为什么大麻会产生 THC 和其他化学品?
大麻产生 100 多种大麻素和 150 多种萜烯。但为什么大麻植物要花费如此多的资源来制造这些分子呢?嗯,他们用它们作为自卫武器,甚至作为通讯手段。深入研究大麻植物化学的世界,找出为什么这些化学物质如此重要。
您对大麻素和萜烯了解多少?您很可能将它们与大麻的功效、味道和气味联系起来。但早在人类对大麻的痴迷开始之前,植物就已经产生了这些分子,利用它们来保护自己免受害虫侵害,抵御疾病,甚至相互交流。
植物在自然界中作为自主实体存在,它们重视自己的生存,而不是用它们的味道、气味和效果来取悦我们。虽然我们重视大麻素和萜烯的这些用途,但植物创造它们是为了关闭其他生命形式。这些分子作为防御机制,抵御各种压力,包括食草动物、蚕食昆虫、病原体,甚至阳光。
您仔细观察过大麻花吗?如果是这样,您可能会注意到那些闪闪发光的小结构。这些冰冷的形状被称为毛状体——负责生物合成萜烯和大麻素的腺体,并将它们以粘性树脂的形式搅拌出来。这种粘稠的层——与处理花蕾后粘在手指上的物质相同——可以作为抵御上述威胁的保护罩。
下面,您将发现大麻植物在野外和人造种植空间中面临的最大挑战,以及大麻素和萜烯如何帮助它们克服困难并生存。
植物应激刺激大麻素和萜烯的产生
当您观察大麻植物时,您会看到什么?他们看起来很满足,不是吗?如果你大部分时间都坐在阳光下,除了放松一下之外什么也不做,你可能不会抱怨。然而,对于我们的植物朋友来说,事情并不那么容易。大麻植物每天都会遇到不同类型的压力。值得庆幸的是,他们生产大麻素和萜烯的能力有助于他们应对环境挑战。
这两类植物化学物质都属于次生代谢产物。这些分子并不像初级代谢物那样直接参与植物的生长、发育和繁殖,但它们确实帮助植物应对关键的应激源。
下面了解大麻植物面临的两种压力。
生物应激
植物受到其他生物体的生物胁迫。要记住这一点,只需记住“bio”的意思是“生命的”。大麻植物面临的主要生物胁迫类型包括:
- 害虫,如蚜虫、粉虱、真菌蚊和毛毛虫。
- 细菌、真菌和病毒病原体,例如镰刀菌、白粉病和啤酒花潜伏类病毒
- 大型哺乳动物
- 线虫
- 其他植物
非生物胁迫
相反,非生物胁迫是指非生物来源对大麻植物施加的胁迫。非生物胁迫的例子是物理胁迫或化学胁迫,包括:
- 干旱(缺水)
- 浇水过多
- 温度(冷和热)
- 矿物质毒性
- 紫外线辐射
生化战
每次你坐在沙发上抽烟时,你可能都没有意识到你吸入了生化战剂。事实上,大麻植物投入了宝贵的资源来制造这些化学品,以保护它们免受害虫侵害。
有些虫害只留下几个洞,人类管理员经常介入解决问题。然而,如果不加以控制,一些昆虫物种会快速吞噬整个大麻植物。为了防止这种情况发生,植物会利用萜烯和大麻素来赶走罪魁祸首。
如果您曾经打开过一瓶精油并闻了一口,您就会知道萜烯的功效有多大。现在,想象一下将其缩小到昆虫的水平。刺激性的萜烯可以起到抑制摄食的作用,让一些物种完全停止进食。但这还不是全部。当受到攻击时,植物也会释放萜烯作为信号来吸引肉食性昆虫,这些昆虫会捕食造成伤害的食草动物。
但在昆虫防御方面,萜烯并没有占据全部功劳。一些大麻素还有助于保护大麻植物免受攻击。CBD 具有杀虫特性,而 THC 对某些昆虫产生毒性作用。
预防病原体
就像我们一样,大麻植物在接触某些细菌和病毒时会生病,而且就像我们一样,它们会产生类似免疫的反应,帮助它们对抗讨厌的微生物。当病原体成功立足时,植物会产生更多萜烯以增加生存机会。由于其抗病毒、抗菌和抗真菌特性,萜烯可作为一般或专门的病原体抑制剂。
但在这场持续的战争中,植物并不总是能取得成功。病毒是动态病原体,它们与植物对手不断地进行着霸权之战。例如,一些植物病毒能够抑制萜烯的产生。
他们抵御食草动物
昆虫并不是唯一喜欢大麻的生命形式。一些哺乳动物也喜欢咀嚼大麻叶。但大麻植物并不会只是无助地坐在那里等待这些觅食者吃饱。事实上,它们很快就会意识到自己正在被咀嚼,检测这种致命的零食产生的叶子振动并做出相应的反应。为了抵御攻击者,植物会增加萜烯的产量,从而降低自身的适口性。
天然防晒霜
室外大麻植物依赖阳光才能生存。然而,太阳也有阴暗的一面。这个巨大的气球发出的射线包含几种不同类型的辐射,包括 UVA 和 UVB。如果您曾经在海滩上闲逛太久,您就会直接了解这些波长的危害有多大。现在想象一下,作为一株大麻植物,整天坐在温暖的气候中,完全没有庇护所。他们如何处理?
好吧,事实证明他们自己制作防晒霜。为了应对紫外线辐射的非生物胁迫,大麻植物产生大量的次生代谢物。这不仅可以保护它们免受有害辐射,而且防御性化学物质的增加可能使它们在对抗病原体和食草动物方面具有优势。
植物联系
所以,植物知道它们什么时候被吃掉;什么时候它们被吃掉。他们知道什么时候阳光照射过多。但它并不止于此。植物也使用萜烯来相互交流 ——我们不是在开玩笑。当植物被吃掉、攻击或感染时,它们会释放萜烯来提醒邻居。空气中的萜烯会在受体细胞中引起反应,植物会在下游聚集化学防御以保护自己免受潜在危险。
但植物不仅仅使用萜烯与地面上的其他生物体进行交流。他们还使用这些分子作为化学语言与土壤中的许多生物体(包括细菌、真菌和昆虫)进行交互。然而,研究人员才刚刚开始掌握这个令人着迷的新研究领域。
在地面上,大麻从集中在花朵上的腺毛中释放萜烯。然而,在土壤下,它们通过根部释放萜烯,与其他生物体进行交流,并操纵根际(根系周围的空间)内生态系统的状态。
例如,研究人员发现,一些植物通过根部释放β-蒎烯和E-石竹烯来吸引捕食性线虫,消灭那些以根部为食的线虫。有些物种还释放出阿拉伯糖分子来控制根际细菌数量。它们能够选择性地促进或抑制不同的微生物物种以利于它们。
科学还处于早期阶段,但推动大麻领域园艺研究的巨大经济引擎将不可避免地解开这些秘密。用不了多久,我们就会了解大麻如何利用地下萜烯释放来影响与共生菌根真菌、细菌和致病生物的关系。
人类如何改变大麻素和萜烯水平
野生大麻植物,有时被称为地方品种,依赖于产生萜烯和大麻素来应对压力和生存的能力。然而,这些样本的含量比高科技温室中培育的样本要低得多。通过密集的选择性育种,人类已经成功地培育出了基因上能够产生更高水平的次生代谢产物的品种,以满足我们对味觉、嗅觉和精神作用的渴望。
大麻素和萜烯发挥着重要作用
你有它。大麻素和萜烯在自然界中发挥着关键作用。它们帮助植物阻止昆虫和哺乳动物,保护它们免受紫外线辐射,甚至让它们能够相互警告即将到来的危险。现在,每次您敲击关节或用牙齿挖食物时,您都会想起令人难以置信的自然技术,让您能够参与这种体验。