MES Buffer應用於工業大麻

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淺談工業大麻(HEMP)的市場發展潛力

「大麻」因一直以毒品聞名而成為一種令人聞之色變的植物。但其實大麻不只一種，目前全球已知的大麻屬植物至少有數百種，其中最常見的種類大略為工業大麻(HEMP)、醫用大麻 (Medical marijuana)，以及娛樂大麻 (Recreational cannabis)。別看大麻小小的一株，其實他有大大的用處，甚至其應用範圍廣大到可能就在你我身邊。近年來，許多國家相繼通過工業大麻(HEMP)生產許可，促使工業大麻(HEMP)的市場發展潛力飆升，當前的全球大麻市值預估可達數十億美元[5]，這龐大的商機亦促使許多投資者趨之若鶩。以下將簡單探討大麻種類並簡介工業大麻(HEMP)的離體無性繁殖法。

此大麻非彼大麻，何謂工業大麻(HEMP)？

工業大麻(HEMP)，亦稱之為Cannabis。這種植物追溯古今已有一萬年的應用歷史，古人身上所著之麻衣，其原料就來自工業大麻(HEMP)。由於工業大麻(HEMP)全株各部位皆有其用，粗估至少可統計出五萬種用途。其中以大麻的種子與莖最為廣泛。

  • 莖：紡織品、服飾、上等面料、鞋子、紙、建築材料[9]
  • 種子：油畫顏料、印刷油墨、汽油、溶劑、塗料、麻籽油、麻蛋白粉、肥皂、化妝品、香脂[9]

工業大麻 VS. 醫用大麻 VS. 娛樂大麻的差別

談及大麻的差別，則主要由其大麻素含量來區分。一株大麻通常內含過百種的植物大麻素，其中最廣為人知的就是THC和CBD。

  • THC(Tetrahydro cannabinol)：中文名為四氫大麻酚。具精神活性[7]，會與人體中的大麻素受體結合，產生歡快的感覺，在娛樂大麻中含量較高。
  • CBD(Cannabidiol)：中文名為大麻二酚。不具精神活性，不會與人體中的大麻素受體結合，是大麻裡過百種大麻素中最具醫療價值的一種。目前已知的治療疾病包括焦慮症（67％），失眠症（60％），關節痛和炎症（52％）和抑鬱症（43％）[6]

在現有的法規中，由於各國間可能訂立不同標準，在此以最具代表性之THC含量來作區別：

  • 工業大麻 (Hemp)：指THC（四氫大麻酚）含量低於0.3%的的無精神活性成分大麻。少數國家規定工業大麻THC含量低於0.2%。[1]
  • 醫用大麻 (Medical marijuana)：指THC （四氫大麻酚） 含量界於0.3％-0.5%，精神活性較低，最高不可超過0.5%，必須獲得醫囑才可使用。[2]
  • 娛樂大麻 (Recreational cannabis)：通常是指THC含量大於0.5％的大麻，精神活性較高，且可能造成濫用傾向。

工業大麻(HEMP)的培養方式

大麻是一種雌雄異株的植物，少數的變異型才以雌雄同體的情況產生。其中只有雌株可開花結籽，也因此雄株在商業應用上較無商業價值。以往的大麻培養方式為以種子或插枝方式採土耕種植[5]，但土耕所需消耗的土地面積龐大、管理難度高、不易確保品質，更無法精準控制雌株的產量。此外，亦有如授粉的雜合性等問題，因此植物學家採用離體無性繁殖的方式以解決傳統方式的缺點。除了可選擇優良基因來育種外，還可有效減少種植面積並控制植物生長環境，進而提高雌株繁殖率與優化無病優良基因之產出。

現有的大麻離體無性繁殖法之中，常見有固體培養基、懸浮培養基、生根培養基[5]等培育方式。在培植的過程中，培養基的酸鹼值至關重要，據報告指出，最適合大麻成長的酸鹼值落在pH5.8到pH6.2， 透過實驗觀察，培養基之酸鹼值若低於pH5.0會增加微量營養素的利用率、導致鐵（Fe）毒性或錳（Mn）毒性；若高於pH7.8則可能產生葉片黃化現象。故須特別注意培養基配方之調配[8]。在研究各項報告的過程中，我們也發現MES Buffer (CAS 4432-31-9)常應用於大麻離體無性繁殖之培養基中。

在此提供其中兩種培育法：

  • 固體培養基法：取下大麻的頂芽或側芽，在無菌條件下，利用溫和的洗滌劑將其表面滅菌後，以鋒利的工具剪去其壞死的組織，再將其培植於加有MES Buffer緩衝劑之培養基，使其生根。[3]
  • 岩棉培養基法：將大麻切莖(以切割長度5-7釐米效果最佳)，置於岩棉培養基中，加入含MES Buffer (5-mM)的肥料溶液(300 mL)，使其生根。據研究指出加入MES Buffer可穩定培養基pH值，並提高生根成功率。[4]
了解更多關於 Hopax MES

延伸閱讀: 無土栽培系統與注意事項

延伸閱讀: 無菌栽培法與生物緩衝劑

 

Reference:

[1] What's the difference between hemp and marijuana? https://weedmaps.com/learn/the-plant/hemp-vs-marijuana

[2] Is CBD Oil Legal in 2019? State-By-State and Future Legality https://www.thestreet.com/lifestyle/health/is-cbd-oil-legal-14802001

[3] COMPOSITIONS AND METHODS FOR LARGE-SCALE IN VITRO PLANT BIOCULTURE https://patentscope.wipo.int/search/en/detail.jsf?docId=WO2019006466

[4] Cannabis sativa L. photoautotrophic micropropagation: a powerful tool for industrial scale in vitro propagation In Vitro Cellular & Developmental Biology - Plant ( IF 1.814 ) Pub Date : 2021-03-22 , DOI: 10.1007/s11627-021-10167-3 https://www.x-mol.com/paper/1374421549167624192?recommendPaper=1289640337984856064

[5] Medical Cannabis and Industrial Hemp Tissue Culture: Present Status and Future Potential https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7968383/

[6] Hemp & Cannabidiol: What is a Medicine? https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6140266/

[7] Medicinal cannabis https://www.nps.org.au/australian-prescriber/articles/medicinal-cannabis

[8] New Research Results: Optimal pH for Cannabis https://www.cannabisbusinesstimes.com/article/new-research-results-optimal-ph-for-cannabis/#:~:text=The%20recommended%20substrate%20pH%20for,to%20commercial%20greenhouses%20growing%20cannabis

[9] Uses of Hemp – Hemp made prosthetic, a new look in triathlon https://canadahempfoods.com/category/uses-of-hemp/

發佈日期：2021.04.12

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