Ученые из Корнеллского университета исследуют возможность использования каннабиноидов конопли в качестве ингредиентов натуральных пестицидов.
Результаты предыдущих исследований позволяют предположить, что растения начали биосинтезировать каннабиноиды, чтобы защитить себя от травоядных животных и насекомых, которые ими охотятся. Позволят ли эти знания защитить посевы экологически безопасным способом?
Каннабиноиды защищают растение от вредителей?
В качестве эволюционной стратегии биосинтез каннабиноидов почти наверняка увеличил способность растений выживать и расти. Если бы это было не так, естественный отбор, скорее всего, отказался бы от этого сложного и энергозатратного механизма для растений, а не поддерживал бы его в течение миллионов поколений.
Независимая эволюция каннабиноидов в нескольких различных линиях растений предполагает важную функциональность. Хотя адаптивная ценность производства каннабиноидов для растений окончательно не известна, общепринятые теории включают защиту от травоядных животных, патогенов или ультрафиолетового излучения.
Считается, что Cannabis C. sativa развилась в высокогорной среде, что побудило многих исследователей постулировать эту последнюю функцию каннабиноидов. Однако нельзя сказать, что эта теория научно доказана.
Каннабиноиды как защита от травоядных
Однако есть доказательства того, что каннабиноиды обеспечивают растению каннабис защиту от травоядных. Некоторые ученые предполагают, что производство каннабиноидов могло быть адаптивной реакцией растений на экспансию угрожавших им животных.
Психоактивный ТГК отговаривает травоядных млекопитающих от употребления каннабиса из-за его воздействия на нервную систему (у других млекопитающих, например у людей, есть каннабиноидные рецепторы, которые могут активироваться соединениями в каннабисе). Это приведет к уменьшению ущерба растениям или изменению предпочтений травоядных животных.
Каннабиноиды как защита от насекомых
Хотя у насекомых нет эндоканнабиноидных систем и, следовательно, рецепторов, с которыми могли бы связываться растительные каннабиноиды, доказано, что эти соединения могут влиять на организм насекомых и другими способами.
Как отдельные растения Cannabis C. sativa, так и целые популяции этих растений демонстрируют значительное биохимическое разнообразие каннабиноидов. Другими словами: отдельные растения или группы растений производят разные концентрации разных каннабиноидов.
Было замечено, что различия в концентрации каннабиноидов влияют на потребление, рост и поведение личинок некоторых насекомых на отдельных листьях каннабиса. Личинки съедали меньшую площадь поверхности листьев с преобладанием КБД, чем листья без каннабиноидов.
Присутствие каннабиноидов снижает потребление листьев, даже если других источников пищи нет. Разница в концентрации каннабиноидов была наиболее значимой переменной (например, разница в питательных веществах и т. д. была минимизирована). Эффекты были схожими для кислых форм каннабиноидов, в том числе: КБДА и ТГКК.
Пестициды из конопли
Ученые из Корнеллского университета (Итака, Нью-Йорк) указывают, что каннабиноиды, полученные из конопли, могут составить новую основу для натуральных пестицидов. Они ссылаются на предыдущие исследования:
исследователи показали, что бабочка Pieris Brassicae может различать листья, опрысканные ТГК и КБД, и что воздействие каннабиноидов влияет на ее способность откладывать яйца.
Между тем, другие исследователи обнаружили, что КБД обладает ларвицидной активностью против двух разновидностей жуков и одной разновидности моли.
Они также сообщили, что обнаружили, что личинки некоторых моли предпочитают питаться листьями с более низким уровнем КБД, и что увеличение концентрации КБД снижает размер, вес и выживаемость личинок.
Для баланса плодовые мухи предпочитали листья, содержащие каннабиноиды, а некоторые колонии муравьев не обращали внимания на наличие ТГК в пище.
Однако, как правило, тенденция многих видов насекомых избегать каннабиноидов конопли настолько очевидна, что проводятся исследования возможности использования этих соединений в качестве ингредиентов натуральных пестицидов.
По этой причине на сельскохозяйственном факультете вышеупомянутого Корнеллского университета ведутся исследования новых, экологически нейтральных средств защиты растений, ингредиентами которых являются каннабиноиды конопли.
Источники:
https://academic.oup.com/hr/article/10/11/uhad207/7311041?login=false
https://www.cannabissciencetech.com/view/hemp-derived-cannabinoids-may-be-new. -основа-для-природных-пестицидов-согласно-новым-исследованиям
