Designerhefe liefert neuartige Cannabinoide

Dass aus Hefe Cannabinoide hergestellt werden könnten, ist nicht neu. Jedoch hat jetzt ein kalifornisches Unternehmen eine Designerhefe entwickelt, um damit den medizinischen Markt zu revolutionieren.

Designerhefe liefert neuartige Cannabinoide

Mithilfe der Biosynthese ist es möglich, aus Hefe Cannabinoide zu gewinnen. Verschiedene Unternehmen arbeiten aktuell an der Weiterentwicklung dieser Methode (Leafly berichtete). Einem aktuellen Medienbericht zufolge haben jetzt Wissenschaftler in Kalifornien eine neue Hefesorte (Designerhefe) entwickelt, mit der Cannabis-Extrakt anstelle von Bier gebraut werden kann.

Nur mit der Zugabe von Zucker fermentierte die gentechnisch veränderte Hefe zu reinen Cannabinoidverbindungen, darunter auch THC und CBD. Die Wissenschaftler, die der Meldung bereits eine „Cannabinoid-Brauerei“ gegründet haben, erklären, dass das Verfahren wesentlich billiger, sicherer und umweltfreundlicher ist als die Extraktion der Verbindungen aus der Cannabispflanze.

Jay Keasling, Professor für Chemie und Biomolekulartechnik an der University of California Berkeley, erklärte, dass der Prozess wie beim Bierbrauen funktioniere.

„Sie geben der Hefe Zucker hinzu und sie produzieren ein gewünschtes Cannabinoid, und nicht Ethanol, das sie normalerweise produzieren würden“, so Keasling.

Designerhefe kann neue Cannabinoidverbindungen produzieren

Die Designerhefe lieferte auch neuartige Cannabinoidverbindungen oder Chemikalien, die in der Cannabispflanze nur in sehr geringen Mengen vorkommen. Damit könne man Substanzen herstellen, die die potenzielle medizinische Anwendung erweitern könnten.

Beim konventionellen Brauen erzeugt Hefe Enzyme, die Zucker in Alkohol und Kohlendioxid umwandeln. In der neuen Version fügten die Wissenschaftler mehr als ein Dutzend Gene in die DNA der Hefe ein, von denen viele Kopien von Genen sind, die von der Cannabispflanze zur Synthese von Cannabinoiden verwendet werden.

Die Gene pumpen Enzyme aus, die als Katalysatoren in einer Kette chemischer Reaktionen fungieren, beginnend mit Zucker und schließlich zu einer Chemikalie namens Cannabigerolsäure („die Mutter aller Cannabinoide“). Eine Reihe von Cannabisverbindungen, darunter THC und CBD, sind von dieser Säure ableitbar.

Produktion der Designerhefe

Die genaue Mischung der genetischen Insertionen, die in die Designerhefe eingebracht werden musste, war ein komplexer und langwieriger Prozess. Aber jetzt, nach der Schaffung der cannabinoidproduzierenden Hefe, kann sie wie gewöhnliche Bierhefe kultiviert werden.

Weiter heißt es in dem Bericht, dass es für die medizinische Forschung schwer sei, die zahlreichen Verbindungen aus der Cannabispflanze zu extrahieren. Denn viele der Cannabinoidverbindungen kommen nur in geringem Maße in der Pflanze vor. Cannabinoid-Brauereien könnten kostengünstige und reinere Quellen für diese Chemikalien liefern, sodass es möglich wäre, die Auswirkungen erstmals detailliert zu untersuchen.

„Einige davon könnten Blockbuster-Medikamente sein“, so Keasling.

Im Labor verwendeten die Wissenschaftler Flaschen zum Anbau der Hefe. Es sei aber geplant, die Produktion auf große Edelstahltanks auszudehnen. Keasling und seine Kollegen haben eine Firma namens Demetrix gegründet. Von dieser erwarten sie, dass sie im nächsten Jahr kleine Produktmengen und in drei Jahren große Mengen kommerziell liefern kann.

Alternative zum Cannabisanbau

Die Forscher erklärten, dass die Verwendung von Designerhefe eine „grünere“ Methode für den Anbau von Cannabis darstelle. Denn Cannabis werde häufig mit großen Mengen an Pestiziden und Düngemitteln gezüchtet. Der Indoor-Anbau würde viel Licht bzw. Energie benötigen. Einer Studie zufolge macht die Cannabisindustrie drei Prozent des Energieverbrauches des US-Bundesstaates Kalifornien aus, so die Forscher abschließend.

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