Fungují kanabinoidy jako přírodní pesticidy?

Konopí si za staletí vysloužilo pověst rostliny, která umí změnit naši náladu i poskytnout léčebné účinky. Méně se ale ví, že stejné látky, které vyhledávají konzumenti, si rostlina vyvinula z úplně jiného důvodu – aby přežila útoky hmyzu.

Proč rostlina vyrábí kanabinoidy

Kanabinoidy se odjakživa zkoumaly především s ohledem na jejich účinky na člověka, jejich skutečný smysl v přírodě ale zůstával nejasný. Vědci uvažovali o několika teoriích – obrana proti herbivorům, ochrana před patogeny, nebo štít proti UV záření.

Larry Smart, profesor a šlechtitel rostlin z Cornell University, k tomu poznamenává, že se dlouho spekulovalo o obranné funkci, protože se kanabinoidy hromadí především v samičích květech, kde chrání semena – což je u rostlin celkem běžný koncept. Podle jeho slov ale do teď chyběl komplexní soubor experimentálních důkazů, který by přímo spojil hromadění kanabinoidů s jejich škodlivým účinkem na hmyz.

Jak vědci testovali obrannou teorii

Tým vedený Georgem Stackem z Cornell University a Colorado State University postavil experiment na geneticky rozmanité F2 populaci konopí, která se lišila typem i koncentrací kanabinoidů. Díky tomu mohli porovnat dopad různých kanabinoidních profilů na poškození rostlin a preference hmyzu za stejných podmínek prostředí.

Výzkum kombinoval tři přístupy:

• Terénní studie sledující poškození rostlin v reálných podmínkách během celé vegetační sezóny
• Kontrolované laboratorní testy krmení s housenkami bekyně zelinné
• Mikroskopickou analýzu žláznatých trichomů pomocí skenovací elektronové mikroskopie

Výsledky vyšly v odborném časopise Horticulture Research a naznačují, že by mohly posloužit i k vývoji nových pesticidů.

Méně kanabinoidů, více spokojených housenek

Data z pole ukázala jasný vzorec – konopné rostliny s vyšší koncentrací kanabinoidů v listech utrpěly menší škody od brouků a dalších žravých škůdců během celé sezóny. V laboratoři pak housenky krmené listy s vysokým obsahem kanabinoidů sežraly méně listové hmoty a nabraly méně na váze než ty, které se pasly na listech s nízkým obsahem.

Aby vědci potvrdili, že za tím skutečně stojí samotné kanabinoidy, přidávali různé dávky látek CBDA a CBGA přímo do umělé stravy housenek. Ukázalo se, že s rostoucí dávkou kanabinoidů klesala míra přežití i rychlost růstu larev. To je docela zásadní zjištění – znamená to, že kanabinoidy hmyz neodrazují jen tím, že mu nechutnají, ale škodí mu i po pozření.

George Stack, výzkumník v Smartově laboratoři a hlavní autor studie, to shrnuje slovy, že výsledky dávají vhled do toho, jak kanabinoidy funguji v přírodních systémech, a mohou pomoci vyvinout nové odrůdy konopí, které si zachovají tuto přirozenou obranu proti herbivorům.

Trichomy pod mikroskopem

Elektronová mikroskopie odhalila zajímavý detail – u chemotypů s nízkým obsahem kanabinoidů byly žláznaté trichomy (drobné výrůstky na povrchu listu, kde se kanabinoidy tvoří) často deformované a zborcené. To dává smysl, protože právě v trichomech se tyto látky produkují a ukládají.

Housenky se navíc méně často pouštěly do spodní strany listů s vyšším obsahem kanabinoidů, přestože právě tam bývá hustota trichomů nejvyšší. Naznačuje to, že obranu rostliny netvoří jen samotná chemie, ale i fyzická struktura trichomů – ačkoliv přesný poměr obou faktorů bude potřeba ještě rozklíčovat v dalších studiích.

Jedno je ale jisté: studie na rozsáhlé genetické populaci konopí přesvědčivě potvrdila, že vysoký obsah kanabinoidů znamená menší poškození od hmyzu. Pro pěstitele hempu i konopí to může být užitečná informace při výběru odrůd s přirozenou odolností vůči škůdcům.