktyk rolniczych.
