Трихомы каннабиса — фабрика защитных метаболитов

[Диспетчер]

Трихомы — это похожие на волоски клетки наружной или выделительной ткани растений, которые придают им характерное опушение. Они могут встречаться на любых частях растений, которые не скрыты под землёй.

Вам нужно зарегистрироваться, чтобы видеть ссылки.

Всё многообразие трихом делится на два функциональных типа: кроющие и железистые. Первые образуются из покровных (наружных) тканей и служат для защиты растения от неблагоприятного воздействия внешней среды, а вторые — принадлежат к выделительным тканям наружной секреции и участвуют процессах накопления и выделения метаболитов различного назначения.

Кроющие трихомы

Это многочисленные, одноклеточные, жёсткие, изогнутые волоски с тонким заострённым концом. Их можно разделить на два подтипа:

• Цистолитные трихомы — расположены на верхней поверхности листьев каннабиса и имеют форму медвежьего когтя и иногда содержат кристаллы карбоната кальция (цистолиты), которые можно увидеть у их основания. Когда трихома ломается, то цистолит высвобождается.
• Нецистолитные трихомы — встречаются главным образом на нижней поверхности листьев, прицветников и не имеют расширяющегося основания.

Вам нужно зарегистрироваться, чтобы видеть ссылки.

Характерным признаком каннабиса является одновременное наличие таких когтеобразных трихом на верхней поверхности и острых, тонких нецистолитных трихом на нижней поверхности листьев.

Железистые трихомы

Их можно подразделить на три вида:

• Головчато-сидячие — сидячие железы или трихомы без ножки, которые обычно расположены на нижнем эпидермисе.
• Луковичные — небольшие луковицеобразные железистые трихомы на одноклеточных ножках.
• Головчато-стебельчатые — железистые трихомы на длинных многоклеточных ножках.

Вам нужно зарегистрироваться, чтобы видеть ссылки.

Железистые трихомы представляют собой структуры, в которых вырабатывается и накапливается смола каннабиса. Как правило, они расположены в области соцветий (причём на женских растениях их образуется особенно много), но могут также встречаться и на нижней поверхности листьев и иногда — на стеблях молодых растений.

Подробнее о железистые трихомах каннабиса

Как показывают исследования, из всех трёх типов железистых трихом именно головчато-стебельчатые производят наибольшее количество каннабиноидов, а их предшествующей формой являются сидячие трихомы. То есть при наблюдении за видом трихом мы можем не только определить, насколько растение созрело, но и прогнозировать, сколько вообще полезных трихом будет по итогу.

Количество производимых метаболитов зависит от генетики растения, технологии выращивания и расположения трихом. Например, цветы, взятые с верхней части растения, содержат значительно больше каннабиноидов и терпенов, чем взятые с нижней. Источник света и зрелость растения считаются важными факторами, влияющими на концентрацию и количество производимых каннабиноидов. Кроме того, существуют абиотические факторы, влияющие на рост каннабиса, такие как температура, удобрения, фотопериод и интенсивность света.

Однако знания о том, как конкретно эти факторы влияют на рост и образование трихом, по-прежнему ограничены. Учёным ещё предстоит исследовать пути передачи сигналов, которые опосредуют влияние внешних факторов на производство метаболитов.

Потенциальная роль трихом для каннабиса

Вам нужно зарегистрироваться, чтобы видеть ссылки.

Точную роль каннабиноидов и терпенов для каннабиса ещё предстоит изучить, но несколько открытий указывают на функции, связанные с защитой. Это согласуется с общей ролью трихом у остальных видов растений.

Ранние исследования выдвигали гипотезу, что ТГК защищает каннабис от солнечного излучения, поскольку под воздействием коротковолнового УФ-излучения образуются более высокие уровни ТГК. Новые исследования показали, что КБД тоже может быть солнцезащитным соединением, поскольку обработка кожи человека этим каннабиноидом повысила её устойчивость к воздействию коротковолнового УФ-излучения.

Эти данные показывают, что каннабиноиды могут образовываться в трихомах для защиты репродуктивных органов — и, следовательно, следующего поколения — от солнечных лучей. Данные также могут объяснить разницу в генетике растения в зависимости от их географии: генотипы, растущие ближе к экватору, способны производить более высокие уровни каннабиноидов.

Другие исследования показывают, что терпены могут выступать в качестве средства защиты от животных, поскольку монотерпены α-пинен и лимонен, отпугивающие насекомых, присутствуют в более высоких концентрациях в цветках, в то время как сесквитерпены, которые травоядные млекопитающие ощущают как горькие, имеют более высокие концентрации в нижних листьях. В целом изменение отношения монотерпенов к сесквитерпенам даёт растению возможность в разной степени защищать свои ткани по мере их развития.

Диапазон указанной потенциальной роли каннабиноидов и терпенов убедительно свидетельствует, что они играют ключевую роль в общем здоровье и выживании растений каннабиса и их потомства. Однако требуются новые исследования, чтобы доказать, что эти соединения не были просто побочными продуктами других биологических процессов.

Чтобы исследования были достоверными, они должны включать не только сорта каннабиса, которые являются результатом многовековой селекции, но и встречающиеся в дикой природе.

Заключение и перспективы

Вам нужно зарегистрироваться, чтобы видеть ссылки.

Каннабис пропустил бум сельскохозяйственных исследований прошлого века из-за его незаконного статуса в большинстве стран. В то время как многие открытия в области растениеводства применимы к каннабису, некоторые его видоспецифические признаки требуют отдельных исследований.

Всё более широкая легализация и общественное признание каннабиса способствуют тому, чтобы ответы на связанные с трихомами вопросы были даны гораздо быстрее, чем для предыдущих культур. Это в любом случае предстоит сделать, так как рынок заинтересован в терпенах и каннабиноидах, а современные методы повышения их концентрации не всегда точны. В первую очередь следует изучить, чем обусловлены генетические различия и как на растение влияют условия выращивания. Мы в действительности мало знаем, как изменения в составе почвы, освещении, питательных веществах, уровне воды и других факторах окружающей среды влияют на плотность трихом у каннабиса.

Наши знания о том, как сами профили метаболитов различаются между сортами, часто основаны на отчётах от производителей, которые далеко не полны. Кроме основных каннабиноидов и терпенов они упускают сотни других метаболитов, которые в итоге остаются неизвестными. Отсутствие знаний в этих областях затрудняет представление о том, где и как возникают различия. Это подчёркивает необходимость строгих единых стандартов классификации, позволяющих проводить беспристрастные и научно обоснованные сравнения данных. Чем больше мы будем знать о трихомах, тем больше возможностей откроется для тех, кто участвует в цепочке производства и потребления.​