Gist vervangt papaver

0
310

Genetische modificatie voor grootschalige alkaloïdenproductie

Amerikaanse onderzoekers hebben gistcellen dusdanig omgebouwd dat ze bruikbare hoeveelheden morfine, codeïne en andere benzylisochinoline-alkaloïden kunnen produceren. Die hoef je dan niet meer uit papavers te extraheren, zo melden ze in Nature Chemical Biology.

Op basis van het aminozuur tyrosine (dat het benodigde stikstofatoom bevat) maken planten van nature duizenden verschillende alkaloïden aan. Een paar zijn verdovend, heel wat andere zouden potentie kunnen hebben als geneesmiddel. Meestal zijn het echter tussenproducten die door de plant meteen weer in iets anders worden omgezet. Vandaar dat het een uitzondering is wanneer je er nuttige hoeveelheden van kunt winnen. Zo hebben ze op het California Institute of Technology ontdekt. Dit instituur is overigens beter bekend als Caltech, een van de meest prestigieuze technische universiteiten ter wereld. Het instituut is gevestigd in Pasadena, een voorstad van Los Angeles in de Amerikaanse staat Californie en heeft zo’n 2000 studenten.

Christina Smolke en Kristy Hawkins (CalTech) hebben die planten nu overbodig gemaakt door bakkersgist (Saccharomyces cerevisiae) te verrijken met genen uit papaver (Papaver somniferum), de ruit ( Thalictrum flavum) en de zandraket (Arabidopsis thaliana). Zo imiteerden ze de metabole route die planten gebruiken om alkaloïden te maken.


Papaver is de bron van opium en de chemische afgeleiden daarvan; morfine en heroïne. In Amerika en Europa zijn papaverzaden legaal, omdat ze geen van de alkaloïden bevatten die wel aanwezig zijn in de volgroeide papaverplant, zoals morfine, codeïne, papaverine, en thebaïne. Deze variant van het papaverzaad, Lilac single, is hetzelfde als maanzaad, dat vanwege de uitgesproken smaak vooral gebruikt wordt om brood en taart mee te decoreren.

Papaver somniferum, ofwel de opium poppy plant, kan ongeveer 1 meter hoog worden. Hij zal elk jaar bloeien in de zomer en in de herfst zijn zaden loslaten. Nieuwe scheuten ontstaan in de herfst of lente. De bloemen kunnen uiteenlopende kleuren hebben van wit tot paars en iedere mogelijke tint rood en roze daar tussenin.
De plant groeide van oorsprong in Zuidoost-Europa en west-Azie, maar heeft zich verder over deze continenten verspreid, alwaar hij nu in het wild groeit, vaak als onkruid. Vervolgens is de plant in het grootste deel van de rest van de wereld geïntroduceerd, inclusief Noord- en Zuid-Amerika.

Papaverzaad zelf bevat geen psychoactieve alkaloïden en is bedoeld voor kweken van de bloemen.
Papaver somniferum is een eenvoudige plant om te kweken. Een goed bemeste tuin met goede afwatering is het best, maar de plant kan ook gekweekt worden in pot, als er maar genoeg voor de wortels. De zaden kunnen geplant worden tussen september en april. Als er in de winter regelmatig vorst voorkomt, kan je beter wachten met zaaien tot het einde van de winter of het begin van de lente, aangezien de planten niet tegen vorst kunnen. Plant de zaadjes en bedek ze met een heel dun laagje aarde. Geef ze water tot ze ontkiemen en houdt de aarde vochtig. De plant begint na ongeveer een week te groeien. Als ze opkomen, moet je ze met mate water geven, anders gaan ze rotten.

Tot nu toe hebben de gisten zeven verschillende alkaloïden geproduceerd. De opbrengst ligt op 100 tot 200 mg per liter, en de onderzoekers denken dat hij 10 tot 100 keer hoger kan worden wanneer ze het fermentatieproces een beetje optimaliseren.

Uiteindelijk hoopt Smolke zelfs niet-natuurlijke alkaloïden te kunnen produceren, door in de gistcellen combinaties van genen te creeren die in de natuur niet voorkomen.

Het wachten is op gemodificeerde biergist die het begrip ‘comazuipen’ een geheel nieuwe dimensie geeft. Maar die suggestie hebt u niet van ons.

bron: NatureNews & C2W