Biologia rośliny · Poziom 4

Terpeny: Druga Połowa Jakości

4.2 · 7 min czytania

⚙ Ta lekcja została przetłumaczona maszynowo i czeka na korektę przez człowieka.

Terpeny to połowa jakości, której procent THC nigdy nie ujmuje, a profil jest dziedziczny — nie butelką, którą możesz kupić. Zespół Allena skatalogował 55 genów syntazy terpenowej w konopiach; który podzestaw ekspresjonuje roślina i jak mocno, decyduje o aromacie.

Dwóch growerów, ta sama liczba THC na raporcie laboratoryjnym. Jeden słoik pachnie jak skoszona trawa, a drugi jak skórka cytryny i diesel. Ludzie zapłacą podwójnie za ten drugi i powiedzą ci, że „uderza inaczej.” Nie wyobrażają sobie tego — ale większość tego, co myślą, że się dzieje, nie dzieje się. Ta lekcja jest o połowie jakości, której procent THC nigdy nie ujmuje, i o byciu uczciwym co do tego, gdzie nauka wciąż jest.

Co Musisz Wiedzieć

Terpeny pochodzą z własnej rodziny enzymów

W Lekcji 1 widziałeś, jak kannabinoidy rozgałęziają się z jednej matczynej cząsteczki. Terpeny działają na równoległej logice, z własną rodziną genów. Allen i współpracownicy zsekwencjonowali całość: 55 genów syntazy terpenowej w Cannabis sativa — najkompletniejszy katalog do tej pory, sporo powyżej 33 znalezionych we wcześniejszej pracy. Sortują się na trzy podrodziny:

  • TPS-b — syntazy monoterpenów (lżejsze, C10 terpeny: mircen, pinen, limonen).
  • TPS-a — syntazy seskwiterpenów (cięższe, C15 terpeny: kariofilen, humulen).
  • TPS-c — syntazy diterpenów (drugorzędna grupa).

Który z tych 55 genów dana roślina włączy — i jak mocno — decyduje o zapachu. W Purple Kush trzy geny (TPS1, TPS18, TPS5) dominują wynik, ale 16 genów każdy wnosi co najmniej 1% całości. Inny kultywar, inny odpalający podzbiór, inny aromat.

Seb’s Corner. Zapach twojej rośliny to odcisk palca ekspresji genów. To nie magia, nie „gleba”, nie pełnia księżyca. Gdy dwa fenotypy z tego samego paka pachną inaczej, widzisz różne geny syntazy terpenowej ekspresjonujące się przy różnej sile. Dlatego też selekcja pod zapach w programie hodowlanym działa — selekcjonujesz, który z tych 55 genów niesiesz dalej.

Od genów syntaz terpenowych do zapachu odmiany Roślina konopi niesie około 55 genów syntaz terpenowych (TPS), ale w danej roślinie włącza się tylko podzbiór. Geny, które odpalają, decydują, które terpeny powstają, a te terpeny decydują o aromacie. Dwa fenotypy z tej samej paczki nasion mogą wyrażać różne geny i przez to pachnieć zupełnie inaczej. Możesz wybierać, które geny przenieść dalej, ale nie zmusisz rośliny, by zbudowała terpen, na który nie ma genu. Dlaczego dwie rośliny z jednej paczki pachną inaczej Zapach to odcisk ekspresji genów — które geny terpenów odpalają, nie gleba czy księżyc 55 genów TPS włącza się podzbiór ■ wyrażone inny fenotyp = inny podzbiór powstałe terpeny Mircen Limonen Pinen Linalol podzbiór, który odpalił zapach ziemistycytrusowysosnowykwiatowy odcisk aromatu Wybierając po zapachu, wybierasz, które geny przeniosą się dalej. Ale nie zabutelkujesz terpenu, na który roślina nie ma genu.

Dwa szlaki karmią terpeny

Obie prace potwierdzają system dwuszlakowy. Roślina buduje prekursory terpenowe dwoma sposobami:

  • Szlak MEP, w plastydach, robi GPP (C10) → monoterpeny.
  • Szlak MEV, w cytozolu, robi FPP (C15) → seskwiterpeny.

Nie działasz na nich bezpośrednio. Ale wiedza, że są dwie osobne linie zaopatrzenia, wyjaśnia, dlaczego roślina może być ciężka w monoterpeny i lekka w seskwiterpeny albo odwrotnie — są budowane w różnych przedziałach z różnego surowca.

Jak roślina konopi buduje swoje terpeny Konopie budują terpeny na dwóch odrębnych liniach zaopatrzenia w dwóch przedziałach. Szlak MEP w plastydach tworzy difosforan geranylu (GPP, cząsteczka dziesięciowęglowa), który staje się lżejszymi monoterpenami — mircenem, limonenem i pinenem — przez podrodzinę genów TPS-b. Szlak MEV w cytozolu tworzy difosforan farnezylu (FPP, cząsteczka piętnastowęglowa), który staje się cięższymi seskwiterpenami — beta-kariofilenem, humulenem i bisabololem — przez podrodzinę TPS-a. W całej roślinie istnieje 55 genów syntaz terpenowych; który podzbiór odmiana włącza, decyduje o jej zapachu. Jak roślina buduje swoje terpeny Dwie linie zaopatrzenia w dwóch przedziałach — i 55 genów decydujących, które terpeny roślina odpala szlak MEP w plastydach PP GPP — C10 Monoterpeny lżejsze, lotne · tworzone przez TPS-b Mircen Limonen Pinen difosforan geranylu → terpeny C10 szlak MEV w cytozolu PP FPP — C15 Seskwiterpeny cięższe, głębsze · tworzone przez TPS-a β-Kariofilen Humulen Bisabolol difosforan farnezylu → terpeny C15 55 genów syntaz terpenowych — który podzbiór odmiana włącza i jak mocno, ustala jej zapach Wg Allen et al. (2019), PLOS ONE; biosynteza dwuszlakowa wg Chacón et al. (2022), Biomedicines.
Dwie linie zaopatrzenia budują dwie rodziny terpenów — lekkie monoterpeny (myrcene, limonene, pinene) z GPP w plastydach, cięższe seskwiterpeny (caryophyllene, humulene, bisabolol) z FPP w cytozolu — a spośród 55 genów syntazy rośliny o zapachu decyduje ten podzbiór, który włączy.

Naprawdę dziwny fakt: korzenie też robią terpeny

Zespół Allena znalazł 10 genów syntazy monoterpenów, które są wysoce specyficzne dla korzeni — 6 z nich ekspresjonuje się tylko w korzeniach. Większość growerów myśli o terpenach jako o sprawie kwiatu. Nie są. Korzenie prowadzą swój własny odrębny program monoterpenowy, prawdopodobnie do obrony glebowej i sygnalizacji mikrobiologicznej. To nie zmienia twojego zbioru, ale powinno zmienić sposób, w jaki myślisz: roślina to cały system, nie pąk na patyku.

Wielka piątka to nie cała historia

Wszyscy wymieniają mircen, limonen, pinen, linalol, kariofilen. Chacon i współpracownicy katalogują drugorzędne terpeny — bisabolol, gwajol, nerolidol, geraniol, fenchol i więcej — obecne w maleńkich ilościach (zwykle poniżej 0.1% masy, kontra 0.5–3% dla głównych), ale biologicznie aktywne. Uczciwy haczyk: większość laboratoriów nawet ich nie raportuje, bo wzorce odniesienia nie istnieją dla wielu z nich. Więc „pełny profil” większości kultywarów jest naprawdę nieznany.

Seb’s Corner. Gdy menu wymienia „profil terpenowy” odmiany, wymienia tę garstkę, na którą laboratorium miało wzorce. Drugorzędne terpeny — te robiące część najciekawszej chemii — są zwykle niewidzialne na raporcie. Nieobecność na COA to nie nieobecność w słoiku.

Obfitość terpenów pierwotnych kontra wtórnych W konopiach zidentyfikowano ponad 200 terpenów, ale garstka dominuje aromat. Terpeny stanowią około 3 do 5 procent masy suchego kwiatu. Terpeny pierwotne każdy sięga około 0,1 do 1,5 procent, podczas gdy terpeny wtórne są zwykle poniżej 0,1 procent — dziesięć do trzydziestu razy mniej. Pojedynczy terpen jak mircen może wahać się ogromnie, od 0,12 do 14,8 miligrama na gram. Garstka terpenów robi większość zapachu Istnieje ponad 200, ale główne przyćmiewają resztę — terpeny to 3–5% suchego kwiatu Pierwotne (główne) np. mircen, limonen 0,1–1,5% każdy Wtórne długi ogon < 0.1% 0%0.5%1.0%1.5% stężenie w suchym kwiecie (% masy) Jeden terpen waha się dziko między roślinami — mircen mieści się w zakresie 0,12 do 14,8 mg/g. Ten rozrzut, nie suma, sprawia, że dwa pąki pachną zupełnie inaczej.
Myrcene — skeletal structure (C₁₀H₁₆), a monoterpene; aroma: earthy, herbal, clove Myrcene C₁₀H₁₆ monoterpene · earthy, herbal, clove Limonene — skeletal structure (C₁₀H₁₆), a monoterpene; aroma: bright citrus Limonene C₁₀H₁₆ monoterpene · bright citrus α-Pinene — skeletal structure (C₁₀H₁₆), a monoterpene; aroma: fresh pine α-Pinene C₁₀H₁₆ monoterpene · fresh pine Linalool — skeletal structure (C₁₀H₁₈O), a monoterpenoid; aroma: floral, lavender Linalool C₁₀H₁₈O monoterpenoid · floral, lavender β-Caryophyllene — skeletal structure (C₁₅H₂₄), a sesquiterpene; aroma: pepper, spice β-Caryophyllene C₁₅H₂₄ sesquiterpene · pepper, spice Humulene — skeletal structure (C₁₅H₂₄), a sesquiterpene; aroma: woody, hoppy Humulene C₁₅H₂₄ sesquiterpene · woody, hoppy α-Bisabolol — skeletal structure (C₁₅H₂₆O), a sesquiterpenoid; aroma: soft, floral α-Bisabolol C₁₅H₂₆O sesquiterpenoid · soft, floral Nerolidol — skeletal structure (C₁₅H₂₆O), a sesquiterpenoid; aroma: woody, citrus Nerolidol C₁₅H₂₆O sesquiterpenoid · woody, citrus Geraniol — skeletal structure (C₁₀H₁₈O), a monoterpenoid; aroma: rose, floral Geraniol C₁₀H₁₈O monoterpenoid · rose, floral Fenchol — skeletal structure (C₁₀H₁₈O), a monoterpenoid; aroma: camphor, lime Fenchol C₁₀H₁₈O monoterpenoid · camphor, lime Guaiol — skeletal structure (C₁₅H₂₆O), a sesquiterpenoid; aroma: woody, rose Guaiol C₁₅H₂₆O sesquiterpenoid · woody, rose β-Eudesmol — skeletal structure (C₁₅H₂₆O), a sesquiterpenoid; aroma: woody, green β-Eudesmol C₁₅H₂₆O sesquiterpenoid · woody, green

Efekt entourage, poddany audytowi

Tu Dave trzyma to uczciwie. „Efekt entourage” to twierdzenie, że kannabinoidy i terpeny współpracują, żeby ukształtować doświadczenie. Przegląd Chacona jest wyważony: część dowodów popiera go, część obala. Kilka terpenów wydaje się modulować aktywność receptorów CB1/CB2; inne działają na zupełnie osobne cele. Jest też prawdziwy związek biochemiczny — chemotypy wysoko-CBGA korelują z podwyższonym bisabololem, gwajolem i eudesmolem, sugerując, że szlaki kannabinoidowy i terpenowy dzielą okablowanie regulacyjne.

Ale „to prawdziwa chemia” to nie to samo, co „udowodniliśmy efekt, który sprzedaje ci marketingowiec.” Obecny stan, powiedziany wprost: jest mieszany, wyłaniający się i daleki od ustalonego. Nie stawiamy twierdzeń o tym, co cokolwiek z tego robi w człowieku — to twarda reguła i jest też po prostu intelektualnie uczciwe. Co możemy powiedzieć: profil terpenowy jest prawdziwy, jest dziedziczny i jest uzasadnioną osią jakości. Reszta to „obiecujące, nieudowodnione”, a każdy, kto mówi ci inaczej, wyprzedza dane.

Jak To Zastosować

  • Uprawiaj terpeny-najpierw, tak samo jak plon-najpierw. Zapach to napęd jakości, który nabywcy nagradzają. Selekcjonuj fenotypy po aromacie, nie tylko po liczbie trichomów, a selekcjonujesz ekspresję genów, którą możesz nieść dalej.
  • Chroń terpeny w obróbce. Są lotne. Ciepło, światło, brutalna obróbka i przesuszenie je wypędzają — ci sami wrogowie co THCA z Lekcji 1, z tego samego powodu. Chłodne, powolne, ciemne leżakowanie zachowuje aromat, który wyhodowałeś.
  • Wybierz genetykę pod profil, który chcesz. Jeśli chcesz cytrusowego albo paliwowego nosa, to wzorzec ekspresji TPS-b/TPS-a ustalony przez genetykę. Kupuj pod to.
  • Czytaj COA pod kątem tego, co pomija. Traktuj wymienione terpeny jako częściowy obraz. Nie zakładaj, że odmiana jest „płaska”, bo laboratorium zaraportowało tylko trzy.

Na Co Uważać

  • Twierdzenia o entourage przebrane za fakt. „Te terpeny wzmacniają efekt” to hipoteza z mieszanym poparciem, nie ustalony wynik. Zauważ niepewność; nigdy nie stawiaj twierdzenia medycznego.
  • Gonienie terpenów butelkami. Żaden dodatek niezawodnie nie „zwiększa terpenów.” Jak z kannabinoidami, pułap jest genetyczny; twoim zadaniem jest dobić do niego przez zdrowie rośliny i czystą obróbkę, nie go przekroczyć.
  • Mylenie mocnego zapachu z mocnym efektem. Intensywność aromatu i zawartość kannabinoidów to osobne osie. Pachnąca roślina nie jest automatycznie mocniejsza.
  • Ufanie procentom terpenów z menu jako kompletnym. Drugorzędne terpeny są rutynowo niezmierzone.

Quiz

1. Ile genów syntazy terpenowej zidentyfikowali Allen et al. i co determinuje zapach kultywaru?

2. Wymień dwa szlaki prekursorowe i klasę terpenów, którą każdy karmi.

3. Jaka zaskakująca tkanka, poza kwiatami, prowadzi swój własny odrębny program monoterpenowy?

4. Dlaczego wiele „drugorzędnych” terpenów brakuje w raportach laboratoryjnych?

5. Podaj uczciwy obecny status efektu entourage.

Sources

Allen, K. D., et al. (2019). Genomic characterization of the complete terpene synthase gene family from Cannabis sativa. PLOS ONE, 14(9), e0222363. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0222363. CC-BY 4.0.

Chacon, F. T., Raup-Konsavage, W. M., Vrana, K. E., & Kellogg, J. J. (2022). Secondary terpenes in Cannabis sativa L.: Synthesis and synergy. Biomedicines, 10(12), 3142. https://doi.org/10.3390/biomedicines10123142. CC-BY 4.0.

Następna: Lekcja 3 — Inżynieria spektrum oraz reality check far-red i UV.

Częste pytania

Czym są terpeny i dlaczego mają znaczenie?

Terpeny to aromatyczne związki, które nadają każdej odmianie jej zapach i smak, od skórki cytryny przez diesel po skoszoną trawę. Są dużą częścią postrzeganej jakości, dlatego dwa słoiki z tą samą liczbą THC mogą być warte bardzo różne pieniądze.

Czy terpeny ustala genetyka, czy uprawa?

Profil ustala genetyka, poprzez to, które geny syntaz terpenowych roślina wyraża, więc jeśli chcesz cytrusowego albo paliwowego nosa, kupujesz pod to. Twoja uprawa i curing decydują, ile z tego aromatu przetrwa do słoika.

Jak sprawić, żeby pąki mocno pachniały?

Chroń terpeny przy obchodzeniu się z materiałem, bo są lotne i wypędza je ciepło, światło, szorstkie traktowanie i przesuszenie. Chłodne, powolne, ciemne suszenie i curing zachowuje aromat, który wyhodowałeś, ta sama dbałość, która chroni moc.

Czy raport z laboratorium mówi mi o wszystkich terpenach?

Nie, traktuj certyfikat analizy jako częściowy obraz. Laboratoria często raportują tylko garść terpenów, więc odmiana nie jest płaska tylko dlatego, że arkusz wymienia trzy. Czytaj COA pod kątem tego, co zmierzyło, a resztę zaufaj swojemu nosowi.

Źródła

  1. Allen et al. (2019). Genomic characterization of the complete terpene synthase gene family from Cannabis sativa. PLOS ONE, 14(9):e0222363.
  2. Chacón et al. (2022). Secondary Terpenes in Cannabis sativa L.: Synthesis and Synergy. Biomedicines, 10(12):3142.