KANNABIOIDY JAKO BAZA NATURALNYCH PESTYCYDÓW

KANNABIOIDY JAKO  BAZA NATURALNYCH  PESTYCYDÓW

Kannabinoidy występujące w konopiach mogą stanowić naturalną bazę dla opracowania pestycydów – wynika z badań przeprowadzonych na Uniwersytecie Cornella.

Zespół pod kierownictwem profesora Larry’ego Smarta, hodowcy roślin i pracownika Szkoły Integracyjnej Nauki o Roślinach przy Cornell AgriTech (Wydział Rolnictwa i Nauk o Życiu), zaobserwował, że wyższe stężenie kannabinoidów w liściach konopi wiązało się ze zmniejszoną aktywnością szkodników i mniejszymi uszkodzeniami roślin.

Wyniki te otwierają możliwość stworzenia pestycydów opartych na związkach kannabinoidowych, przeznaczonych jednak wyłącznie do stosowania na roślinach niejadalnych. Ograniczenie to wynika z farmakologicznych właściwości takich substancji jak CBDA, THCA i ich prekursor – CBGA. Związki te są naturalnie produkowane przez konopie i po podgrzaniu ulegają przekształceniu w znane powszechnie CBD, THC i CBG.

Naturalna tarcza:

Choć kannabinoidy zostały odkryte przez naukowców już dziesiątki lat temu, dotychczasowe badania skupiały się głównie na ich właściwościach leczniczych i psychoaktywnych. Wciąż jednak nie było jasne, dlaczego rośliny konopi w ogóle wytwarzają te związki.

Jedna z popularnych hipotez sugeruje, że kannabinoidy pełnią funkcję ochronną mogą chronić roślinę przed promieniowaniem UV, atakami patogenów oraz roślinożerców.

Przypuszcza się, że są to związki obronne, ponieważ koncentrują się głównie w żeńskich kwiatach, gdzie chronią rozwijające się nasiona. To dość powszechny mechanizm wśród wielu roślin” – wyjaśnia profesor Larry Smart, główny autor badania opublikowanego w zeszłym miesiącu w czasopiśmie Horticulture Research. Do tej pory nikt nie przedstawił pełnego zestawu danych eksperymentalnych potwierdzających bezpośredni związek między obecnością kannabinoidów a ich negatywnym wpływem na owady” – mówi profesor Larry Smart, główny autor badania pt. Funkcja kannabinoidów w obronie przed żującymi roślinożercami w konopiach siewnych (Cannabis sativa L.), opublikowanego 13 października w czasopiśmie Horticulture Research.

„Nasze badania rzucają nowe światło na rolę kannabinoidów w naturalnych ekosystemach i mogą przyczynić się do rozwoju nowych odmian konopi o niskiej zawartości THC, które jednocześnie zachowują swoje naturalne mechanizmy obronne przeciwko roślinożercom”– dodaje George Stack, pierwszy autor publikacji i badacz podoktorancki w laboratorium profesora Smarta.

Walka z owadami: kannabinoidy na froncie ochrony roślin:

Program hodowli konopi na Uniwersytecie Cornella ruszył w 2017 roku, a jego celem była ocena dostępnych komercyjnie odmian konopi pod kątem ich przydatności w lokalnych warunkach – klimatycznych, glebowych i środowiskowych. Na tej podstawie naukowcy chcieli opracować praktyczne rekomendacje dla rolników. Podczas badań profesor Larry Smart, George Stack i ich zespół zauważyli, że odmiany konopi pochodzące z ukraińskiego programu hodowlanego, które nie produkowały kannabinoidów, były szczególnie podatne na atak chrząszczy japońskich. Odmiany zawierające te związki nie wykazywały takiej wrażliwości.

„Tam, gdzie brakowało kannabinoidów, obserwowaliśmy poważne szkody wyrządzane przez owady. W przypadku ich obecności – uszkodzenia były znacznie mniejsze” – tłumaczy Smart.

Aby potwierdzić te obserwacje, naukowcy przeprowadzili badania laboratoryjne. Wyizolowali dwa związki – CBDA i CBGA – i dodali je w różnych stężeniach do sztucznej diety owadów. Wyniki były jednoznaczne: wraz ze wzrostem stężenia kannabinoidów larwy rozwijały się wolniej i wykazywały niższy wskaźnik przeżywalności.

Ekscytujący kierunek badań :

„Zastosowanie kannabinoidów jako naturalnych pestycydów to niezwykle obiecujący i ekscytujący kierunek przyszłych badań. Niemniej jednak ze względu na ich aktywność farmakologiczną należy spodziewać się barier regulacyjnych. Potrzebujemy też dalszych analiz, by określić, wobec których konkretnych szkodników kannabinoidy okażą się skuteczne” – podkreśla George Stack.

W kolejnych etapach badań naukowcy planują sprawdzić, czy kannabinoidy wpływają również na owady wysysające soki roślinne, takie jak mszyce. Interesującym wątkiem jest także analiza innych gatunków roślin, które produkują kannabinoidy – na przykład pochodzącej z Południowej Afryki wełnistej rośliny parasolowatej.

Jeśli wykazuje ona podobne właściwości owadobójcze, mogłoby to wskazywać na przykład tzw. ewolucji konwergentnej – czyli sytuacji, w której podobne cechy rozwinęły się niezależnie u różnych organizmów, w odmiennych warunkach i czasie.

Projekt badawczy został sfinansowany przez Departament Rolnictwa i Rynków Stanu Nowy Jork, za pośrednictwem stanowej agencji rozwoju gospodarczego – Empire State Development.