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Comment le cannabidiol est-il produit dans le chanvre?

Le Cannabidiol dans le chanvre

La quantité de cannabidiol (CBD) ou de tétrahydrocannabinol (THC) que contient un produit de cannabis est d'une importance vitale tant pour la santé que pour des raisons légales. Pour que les producteurs d'huile de CBD fournissent un produit riche en cannabidiol (CBD) avec seulement des traces de THC, ils doivent s'assurer qu'ils ont choisi des plantes de cannabis avec une bonne génétique CBD. Dans cet article, nous allons explorer ce que cela signifie réellement en retraçant la provenance du CBD et du THC, ainsi que les mécanismes par lesquels ils sont formés.
huile de chanvre sur les rochers

Chanvre ou Cannabis ?

Le chanvre n'est pas différent de la plante de cannabis, c'est juste un terme qui englobe certaines variétés de plantes de cannabis. Les plantes de chanvre ne sont que des variétés de cannabis qui produisent un très faible taux de THC, et peuvent donc être cultivées légalement dans de nombreux pays à travers le monde. En raison du faible taux de THC (tétrahydrocannabinol) dans le chanvre, d'autres cannabinoïdes tels que le CBD (cannabidiol) et le CBDa (acide cannabidiolique) y sont présents en forte concentration, ce qui donne à la plante des propriétés médicales incroyable.

champ de cannabis
nouvelle plante de chanvre

L'importance des gènes

La génétique de la plante de cannabis utilisée est très importante en ce qui concerne la réglementation et la production. Comme les agriculteurs de chanvre doivent s'assurer que les taux de THC dans la plante sont maintenus très bas, il est essentiel qu'ils gardent une trace de leurs souches génétiques et s'assurent qu'ils cultivent des plantes avec de bons gènes pour la CBDa synthase. De même, les producteurs de CBD (cannabidiol) doivent également s'assurer qu'ils s'approvisionnent ou cultivent des matières premières végétales ayant une bonne génétique pour leur production de CBD (cannabidiol) et de CBDa, et une mauvaise génétique pour la production de THCa et de THC. C'est ainsi qu'on peut obtenir de très faible chance de contamination de leurs produits de CBD (cannabidiol) avec du THC, empêchant ainsi tout effet secondaire psychoactif dans leurs produits. 

Mais pourquoi une plante est-elle riche en THC ou en CBD?

 

Tout dépend des détails génétiques car c’est cela qui détermine si une plante de cannabis produira ou non la molécule psychoactive THC. Ces gènes déterminent quelles enzymes seront exprimées et si les formes actives de l'enzyme sont exprimées. L'enzyme intégrale impliquée dans la production de CBDa (acide cannabidiolique) est appelée CBDa synthase. C'est l’élément essentiel de la «machinerie végétale» qui crée la molécule magique du CBDa et qui finit par se transformer en CBD (cannabidiol).

Le précurseur de CBDa (acide cannabidiolique) est CBGa (acide cannabigolique). Le CBGa (acide cannabigérolique) est formé par une réaction entre les précurseurs géranyl pyrophosphate et l'acide olivétolique, et catalysé par l'enzyme CBGa (acide cannabigérolique) synthase. La CBDa (acide cannabidiolique) synthase prend alors un proton du groupe méthyle terminal de CBGa (acide cannabigolique).

Après l'élimination du proton, il existe une fermeture de cycle stéréosélective pour former le CBDa (acide cannabidiolique). Dans le langage scientifique de la chimie, cette réaction est une cyclisation oxydative stéréospécifique du groupe géranyle de CBGa (acide cannabigérolique). La CBDa synthase est très similaire à l'enzyme THCa (acide tétrahydrocannabinolique) synthase (83,9% d'identité dans un chevauchement de 544 acides aminés), qui catalyse la production de THCa à partir de CBGa. Dans la réaction de production de THCa (acide tétrahydrocannabinolique), un proton est éliminé du groupe hydroxyle du substrat.

Seule une différence dans un petit nombre de résidus d'acides aminés module les autres molécules environnantes. Notons un fait intéressant, la similarité des enzymes CBDa synthase et THCa (acide tétrahydrocannabinolique) synthase démontre qu'elles sont toutes deux dérivées d'un ancêtre commun, et une enzyme similaire est également présente dans le genre Humulus (houblon) qui est un autre membre des Cannabaceae. Ces réactions se produisent dans les trichomes, qui sont situés d’une façon très dense sur les fleurs des plantes. Les trichomes sont les microfactories cannabinoïdes de la plante de cannabis. Les deux types de trichomes qui produisent des cannabinoïdes sont les trichomes sessiles et les trichomes pédonculés. Les huiles essentielles produites par ces trichomes (qui contiennent les cannabinoïdes et les terpènes) sont logées dans la tête de résine avec une cuticule cireuse.

gros plan de plante de chanvre

Quelle est la relation entre CBDa (acide cannabidiolique) et THCa (acide tétrahydrocannabinolique)?

Dans la plante de cannabis, les gènes codants pour la CBDa synthase et la THCa synthase sont codominants. THCa dans les trichomes est déterminé par la quantité de chaque molécule respective exprimée et par les efficacités catalytiques des enzymes respectives ( si elles sont ce sont bien transformées en CBGa). Les principaux régulateurs sont les polymorphismes mononucléotidiques (SNP) et leur emplacement. Les SNP dans le site actif de la CBDa synthase peuvent conduire à une réduction de l'efficacité de l'enzyme et limiter la production de CBDa.

Lorsque l'ADN du chanvre qui est élevé en CBDa et du “street cannabis”, élevé en THCa ont été comparés. Il a été découvert que l'ADN du “street cannabis” contenait de nombreux SNP dans la région du CBDa synthase alors que la région génétique pour CBDa synthase dans l'ADN de chanvre avait très peu de SNP. Par conséquent, le chanvre produit très peu de THCa, et les produits dérivés du chanvre ne sont pas psychoactifs!

génome du cannabis