Wie die Hanfpflanze ihre Cannabinoide aufbaut

Was der Begriff Cannabinoid-Biosynthese festlegt

Biosynthese heißt Aufbau im lebenden Gewebe. Die Pflanze stellt ihre Moleküle selbst her, mit Enzymen: Proteinen, die eine chemische Reaktion ermöglichen und dabei mitbestimmen, welches Produkt am Ende vorliegt. Beim Hanf ist dieser Satz kein Bild. Es gibt Proteine mit Namen, mit Herkunftsangabe und mit Publikationsjahr.

Ein Beispiel steht in der Arbeit von Gagne aus dem Jahr 2012 [1]. Beschrieben wird dort ein Schritt im Aufbauweg: Olivetolsäure ist der Ausgangsstoff, CBGA das Produkt, untersucht wurde Cannabis sativa. Dieselbe Arbeit hält zusätzlich fest, dass der Katalyseweg unter den Polyketiden der Pflanzen ungewöhnlich ist. Polyketide sind eine große Klasse pflanzlicher Verbindungen. Der Hinweis ordnet den Hanf damit innerhalb einer bekannten Gruppe ein, statt ihn daneben zu stellen.

Der zweite Eintrag ist älter. 1996 wurde eine Cannabidiolsäure-Synthase aus Cannabis sativa gereinigt und beschrieben [2]. Gereinigt heißt: das Protein lag am Ende getrennt von allem anderen vor, messbar und benennbar. Dieselbe Arbeit notiert zu den fertigen Säuren einen weiteren Punkt, nämlich dass kein Transport stattfindet [2].

Enzymnamen tragen ihre Aufgabe im Namen. Bei der Cannabidiolsäure-Synthase steht das Produkt im ersten Teil, die Proteinklasse im zweiten. Diese Schreibweise erklärt, warum Fachtexte mit langen Wörtern arbeiten und trotzdem genauer sind als kurze.

Am Anfang dieses Themas steht also etwas Ungewohntes: keine unscharfe Pflanzenchemie, sondern charakterisierte Proteine. Zwei Publikationen, zwei Jahre, zwei benannte Moleküle. Das ist wenig, wenn man eine vollständige Landkarte erwartet. Es ist viel, wenn man eine prüfbare Angabe sucht.

Ein Begriff, der im Suchfeld direkt daneben liegt, gehört nicht hierher. Das Endocannabinoid System betrifft eine andere Frage und nicht den Enzymbesatz der Pflanze. Wer nach dem cannabinoide System sucht, landet in einem eigenen Kapitel. Hier geht es um Gewebe, Enzym und Produkt.

Sieben Zeilen zu Enzym, Gewebe und Produkt

1. Biosynthese benennt den Aufbau im lebenden Gewebe. Die Pflanze setzt ihre Cannabinoide selbst zusammen, und zwar enzymatisch. Ein Enzym ist dabei ein Protein, das eine bestimmte Reaktion ermöglicht und festlegt, welches Produkt entsteht.
2. Der beschriebene Schritt hat einen Ausgangsstoff und ein Produkt: Olivetolsäure vorher, CBGA nachher. Nachzulesen ist das in der Arbeit von Gagne aus dem Jahr 2012 [1], die den zugehörigen Katalysator identifiziert und mit Namen führt.
3. Die Herkunft des Materials steht ebenfalls im Text. Untersucht wurde Cannabis sativa [1]. Damit hängt die Angabe an einer bestimmten Art und nicht an einer pauschalen Aussage über Pflanzen im Allgemeinen.
4. Die Einordnung fällt in der Publikation von 2012 deutlich aus. Der Katalyseweg gilt unter den Polyketiden der Pflanzen als ungewöhnlich [1]. Polyketide sind eine breite Stoffklasse, in der viele pflanzliche Verbindungen zusammengefasst werden.
5. Die zweite Fundstelle ist älter. 1996 wurde eine Cannabidiolsäure-Synthase aus Cannabis sativa gereinigt und beschrieben [2]. Der erste Teil des Namens nennt das Produkt, der zweite die Proteinklasse.
6. Zu den fertigen Säuren notiert diese Arbeit einen eigenen Punkt: kein Transport [2]. Das steht dort als Beobachtung zum Weg der Säuren, nicht als Deutung und nicht als Verallgemeinerung auf andere Pflanzenstoffe.
7. Der Status des Themas lässt sich knapp fassen: charakterisierte Proteine statt allgemeiner Vorgänge. Auf dieser Stufe stehen die Belege, und an dieser Stelle reichen sie nicht weiter.
8. Eine Zahl folgt daraus nicht. Wie viel CBGA oder CBD in einem konkreten Auszug steckt, hält keine der beiden Publikationen fest. Diese Angabe steht im Bericht zur jeweiligen Charge.
9. Begriffe wie CBG Öl oder CBGA Öl gehören auf ein Etikett, nicht in die Beschreibung eines Enzymwegs. Sie sagen, was in einer Flasche deklariert ist, und nicht, welches Protein die Pflanze dafür benutzt.

Nebeneinander gelesen: 2012 und 1996

Gagne 2012: von der Olivetolsäure zum CBGA

Die Arbeit von 2012 ordnet einem Schritt ein Protein zu [1]. Vorher liegt Olivetolsäure vor, nachher CBGA. Gearbeitet wurde mit Cannabis sativa, und genau das macht die Angabe belastbar: sie stammt aus dem Material, um das es geht. Dazu kommt eine Einordnung, die über den Hanf hinausreicht. Der Katalyseweg wird als ungewöhnlich unter den Polyketiden der Pflanzen beschrieben [1]. Ungewöhnlich heißt hier nicht besser oder wichtiger. Es heißt: verglichen mit anderen Vertretern derselben Stoffklasse fällt dieser Weg auf. Wer den Begriff Polyketid zum ersten Mal liest, kann ihn als Sammelbegriff nehmen, unter dem viele pflanzliche Verbindungen geführt werden. Mengen nennt die Publikation nicht. Sie benennt einen Schritt und den Katalysator dazu.

Taura 1996: eine gereinigte Cannabidiolsäure-Synthase

Sechzehn Jahre früher erschien die Beschreibung einer Cannabidiolsäure-Synthase aus Cannabis sativa [2]. Zwei Verben tragen diesen Eintrag: gereinigt und beschrieben. Gereinigt bedeutet, dass das Protein isoliert vorlag, ohne den Rest des Gewebes. Beschrieben bedeutet, dass seine Eigenschaften anschließend dokumentiert wurden. In derselben Arbeit steht der Punkt zu den fertigen Säuren, für die kein Transport verzeichnet ist [2]. Damit liegen aus zwei Jahrzehnten Forschung zwei Bausteine vor, die auf derselben Ebene stehen: benannte Proteine mit dokumentierten Eigenschaften. Diese Belegstufe unterscheidet sich klar von einer allgemeinen Erzählung darüber, was Pflanzen so tun. Sie ist enger und dafür überprüfbar. Was zwischen den beiden Fundstellen nicht steht, bleibt in diesem Eintrag offen und wird hier auch nicht gefüllt.

Pflanzenenzyme, Extrakttypen und die Angabe je Charge

Die Enzymarbeit endet mit der Ernte. Danach beginnt Verfahrenstechnik, und dazu gehört die CO2 Extraktion, die Pflanzenmaterial und Auszug voneinander trennt. Beides sind getrennte Fragen: das eine passiert im Gewebe, das andere in einer Anlage. Cibdol arbeitet seit 2014 mit Cannabinoiden, und die entscheidende Größe war dabei nie das Extraktionsverfahren allein. Etikettbegriffe wie CBD Vollspektrum Öl, CBD Isolat Öl oder ein CBD und CBG Öl beschreiben, wie ein Auszug zusammengesetzt und deklariert ist. Sie beschreiben nicht den Enzymweg, der vorher im Feld ablief. Und sie ersetzen keine Messung: Der Gehalt einer bestimmten Flasche steht im Bericht zur zugehörigen Charge, nicht im Namen des Produkts und nicht in einer Publikation über Proteine.

• Aus der Pflanzenseite: ein Schritt von Olivetolsäure zu CBGA, beschrieben 2012 an Cannabis sativa [1].
• Aus derselben Arbeit: die Einordnung des Katalysewegs als ungewöhnlich innerhalb der pflanzlichen Polyketide [1].
• Aus der Arbeit von 1996: eine Cannabidiolsäure-Synthase, gereinigt und in ihren Eigenschaften beschrieben [2].
• Ebenfalls von 1996: der Punkt, dass für die fertigen Säuren kein Transport verzeichnet ist [2].
• Nicht in diesen Quellen: Mengen, Anteile oder Vergleichszahlen zwischen Sorten oder Ernten.
• Auf dem Etikett: die Bezeichnung des Auszugs, etwa CBG Öl 5 oder CBG Öl 10 als Angabe zur Konzentration.
• Im Chargenbericht: die gemessenen Cannabinoidwerte für genau diese Abfüllung.
• Daneben, aber getrennt: das Endocannabinoid System, das mit dem Enzymbesatz der Pflanze nichts zu tun hat.