酵母生产低成本高品质的大麻素,CBD的合成形式治疗大鼠的癫痫发作

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根据加州大学戴维斯分校化学家的研究,大麻二酚(CBD)的合成,非醉人类似物可有效治疗大鼠癫痫发作。

为了在酵母(Saccharomyces
cerevisiae)中生产大麻素,加州大学伯克利分校的合成生物学家首先设计了酵母的天然甲羟戊酸途径,以提供高通量的香叶基焦磷酸(GPP),并引入了己酰-CoA生物合成途径,结合了来自五种不同细菌的基因。然后他们引入了编码参与橄榄油酸(OA)生物合成的酶的大麻基因,这是一种以前未被发现的异戊二烯基转移酶(CsPT4)和大麻素合成酶。合成酶将大麻油酸(CBGA)转化为大麻素酸THCA和CBDA,其在暴露于热时分别脱羧成四氢大麻酚(THC)和大麻二酚(CBD)。

合成的CBD替代品比植物提取物更容易净化,消除了使用农田进行大麻栽培的需要,并且可以避免与大麻相关产品的法律并发症。这项工作最近发表在科学报告杂志上。

加利福尼亚大学伯克利分校的合成生物学家设计了啤酒酵母来生产大麻的主要成分

加州大学戴维斯分校化学系教授马克马斯卡尔说:它比CBD更安全,没有滥用潜力,也不需要培养大麻。加州大学戴维斯分校的Mascal实验室与英国雷丁大学的研究人员合作开展了这项工作

  • 改变思维的THC和非精神活性的CBD – 以及植物本身未发现的新型大麻素。

含有CBD的产品最近因其所谓的健康效应而受到欢迎,并且因为该化合物不会引起高浓度。CBD也被作为一种药物化合物进行研究,用于治疗焦虑,癫痫,青光眼和关节炎等疾病。但由于它来自大麻或大麻植物的提取物,CBD在某些州和联邦法律中存在法律问题。也可以将CBD化学转化为四氢大麻酚(THC),这是大麻中的一种令人陶醉的化合物。

只喂食糖,酵母是一种简单而廉价的方法来生产纯大麻素,如今从大麻植物大麻的芽中提取出来的代价很高。

8,9-二氢大麻酚(H2CBD)是具有与CBD类似结构的合成分子。Mascal的实验室开发了一种简单的方法,可以从市售化学品中廉价地合成H2CBD。与CBD不同,没有办法将H2CBD转化为令人陶醉的THC,他说。

对于消费者来说,好处是高质量,低成本的CBD和THC:你可以得到你想要的酵母,加州大学伯克利分校化学和生物分子工程和生物工程教授,以及一位教师科学家Jay
Keasling说。劳伦斯伯克利国家实验室。这是一种更安全,更环保的生产大麻素的方法。

大麻和CBD的一个重要医疗用途是治疗癫痫。美国食品和药物管理局已经批准了草药CBD的提取物用于治疗一些癫痫发作,并且动物研究也有强有力的证据。

大麻及其提取物,包括高诱导性四氢大麻酚或四氢大麻酚,现在在10个州和哥伦比亚特区是合法的,而娱乐性大麻

研究人员在诱导性癫痫发作的大鼠中测试了针对草药CBD的合成H2CBD。发现H2CBD和CBD对于减少癫痫发作的频率和严重程度同样有效。

  • 作为食品吸食,囤积或消费 –
    是一项价值数十亿美元的全国性企业。美国食品和药物管理局已经批准含有THC的药物,以减少化疗后的恶心,并改善艾滋病患者的食欲。

Mascal正与加州大学戴维斯分校医学院的同事合作,开展更多动物研究,目标是尽快进入临床试验阶段。加州大学戴维斯分校已经申请了关于H2CBD及其类似物的反缉使用的临时专利,并且Mascal已经成立了一家公司Syncanica,以继续开发。

CBD或大麻二酚越来越多地用于化妆品 – 所谓的药妆品 –
并已被批准用于治疗儿童癫痫发作。它正在被研究用于治疗多种疾病,包括焦虑症,帕金森病和慢性疼痛。

但是对大麻中100多种其他化学物质的医学研究一直很困难,因为化学物质的含量很少,很难从植物中提取。廉价,纯净的来源

  • 如酵母 – 可以使这些研究更容易。

此外,他补充说,基于新型大麻素的新疗法的可能性:几乎不可能从植物中获得的稀有大麻素,或者从植物中无法获得的非天然大麻素。

伯克利的Philomathia替代能源基金会主席Keasling及其同事将于2月27日在Nature杂志上发表他们的报告。

将化学途径插入酵母中

大麻素加入了许多其他现在在酵母中生产的化学物质和药物,包括人体生长激素,胰岛素,血液凝固因子,以及最近市场上还没有的吗啡和其他阿片类药物。

作为合成生物学的先驱之一,Keasling长期以来一直寻求将酵母和细菌作为绿色药物工厂,消除化学工业中常见的昂贵的合成或萃取过程以及经常有毒或对环境有害的化学副产品。

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