内生真菌RP4发酵对工业大麻三种主要大麻素含量的影响

本研究旨在通过甘草内生真菌RP4菌株对工业大麻进行发酵,以高效生产大麻二酚(CBD)原料。选取其3种主要大麻素:CBD、CBDA和THC为研究对象,并使用高效液相色谱法分析了发酵过程中这3种大麻素的含量动态变化。研究发现,在发酵过程中,CBD和THC的含量均呈现先增加后降低的趋势,当发酵时间为3 d时,CBD和THC的含量分别达到最大值5.8643±0.0726和0.4878±0.0002 mg/g,且THC的增加始终保持在国家管控的范围内(THC<0.3%),而CBDA含量持续下降,尤其在发酵第1天内降低幅度最大。因工业大麻产地差异以及选取的实验部位差异,经发酵后其大麻素成分含量增加也有所不同。上述结果说明,采用微生物发酵技术,可以特定提高工业大麻中CBD的含量,从而提高工业大麻资源的利用率,并为CBD以及其他次生代谢产物的提取分离奠定了基础。

工业大麻中大麻二酚酸脱羧转化体系研究

为揭示工业大麻中大麻二酚酸(cannabidiolic acid,CBDA)脱羧转化机理,本研究以工业大麻(Cannabis sativa L.)为原料,采用基团贡献法和Watson公式获得工业大麻中CBDA脱羧转化生成大麻二酚(cannabidiol,CBD)过程中各组分基本热力学参数。在此基础上,根据经典热力学公式确定40~140℃温度范围内工业大麻中CBDA转化生成CBD反应吉布斯自由能,并得出反应平衡常数及平衡转化率。通过热脱羧转化实验,分析温度及工业大麻花叶含水量对CBDA脱羧转化的影响,结合CBD转化生成率最终确定大麻CBDA热脱羧转化机理函数模型及转化活化能。研究结果表明:在40~140℃温度范围内,CBDA热脱羧转化可自发进行,且随着温度升高自发进行趋势越大。在热脱羧转化过程中,CBD转化率增长与温度和含水量呈正相关。通过动力学函数模型拟合,工业大麻花叶中CBDA脱羧转化最概然模型符合F 1模型,转化活化能为83.77 kJ/mol。综上所述,在40~140℃温度范围内工业大麻中CBDA可自主脱羧转化生成CBD,研究结果可为工业大麻产业化加工获得高含量CBD条件选择提供理论支持和实验支撑。

大麻素1型受体参与疼痛调节机制的研究进展

大麻素1型受体(CB1R)是近年来研究较为广泛的内源性大麻素受体之一,在中枢和外周神经系统均有表达。CB1R位于突触前膜,通过逆行抑制性突触传递调节神经递质的释放,是治疗疼痛的有效靶点。激活CB1R对伤害性、病理性和炎性疼痛均具有镇痛效应,拮抗CB1R可引起疼痛敏化。本文通过对CB1R结构功能、信号转导、镇痛机制方面进行综述,为进一步了解疼痛的病理生理学机制及探索更优疼痛治疗方法提供参考。

超声波辅助橄榄油提取大麻二酚工艺研究

以工业大麻花叶为原料,采用超声波辅助橄榄油提取大麻二酚(CBD),利用中心组合(CCD)方法对提取工艺的4种因素进行优化。实验结果表明,最佳提取条件为:超声波功率95 W、提取温度62℃、提取时间45 min、料液比1:9(g/mL),该条件下CBD浓度为39.01μg/mL,提取率达到91.35%,此结果为CBD的多元化开发应用奠定了技术基础。

不同占空比的脉冲光源对工业大麻生长和生理生化的影响

试验研究室外栽培条件下,利用不同占空比的脉冲光源对工业大麻进行补光,探究其对工业大麻生长发育、生理生化以及主要大麻素含量的影响。结果表明:占空比100%(LED1)和占空比70%(LED2)的光源促进了工业大麻株高、茎粗、SPAD值以及花叶干重和鲜重的增加,但LED2与不补光(CK)差异不显著,而占空比50%(LED3)光源显著降低了工业大麻的株高、茎粗、SPAD值以及花叶干重和鲜重;LED1、LED2和LED3提高了工业大麻叶片中可溶性糖、可溶性淀粉以及游离氨基酸的含量,LED1与CK差异显著,LED2和LED3与CK差异不显著;LED1和LED2显著降低了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CTA)活性,而LED3显著促进抗氧化物酶(SOD、POD和CTA)的活性;LED1显著降低了四氢大麻酚(THC)和大麻二酚(CBD)的含量,而LED1、LED2和LED3显著提高了大麻萜酚(CBG)的含量。LED1和LED2光源均可以促进工业大麻的生长发育,增加可溶性渗透调节物质含量,降低抗氧化物活性,增加CBG含量,为今后利用节能(占空比)脉冲光源提高工业大麻品质和产量提供理论参考。

大麻二酚酸脱羧反应动力学分析

以工业大麻花叶为原料,利用高效液相色谱(HPLC)和热重分析仪(TGA)对大麻二酚酸(CBDA)的脱羧反应过程进行表征,分析CBDA及其脱羧产物大麻二酚(CBD)在不同温度(50~145℃)和反应时间(4~180 min)的含量变化,并开展脱羧反应动力学分析。结果表明,CBDA脱羧反应遵循一级动力学,初步推测最佳脱羧温度区间为95~125℃,加热时间50~70 min。

同位素内标稀释-液相色谱-串联质谱法测定化妆品中大麻二酚和四氢大麻酚的含量

采用液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)联用检测技术和内标标准曲线法定量方式,建立了化妆品中大麻二酚(CBD)和四氢大麻酚(THC)的检测方法。样品采用加入内标后经甲醇萃取,稀释定容,通过高效液相色谱分离,串联质谱定性和定量检测,由C18柱(100 mm×2.1 mm×3μm)分离,多反应监测(MRM)检测,内标标准曲线法定量。结果发现,CBD和THC的线性范围为0.5~50μg/L,相关系数≥0.999,方法的检出限为5μg/kg,定量限为10μg/kg。CBD和THC的平均回收率为83.8%~112.3%,相对标准偏差(RSD)<10.0%。该方法稳定、可靠,样品前处理简单,耗时短,同时具备较高的灵敏度和准确性。在化妆品监管中,填补了CBD和THC准确定性和定量分析的空白,适用于化妆品中CBD和THC的快速筛查。

中药火麻仁基原植物大麻中大麻素药理作用与开发应用性研究

大麻主要栽培于我国西南、华南、东北等地区,拥有悠久的用药历史。大麻素是大麻特有的主要活性成分,具有止痛、抗炎、抗血压、抗血栓、抗眩晕、抗癌、免疫调节、抗癫痫、抗焦虑及抗抑郁等药理作用。本文通过归纳总结大麻素在药物、食品、保健品、化妆品等方面的应用研究现状,对其开发进行了阐述,旨在为大麻的药用资源开发及大麻新产品研发等研究提供参考。

△^(9)-四氢大麻酚对血脑屏障作用的研究进展

大麻素的精神活性是众所周知的,关于大麻素在全世界是否可以用于治疗也一直存在争议。而Δ^(9)-四氢大麻酚(Δ^(9)-tetrahydrocannabinol,THC)作为大麻中最主要的精神活性物质,它的神经作用机制直到最近才被发现,但其作用机理仍未完全明确。血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)是保护大脑的关键屏障结构,也是外来物质入脑的第一道防线,THC的亲脂性及与内源性大麻素系统的相互作用使其更加容易对BBB产生作用。本文综述了THC的神经毒理作用,聚焦于THC对BBB的作用与机制,为阐明THC的神经作用机制提供理论依据。

籽用型工业大麻新品种龙大麻6号选育

为了选育优质、适应性广的籽用工业大麻新品种,依据主要优良性状互补的杂交育种亲本选配原则,科学定向选配亲本材料,后经系统选育,以及黑龙江省3年品种试验,2020年7月通过黑龙江省农作物品种审定委员会认定,编号为2020004,该品种大幅度领先省内乃至国内同类型籽用品种,将有效促进黑龙江省乃至国内工业大麻籽用种植与加工产业的发展。

大麻二酚类药物在我国面临的问题与探讨

目的:大麻二酚是大麻植物中存在的一种大麻素类物质。欧美国家已经批准其用于癫痫的治疗。在我国,大麻二酚作为四氢大麻酚的同分异构体,按照第一类精神药品进行监管,尚未有此类药品上市。本研究旨在探讨大麻二酚类药物研发、生产、上市过程中存在的监管问题,提出可行性监管途径,促进此类药品在国内的研发和应用。方法:通过梳理《麻醉药品和精神药品管理条例》《关于麻醉药品和精神药品实验研究管理规定的通知》,以及云南、黑龙江两省的地方规定,结合大麻二酚成瘾性和医疗价值,探讨工业大麻种植、大麻二酚类药物实验研究立项和生产中存在的监管问题,并提出针对性建议。结果与结论:大麻二酚类药物不具有成瘾性,在神经精神疾病中具有重要临床价值。目前监管法规对大麻二酚类药物实验研究立项存在一定的限制。工业大麻种植监管存在一定的空白。建议在借鉴国内已有经验的基础上,平衡好药品的可及性和滥用风险,有计划、有步骤地推动大麻二酚类药物的发展,促进其在国内的研发和临床应用,助力神经精神疾病的临床治疗。

工业大麻新品种“云麻11号、云麻雌1号”研究取得进展

云麻11号,该品种雌雄异株,为花叶和籽、糠、杆兼用型品种,雌雄比例约为1∶1,株高约3.1m,生物量大、分枝多。种子卵圆形、深褐色、附带黑色花膜,千粒重23.48g,籽粒含油量31.17%,蛋白质含量20.7%。花叶采收期为103-117天,全生育期159-175天,花叶亩产149.34kg;CBD平均含量2.90%。麻籽平均亩产108.9kg,麻糠平均亩产125kg,麻秆平均亩产471.72kg。CBD(大麻二酚)含量为2.65%,THC(四氢大麻酚)含量为0.10%。具有较强的抗病性、抗旱性和抗倒伏性。适宜在云南纬度22-28°N,海拔1500-2300m的地区种植。该品种在生产上属于好栽好种好管理的晚熟工业大麻新品种。

大麻二酚递送体系的研究进展

大麻二酚因其在治疗疼痛、焦虑、神经及运动障碍等方面的作用而备受关注。但大麻二酚存在水溶性低、首过代谢效应及全身生物利用度较低的缺点,极大限制了它的应用。构建递送体系可改善大麻二酚的药代动力学特征和生物利用度。综述了近年来用于提高大麻二酚溶解性及生物利用度的递送体系,分析了聚合物颗粒、脂质体、醇质体及环糊精递送体系的优势与局限性,展望了大麻二酚递送载体的发展方向,为开发新的大麻二酚纳米制剂提供参考。

用于工业大麻种质资源筛选和鉴定的KASP标记集开发

目前,我国工业大麻种质资源的分子筛选和分子鉴定主要依赖于AFLP、SSR和重测序等方法,缺乏快速、准确、直观的分子标记体系,开发竞争性等位基因特异性PCR(Kompetitive Al-lele Specific PCR,KASP)标记集及其检测体系具有良好的应用前景。研究首先基于大麻素B位点基因多态性成功开发了1个特异性KASP位点,能够准确区分大麻种质资源中的低毒型、高毒型和中间型三种化学型;随后基于来自95份不同大麻种质资源的全基因组重测序SNP数据,总共开发了32个高质量的核心KASP标记。验证表明,该33个KASP标记集及其检测体系可以应用于工业大麻辅助育种、工业大麻品种分子鉴别和指纹图库构建等,丰富了工业大麻分子标记类型和方法。

工业大麻ZF-HD转录因子的鉴定及表达分析

【目的】对工业大麻ZF-HD(Zinc finger-homeodomain)转录因子进行鉴定和表达模式分析,为ZF-HD功能研究及工业大麻遗传性状的改良提供理论参考。【方法】对5个工业大麻ZF-HD转录因子的基因结构、蛋白理化性质、蛋白系统进化关系和启动子顺式作用元件进行生物信息学分析,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对基因表达量进行检测。【结果】5个CsZF-HD基因分布于大麻基因组的2条染色体上,其编码序列长度为783~1185 bp,编码260~394个氨基酸残基,蛋白分子量为27.95~43.33 ku,理论等电点为7.46~8.87。它们编码的蛋白均含有1个保守的ZF-HD_dimer结构域,均为不稳定的亲水性蛋白且定位于细胞核中。ZF-HD蛋白家族分为3个亚族(A、B和C),CsZF-HD1和CsZF-HD2属于A亚族,CsZF-HD3属于C亚族,CsZF-HD4和CsZF-HD5属于B亚族。CsZF-HD1和CsZF-HD2在茎和叶中的表达量相差不明显,在根中表达量最低;CsZF-HD3在茎中的表达量最高,叶中表达量最低;CsZF-HD4在叶中的表达量最高,根中表达量最低;CsZF-HD5在根中表达量最高,茎中表达量最低。5个CsZF-HD基因均对盐和干旱胁迫响应,其中CsZF-HD1和CsZF-HD3在盐和干旱胁迫下表达量升高最明显。5个CsZF-HD基因启动子序列中均含有不同种类和数量的逆境相关顺式作用元件。【结论】ZF-HD转录因子可能在工业大麻应对盐和干旱胁迫时发挥转录调控作用。

大气压固体分析探针结合单四极杆质谱仪快速检测18种合成大麻素

本研究建立了一种大气压固体分析探针结合单四极杆质谱仪(ASAP-MS)快速检测18种合成大麻素(SCs)的方法。通过优化ASAP-MS锥孔电压,确定4种优化电压为15、25、35和50 V,以提供化合物全面的质谱信息。在优化条件下对一系列SCs标准溶液进行分析,建立了18种SCs的质谱库,并对本方法进行方法学验证,得到18种SCs的检出限为10~20 mg/L。应用该方法对缴获的15批次未知样品进行检测,9批次呈阳性。该方法具有前处理简单、分析速度快、匹配高效精准、定性准确的优势,可用于基层公安禁毒部门的分析检测。

雌雄同株工业大麻新品种云麻12号的选育

云麻12号是云南省农业科学院经济作物研究所于2023年选育的雌雄同株晚熟型工业大麻新品种。该品种THC平均含量为0.07%,CBD平均含量为2.58%。2020—2021年参加全省区域试验,花叶平均产量2785.8 kg/hm^(2),较对照品种云麻8号增产24.68%;麻籽平均产量1959.15 kg/hm^(2),较对照增产14.00%;麻糠平均产量1921.05 kg/hm^(2),较对照增产12.33%。该品种具有较强的抗病性、抗旱性和抗倒伏性,是适合低纬地区种植的一个雌雄同株工业大麻多用型新品种。

全雌型工业大麻杂交新品种云麻杂4号的选育与应用前景

云麻杂4号是云南省农业科学院经济作物研究所以雌雄异株品种云麻8号近交系为母本,雌雄同株2017M5近交系为父本,利用杂种优势组配而成的工业大麻全雌型晚熟杂交种。2020—2021年多点区域试验中花叶平均产量3012.45 kg/hm^(2),比对照云麻8号增产34.82%。该品种雌株比例大于95%,全生育期约167 d,THC平均含量为0.07%,CBD平均含量3.06%,籽粒含油量31.8%,蛋白质含量23.0%。适合云南省大部分地区种植,最适宜海拔范围为1500~2300 m。2023年通过云南省品种鉴定和登记。

多用途型工业大麻新品种云麻8号的选育

云麻8号是云南省目前工业大麻主栽品种,种植面积覆盖云南省90%以上。云麻8号是集叶用、纤维用、籽糠兼用多用途工业大麻新品种。该品种雌雄异株,雌雄比例约为1∶1;工艺成熟期103~118 d,全生育期173~192 d;平均株高360 cm,茎粗1.5~2.0 cm;脱胶麻纤维强度10.03厘牛/分特,籽粒含油量30.6%,蛋白质含量23.6%。四氢大麻酚(THC)平均含量为0.07%,大麻二酚(CBD)平均含量为1.33%。该品种生长势强、适应性广,耐密植。具有较强的抗病性、抗旱性和抗倒伏性。在云南海拔1400~2300 m的坝区、山区均能种植并获得高产,是符合高产优质及多用途产业发展方向的一个工业大麻新品种。

雌雄配比和种植密度对单雌性工业大麻籽糠产量的影响

以单雌性工业大麻云麻雌1号作为对象,研究不同雌雄配比(雄株比例为10%、20%和30%)种植模式下种植密度(5210、10420、15630株/hm^(2))对麻籽和麻糠产量的影响,进而探讨单雌性工业大麻用于籽糠兼用的生产模式。结果表明,在同一雌雄比例下,种植密度越大,麻籽、麻糠、麻秆及大麻二酚(CBD)理论产量越高;在最大种植密度15630株/hm^(2)下,20%雄株率下的麻籽、麻糠、麻秆及CBD理论产量均高于10%和30%雄株率的产量,其麻籽产量为5738.02 kg/hm^(2),麻糠产量为6087.14 kg/hm^(2),麻秆产量为9396.35 kg/hm^(2),CBD理论产量127.58 kg/hm^(2)。在单雌性工业大麻云麻雌1号籽糠生产实践中,建议配置花期一致的20%左右雄株,保证授粉充足,实现麻籽和麻糠丰产。