Kanabinoidi, prirodna jedinjenja koja se nalaze u biljkama konoplje, možda su evoluirala da odvrate štetočine da ih žvaću, prema eksperimentima koji su pokazali da su veće koncentracije kanabinoida u listovima konoplje dovele do srazmerno manjeg oštećenja od larvi insekata.
Studija otvara vrata za potencijalni razvoj pesticida iz kanabinoidnih ekstrakata, iako bi takva upotreba bila ograničena na nejestive biljke, s obzirom na farmakološka svojstva jedinjenja, koja uključuju CBDA, THCA i njihov prekursor CBGA. Ova jedinjenja prirodno proizvode biljke konoplje i pretvaraju se u poznatije CBD, THC i CBG kada se zagreju.
U decenijama otkako su naučnici prvi put identifikovali kanabinoide, istraživanja su se fokusirala na njihove lekovite i opojne efekte, ali nikada nije bilo jasno zašto su ove biljke uopšte razvile kanabinoide. Istraživači su pretpostavili da kanabinoidi mogu zaštititi biljke od ultraljubičastog zračenja, patogena i biljojeda.
„Spekulisalo se da su to odbrambena jedinjenja jer se prvenstveno akumuliraju u ženskim cvetovima da bi zaštitili seme, što je prilično uobičajen koncept u biljkama“, rekao je Lari Smart, uzgajivač biljaka i profesor na Školi za integrativne nauke o biljkama na Cornell AgriTech. na Visokoj školi za poljoprivredu i prirodne nauke (CALS).
„Ali niko nije sastavio sveobuhvatan skup eksperimentalnih rezultata kako bi pokazao direktnu vezu između akumulacije ovih kanabinoida i njihovog štetnog dejstva na insekte“, rekao je Smart, koji je stariji autor studije, „ Funkcija kanabinoida u odbrani od Žvakanje biljojeda u Cannabis Sativa L.“, koji je objavljen u časopisu Hortikulturna istraživanja.
„Studija nam daje uvid u to kako kanabinoidi funkcionišu u prirodnim sistemima i može nam pomoći da razvijemo nove sorte konoplje usklađene sa THC-om koje održavaju ovu prirodnu ugrađenu odbranu od biljojeda“, rekao je dr Džordž Stak, postdoktorski istraživač u Smart’s laboratoriji i prvi autor rada.
Kornel program uzgoja konoplje počeo je 2017. godine procenom različitih komercijalno dostupnih sorti konoplje kako bi se videlo koje su najbolje prilagođene lokalnoj klimi, zemljištu i životnoj sredini, kako bi se farmerima mogle dati preporuke. Smart, Stack i kolege su primetili da su sve sorte koje potiču iz programa oplemenjivanja u Ukrajini veoma podložne japanskim bubama, dok su druge sorte pošteđene takvog grabežljivca.
„Na kraju sezone, dok smo karakterisali hemiju tih biljaka, saznali smo da biljke iz ukrajinskog programa ne proizvode nikakve kanabinoide“, rekao je Smart.
Pošto su sorte koje su proizvele više kanabinoida iskusile manje grabežljivaca, tim je sumnjao da ova jedinjenja mogu delovati kao odbrambeni agens za zaštitu biljaka konoplje od oštećenja insekata, i osmislili su eksperimente kako bi testirali svoju hipotezu.
U testovima koji su koristili biljke konoplje sa različitim koncentracijama kanabinoida, istraživači su otkrili da je šteta od insekata koji žvaće listove (larve kupusne petlje) veća kod listova sa nižim nivoima kanabinoida.
„U nedostatku kanabinoida, videli smo tešku štetu od insekata, a u prisustvu kanabinoida videli smo mnogo manje štete“, rekao je Smart.
U kontrolisanim studijama hranjenja u laboratoriji, istraživači su izolovali CBDA i CBGA i dodali ekstrakte na ishranu veštačkih insekata u različitim koncentracijama. Larve su rasle manje i imale niže stope preživljavanja kako se koncentracija kanabinoida povećavala, navodi se u radu.
Kornel program ne može da radi sa biljkama sa visokim sadržajem THCA (opojno jedinjenje koje se nalazi u marihuani) zbog saveznih ograničenja, tako da THCA kao pesticid nije testiran u ovom istraživanju, rekao je Smart.
„Potencijalna upotreba kanabinoida kao pesticida je uzbudljivo područje za buduća istraživanja, ali sigurno će postojati regulatorne barijere zbog farmakološke aktivnosti jedinjenja, a potrebno je više studija da bi se razumelo protiv kojih štetočina će kanabinoidi biti efikasni“, rekao je Stek. .
Budući rad će istražiti da li kanabinoidi inhibiraju insekte koji sišu sok, kao što su lisne uši. Istraživači takođe istražuju da li vrste iz drugih biljnih rodova koji proizvode kanabinoide, kao što je južnoafrička vunasta kišobranska biljka (Helichrisum umbraculigerum), takođe mogu imati koristi od svojih insekticidnih svojstava. Ako je tako, to bi ukazivalo na primer konvergentne evolucije, gde je ista adaptacija nezavisno nastala kod različitih vrsta u različito vreme i na različitim lokacijama.
