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随着世界各地对大麻使用的法律规定越来越宽松，研究人员对建立能够满足日益增长的对这种植物的收获需求的技术越来越感兴趣。

大麻植物以其萜烯烷间苯二酚化合物而闻名，这种化合物也被称为大麻素。迄今为止，已经分离出120多种不同的大麻素，其中最著名的包括四氢大麻酚(THC)和大麻二酚(CBD)。

尽管大麻植物中存在大量的大麻素，但除了其最丰富的化合物外，对这些化合物的生物合成途径的了解仍然有限。

为此，THC和CBD的主要植物大麻素已被证明起源于橄榄酸(OA)和草酰焦磷酸(GPP)的初始缩合，以产生大麻酚酸(CBGA)。负责该反应的酶是一种芳香戊烯基转移酶，称为焦磷酸香叶基:橄榄酸香叶基转移酶(GOT)。

CBGA产生两种不同的黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)氧化酶，包括四氢大麻酚酸(THCA)合成酶和大麻二酸(CBDA)合成酶，它们分别允许生产THCA和CBDA。

大麻的体外培养

大麻植物中存在的大麻素的不同药理作用，特别是四氢大麻酚和CBD，使研究人员对生产这些产品用于商业目的越来越感兴趣。

例如，由于THC能够靶向位于中枢神经系统的CB1受体，它与引起某些镇痛、抗痉挛和精神活性活动有关。CBD也因其抗炎和抗癫痫的特性而闻名。

考虑到这些有希望的治疗效果，结合大麻植物如何自然合成大麻素的知识，人们已经制定了各种策略来实现大麻素的代谢工程。

虽然大麻的体外培养没有产生显著的产品数量，因为假设缺乏大麻素通常需要的区室化，但使用毕赤酵母生产THCA合成酶显示出更有希望的结果。当应用于无细胞双液相反应器时，毕赤酵母植物显示出THCA的合成增加。

将我代谢工程在商业上是否可行?

尽管对大麻素的生物合成和潜在代谢工程进行了大量的研究，但目前还没有一种技术能够达到与本地大麻植物物种相同的产量。

这一领域的研究人员希望，世界各地对大麻法律的日益宽容，将允许对大麻植物进行更多的基因组和代谢组学研究。科学界希望未来对大麻素的完整生物合成途径的阐明将促进各种医学用途的新化合物的发现。