Secondary metabolism in cannabis [Δευτερογενής μεταβολισμός στην κάνναβη]

Από:

Isvett Josefina Flores-Sanchez & Robert Verpoorte

Secondary metabolism in cannabis

Phytochem Rev (2008);7:615–639

https://link.springer.com/article/10.1007/s11101-008-9094-4

Περίληψη

“Το Cannabis sativa L. είναι ένα ετήσιο δίοικο φυτό από την Κεντρική Ασία. Κανναβινοειδή (cannabinoids), φλαβονοειδή (flavonoids), στιλβενοειδή (stilbenoids), τερπενοειδή (terpenoids), αλκαλοειδή (alkaloids) και λιγνάνες (lignans) είναι μερικοί από τους δευτερογενείς μεταβολίτες που υπάρχουν στο φυτό C. sativa. Οι προηγούμενες ανασκοπήσεις επικεντρώθηκαν στην απομόνωση και την ταυτοποίηση περισσότερων από 480 χημικών ενώσεων. αυτή η ανασκόπηση ασχολείται με τη βιοσύνθεση των δευτερογενών μεταβολιτών που υπάρχουν σε αυτό το φυτό. Συζητείται η βιοσύνθεση κανναβινοειδών και ορισμένα στενά συνδεδεμένα μονοπάτια που περιλαμβάνουν τις ίδιες πρόδρομες ουσίες”.

Λέξεις-κλειδιά: Alkaloids, Cannabinoid biosynthesis, Flavones and flavonols, Lignan group, Stilbenes (Αλκαλοειδή, Βιοσύνθεση κανναβινοειδών, Φλαβόνες και φλαβονόλες, Ομάδα Λιγνάνης, Στιλβένια)

Εισαγωγή

Η κάνναβη είναι ένα μονοετές φυτό, που ανήκει στην οικογένεια των Cannabaceae. Υπάρχουν μόνο 2 γένη σε αυτή την οικογένεια: η Κάνναβη (Cannabis) και o κοινός λυκίσκος (Humulus). Ενώ στον λυκίσκο αναγνωρίζεται μόνο ένα είδος, το lupulus, στην κάνναβη διαφορετικές απόψεις υποστηρίζουν τις έννοιες για ένα γένος μόνο ή πολλών ειδών.

Ο Linnaeus (1753) θεώρησε μόνο ένα είδος, τη sativa. ωστόσο, οι McPartland et al. (2000) περιέγραψαν 4 είδη, sativa, indica, ruderalis και afghanica. και οι Hillig (2005) πρότειναν 7 υποτιθέμενες ταξινομήσεις, τις: ruderalis, sativa ssp. sativa, sativa ssp. spontanea, indica ssp. kafiristanica, indica ssp. indica, indica ssp. afghanica και indica ssp. chinensis. Ωστόσο, η τάση στη βιβλιογραφία είναι να αναφέρονται όλα τα είδη κάνναβης ως Cannabis sativa L. με όνομα ποικιλίας που δείχνει τα χαρακτηριστικά του φυτού.

Η καλλιέργεια αυτού του φυτού, εγγενής από την Κεντρική Ασία, και η χρήση του έχει εξαπλωθεί σε όλο τον κόσμο από τον άνθρωπο εδώ και χιλιάδες χρόνια ως πηγή τροφής, ενέργειας, φυτικών ινών και φαρμακευτικών ή ευφορικών παρασκευασμάτων (Wills 1998, Russo 2004, Jiang et. al. 2006).

Η κάνναβη είναι ένα δίοικο φυτό, δηλαδή φέρει αρσενικά και θηλυκά άνθη σε ξεχωριστά φυτά. Το αρσενικό φυτό φέρει άνθη στήμονες και το θηλυκό φυτό άνθη ύπερους τα οποία τελικά εξελίσσονται σε καρπούς και σπόρους. Η μόνη λειτουργία των αρσενικών φυτών είναι η επικονίαση των θηλυκών. Γενικά, τα αρσενικά φυτά αρχίζουν να ανθίζουν λίγο πριν από τα θηλυκά. Κατά τη διάρκεια μερικών εβδομάδων τα αρσενικά παράγουν άφθονους ανθήρες που διασπώνται, επιτρέποντας στα διερχόμενα ρεύματα αέρα να μεταφέρουν την απελευθερωμένη γύρη προς τα λουλούδια υπέρων. Λίγο μετά την επικονίαση, τα αρσενικά φυτά μαραίνονται και πεθαίνουν, αφήνοντας στα θηλυκά μέγιστο χώρο, θρεπτικά συστατικά και νερό για να παράγουν μια υγιή καλλιέργεια βιώσιμων σπόρων. Ως αποτέλεσμα ειδικής αναπαραγωγής, μονόοικα φυτά που έφεραν τόσο αρσενικά όσο και θηλυκά άνθη εμφανίστηκαν συχνά σε ποικιλίες που αναπτύχθηκαν για την παραγωγή ινών. Τα λουλούδια υπέρων αποτελούνται από μια ωοθήκη που περιβάλλεται από έναν κάλυκα με 2 ύπερους που παγιδεύουν τη γύρη που περνάει (Clarke 1981, Raman 1998). Κάθε κάλυκας καλύπτεται με αδενικές τρίχες (αδενικά τριχώματα), έναν εξαιρετικά εξειδικευμένο εκκριτικό ιστό (Werker 2000). Στην κάνναβη, αυτά τα αδενικά τριχώματα υπάρχουν επίσης σε βράκτια, φύλλα και στην κάτω πλευρά των λοβών του ανθήρα στα αρσενικά άνθη (Mahlberg et al. 1984).

Δευτερογενείς μεταβολίτες της κάνναβης

Η φυτοχημεία της κάνναβης είναι πολύ περίπλοκη, περισσότερες από 480 ενώσεις έχουν ταυτοποιηθεί (ElSohly & Slade 2005) που αντιπροσωπεύουν διαφορετικές χημικές κατηγορίες. Κάποια ανήκουν στον πρωτογενή μεταβολισμό, πχ. αμινοξέα, λιπαρά οξέα και στεροειδή, ενώ τα κανναβινοειδή, τα φλαβονοειδή, τα στιλβενοειδή, τα τερπενοειδή, οι λιγνάνες και τα αλκαλοειδή αντιπροσωπεύουν δευτερογενείς μεταβολίτες. Οι συγκεντρώσεις αυτών των ενώσεων εξαρτώνται από τον τύπο ιστού, την ηλικία, την ποικιλία, τις συνθήκες ανάπτυξης (θρεπτικά στοιχεία, υγρασία και επίπεδα φωτός), τον χρόνο συγκομιδής και τις συνθήκες αποθήκευσης (Kushima et al. 1980, Roos et al. 1996, Keller et al. 2001). Η παραγωγή κανναβινοειδών αυξάνεται στα φυτά υπό στρες (Pate 1999). Έχουν επίσης αναφερθεί οικολογικές αλληλεπιδράσεις (McPartland et al. 2000). Μελέτες διατροφής σε ακρίδες έδειξαν ότι ελάχιστες ποσότητες κανναβινοειδών αποθηκεύονται στους εξωσκελετούς τους και εκκρίνονται στις εκκρίσεις τους (Rothschild et al. 1977), αν και αναφέρθηκε νευροτοξική δραστηριότητα σε προνύμφες σκνίπας με την χρήση εκχυλισμάτων φύλλων κάνναβης (Roy & Dutta 2003).

Κανναβινοειδή

Αυτή η ομάδα αντιπροσωπεύει τις πιο μελετημένες ενώσεις από την κάνναβη. Ο όρος κανναβινοειδές αποδίδεται στις τερπενοφαινολικές ενώσεις με 22 άνθρακες (ή 21 άνθρακες για ουδέτερη μορφή) εκ των οποίων τα 70 έχουν βρεθεί μέχρι τώρα και τα οποία μπορούν να χωριστούν σε 10 κύριους δομικούς τύπους (Εικ.1). Όλες οι άλλες ενώσεις που δεν ταιριάζουν στους κύριους τύπους ομαδοποιούνται ως διάφορες (Εικ.2). Οι ουδέτερες ενώσεις σχηματίζονται με αποκαρβοξυλίωση των ασταθών αντίστοιχων οξέων. Αν και η αποκαρβοξυλίωση συμβαίνει στο ζωντανό φυτό, αυξάνεται κατά την αποθήκευση μετά τη συγκομιδή, ειδικά σε υψηλές θερμοκρασίες. Και οι δύο μορφές επίσης αποικοδομούνται περαιτέρω σε δευτερογενή προϊόντα από τις επιδράσεις της θερμοκρασίας, του φωτός (Lewis & Turner 1978) και της αυτοοξείδωσης (Razdan et al. 1972).

Στην κάνναβη, οι πιο διαδεδομένες ενώσεις είναι το οξύ Δ9-THC, το οξύ CBD και το οξύ CBN, ακολουθούμενα από το οξύ CBG, το οξύ CBC και το οξύ CBND, ενώ οι άλλες είναι δευτερεύουσες ενώσεις. Οι ψυχοτρόπες δραστηριότητες των κανναβινοειδών είναι ευρέως γνωστές (Paton & Pertwee 1973, Ranganathan & D’Souza 2006). Ωστόσο, σε κλινικές μελέτες, in vitro και in vivo, παρατηρούνται ορισμένες άλλες φαρμακολογικές επιδράσεις των κανναβινοειδών, όπως αντιαλγαισθητική, αντιεπιληπτική, καρδιαγγειακή, ανοσοκατασταλτική (Ameri 1999), αντιεμετική, διεγερτική της όρεξης (Mechoulam & Ben Shabat 1999), αντινεοπλασματική (Carchman et al. 1976, Massi et al. 2004), αντιμικροβιακή (ElSohly et al. 1982), αντιφλεγμονώδη (Formukong et al. 1988), νευροπροστατευτική αντιοξειδωτική (Hampson et al. 1998) και θετικές επιδράσεις σε ψυχιατρικά σύνδρομα, κατάθλιψη, άγχος και διαταραχές ύπνου (Grotenher et. al 2002, Musty et al. 2004). Αυτές οι επιδράσεις θα μπορούσαν να οφείλονται στην αγωνιστική φύση αυτών των ενώσεων σε σχέση με τους κανναβινοειδεις υποδοχείς CB1 και CB2 (Matsuda et al. 1990, Munro et al. 1993) που ανταγωνίζονται τα ενδοκανναβινοειδή (Mechoulam et al. 1998), μια οικογένεια των προσδεμάτων κανναβινοειδών υποδοχέων που συμμετέχουν στη ρύθμιση της νευροχυμικής δραστηριότητας (Giuffrida et al. 1999, Velasco et al. 2005, Di Marzo et al. 2007). Ορισμένες θεραπευτικές εφαρμογές από κάνναβη, κανναβινοειδή, ανάλογα κανναβινοειδών και αγωνιστή / ανταγωνιστή υποδοχέα CB φαίνονται στον Πίνακα 1.

Εικ.1

Δομικοί τύποι κανναβινοειδών

Βιοσύνθεση κανναβινοειδών

Ιστοχημικές (Andre’ & Vercruysse 1976, Petri et al. 1988), ανοσοχημικές (Kim & Mahlberg 1997) και χημικές (Lanyon et al. 1981) μελέτες έχουν επιβεβαιώσει ότι τα αδενικά τριχώματα είναι η κύρια περιοχή παραγωγής κανναβινοειδών, αν και έχουν επίσης ανιχνευθεί στο στέλεχος, τη γύρη, τους σπόρους και τις ρίζες με ανοσοπροσδιορισμούς (Tanaka & Shoyama 1999) και χημική ανάλυση (Ross et al. 2000, Potter 2004).

Οι πρόδρομες ενώσεις των κανναβινοειδών συντίθενται από 2 μονοπάτια, το μονοπάτι πολυκετιδίου (polyketide) (Shoyama et al. 1975) και το μονοπάτι φωσφορικής δεοξυξυλουλόζης / φωσφορικής μεθυλερυθριτόλης (deoxyxylulose phosphate / methylerythritol phosphate, DOXP / MEP) (Fellermeier et al. 2001). Από την πολυκετιδική οδό προέρχεται το ελαιβετολικό οξύ (olivetolic acid) και από την οδό DOXP / MEP προέρχεται ο διφωσφορικό γερανύλιο (geranyl diphosphate, GPP). Και τα δύο συμπυκνώνονται από την διφωσφορική γερανυλική πρενυλάση:ελαιοβετολική γερανυλοτρανσφεράση (prenylase geranyl diphosphate:olivetolate geranyltransferase, GOT) (Fellermeier & Zenk 1998) για να σχηματίσουν κανναβιγερολικό οξύ (CBGA), το οποίο είναι ένα κοινό υπόστρωμα για τρεις οξυδοκυκλάσες: συνθάση κανναβιδιολικού οξέος (Taura 1996), συνθάση τετραϋδροκανναβινολικού οξέος (Taura et al. 1995a) και συνθάση κανναβινοχρωμενικού οξέος (Morimoto et al. 1998), σχηματίζοντας κανναβιδιολικό οξύ (CBDA), Δ9-τετραϋδροκανναβινολικό οξύ (Δ9-THCA) και κανναβιοχρωμενικό οξύ (CBCA) αντίστοιχα (Morimoto et al. 1999).

Είναι γνωστό ότι οι πρενυλτρανσφεράσες (prenyltransferases) συμπυκνώνουν ένα μόριο ισοπρενοειδή ή μη-ισοπρενοειδή δέκτη σε ένα αλλυλικό διφωσφορικό (allylic diphosphate) και ανάλογα με τις ιδιαιτερότητές τους αυτές οι πρενυλτρανσφεράσες αποδίδουν γραμμικά διφωσφορικά trans– ή cis-πρενύλια (Bouvier et al. 2005). Από δοκιμές in vitro παρατηρήθηκε ότι η GOT μπορούσε να δεχτεί το διφωσφορικό νερύλιο (neryl diphosphate, NPP), το ισομερές της GPP που σχηματίζεται από μια ισομεράση (Shine & Loomis 1974), ως υπόστρωμα που σχηματίζει κανναβινερολικό οξύ (trans-CBGA) (Fellermeier & Zenk 1998) αυτό το ισομερές του CBGA θα μπορούσε να μετασχηματιστεί σε CBDA με μια συνθάση CBDA (Taura et al. 1996). Η παρουσία του trans-CBGA στην κάνναβη έχει αποδειχθεί (Taura et al. 1995b). Πιθανώς, συνυπάρχουν περισσότερες από μία ενζυματικές ισομορφές. Είναι γνωστό ότι ανάλογα με τον βαθμό συνδεσιμότητας του εντός του μεταβολικού δικτύου, πολλαπλές ισομορφές του ίδιου ενζύμου θα μπορούσαν να διατηρήσουν την ακεραιότητα του μεταβολικού δικτύου. πχ. μπροστά στη μετάλλαξη. Έχει επίσης προταθεί ότι διαφορετικοί οργανισμοί ή συσχετισμοί από ισομορφές των βασικών βιοσυνθετικών ενζύμων σε ένα μεταβολόνιο, ένα σύμπλεγμα διαδοχικών μεταβολικών ενζύμων, θα μπορούσαν να ρυθμιστούν διαφορετικά (Jorgensen et al. 2005, Sweetlove & Fernie 2005).

Εικ.2

Διάφορα κανναβινοειδή

Στον Πίνακα 2, παρουσιάζονται ορισμένα χαρακτηριστικά των ενζύμων που μελετήθηκαν από την οδό κανναβινοειδών. Το γονίδιο που κωδικοποιεί το ένζυμο THCA συνθάση έχει κλωνοποιηθεί (Sirikantaramas et al. 2004) και αποτελείται από ένα ανοιχτό πλαίσιο ανάγνωσης 1635 bp, το οποίο κωδικοποιεί ένα πολυπεπτίδιο 545 αμινοξέων. Η εκφρασμένη πρωτεΐνη αποκάλυψε ότι η αντίδραση εξαρτάται από το FAD και η δέσμευση ενός μορίου FAD στο υπόλειμμα ιστιδίνης-114 είναι κρίσιμη για τη δραστηριότητά του. Από τη συναγόμενη αλληλουχία αμινοξέων βρέθηκαν ένα διασπώμενο πεπτίδιο σηματοδότησης και θέσεις γλυκοζυλίωσης. προτείνοντας μετα-μεταφραστική ρύθμιση της πρωτεΐνης (Uy & Wold 1977, Huber & Hardin 2004). Επιπλέον, αποδείχθηκε ότι η συνθάση THCA εκφράζεται αποκλειστικά στα αδενικά τριχώματα και είναι επίσης ένα εκκρινόμενο βιοσυνθετικό ένζυμο, το οποίο εντοπίστηκε και λειτουργούσε στην κοιλότητα αποθήκευσης των αδενικών τριχωμάτων, υποδεικνύοντας ότι η κοιλότητα αποθήκευσης δεν είναι μόνο η θέση για τη συσσώρευση ινοειδών κάνναβης αλλά και για τη βιοσύνθεση του THCA (Sirikantaramas et al. 2005). Αυτό το ένζυμο έχει επίσης κρυσταλλωθεί (Shoyama et al. 2005). Το γονίδιο συνθάσης CBDA έχει κλωνοποιηθεί και εκφραστεί (Taura et al. 2007). Το ανοιχτό πλαίσιο ανάγνωσης κωδικοποιεί ένα πολυπεπικό 544 αμινοξέων παλίρροια, εμφανίζοντας 83,9% ομολογία με τη συνθάση THCA. Επιπλέον, η εκφρασμένη πρωτεΐνη αποκάλυψε μια εξαρτώμενη από το FDA αντίδραση παρόμοια με τη συνθάση THCA και βρέθηκαν επίσης θέσεις γλυκοζυλίωσης. Επιπλέον, προτάθηκε ότι μια διαφορά μεταξύ των δύο μηχανισμών αντίδρασης από τις συνθάσες THCA και CBDA φαίνεται στο στάδιο μεταφοράς πρωτονίων. Ενώ η συνθάση CBDA αφαιρεί ένα πρωτόνιο από την τερματική μεθυλική ομάδα του CBGA, η συνθάση THCA το παίρνει από την ομάδα υδροξυλίου του CBGA.

Έχει αναφερθεί ο μετασχηματισμός από CBD σε CBE με εναιώρημα κάνναβης (Hartsel et al. 1983), καλλιέργειες τύλου (Braemer et al. 1985) και καλλιέργειες Saccharum officinarum L. (Hartsel et al. 1983), καθώς και ο μετασχηματισμός της Δ9 -THC σε κάνναβικουμαρονόνη (cannabicoumaronone) (Braemer & Paris 1987) από καλλιέργειες εναιωρήματος κυττάρων κάνναβης. Από αυτές τις μελέτες, προτάθηκε μια εποξείδωση από εποξειδάσες ή ένζυμα κυτοχρώματος P-450 ή ένας μηχανισμός οξείδωσης με τη μεσολάβηση ελεύθερων ριζών (αντιδραστικά είδη οξυγόνου, ROS). Πρέπει να σημειωθεί ότι οι αναφερόμενες βιομετατροπές αφορούν όλες τις αποκαρβοξυλιωμένες ενώσεις, δηλαδή όχι τα κανονικά βιοσυνθετικά προϊόντα του φυτού. Απαιτούνται μελέτες για τα αντίστοιχα οξέα για να αποκαλυφθεί οποιαδήποτε σχέση μεταξύ των πειραμάτων βιομετατροπής και της βιοσύνθεσης κανναβινοειδών.

Πίνακας 1

Μερικές φαρμακολογικές εφαρμογές φαρμακευτικής κάνναβης, THC, αναλόγων και άλλων

Εικ.3

Γενική επισκόπηση της βιοσύνθεσης κανναβινοειδών και πιθανών οδών

Το οξειδωτικό στρες στα φυτά μπορεί να προκληθεί από διάφορους παράγοντες όπως η ανοξία ή η υποξία (από υπερβολική βροχόπτωση, χειμερινό περίβλημα πάγου, ανοιξιάτικες πλημμύρες, απορρόφηση σπόρων κλπ.), εισβολή παθογόνων, υπεριώδη ακτινοβολία, δράση ζιζανιοκτόνου και προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο ή γήρανση (Pastori & del Rio 1997, Jabs 1999, Blokhina et al. 2003). Οι προτεινόμενοι μηχανισμοί οξείδωσης από τις ουδέτερες και όξινες μορφές της Δ9-THC στην ουδέτερη και όξινη μορφή της CBN ή της Δ8-THC από ελεύθερες ρίζες ή υδροξυλιωμένα ενδιάμεσα (Turner & ElSohly 1979, Miller et al. 1982) θα μπορούσαν να προέρχονται από μια παραγωγή ROS. Αντιοξειδωτικά και αντιοξειδωτικά ένζυμα, όπως τοκοφερόλες, φαινολικές ενώσεις (φλαβονοειδή), υπεροξειδική δισμουτάση, ασκορβική υπεροξειδάση και καταλάση έχουν προταθεί ως συστατικά ενός αντιοξειδωτικού αμυντικού μηχανισμού για τον έλεγχο του επιπέδου των ROS και την προστασία των κυττάρων υπό συνθήκες στρες (Blokhina et. al. 2003). Τα κανναβινοειδή θα μπορούσαν να χωρέσουν σε αυτό το αντιοξειδωτικό σύστημα. Ωστόσο, η ειδική τους συσσώρευση σε εξειδικευμένα αδενικά κύτταρα υποδηλώνει μια άλλη λειτουργία για αυτές τις ενώσεις, πχ. αντιμικροβιακός παράγοντας. Οι Sirikant-aramas et al. (2005) διαπίστωσαν ότι τα κανναβινοειδή είναι κυτταροτοξικές ενώσεις για καλλιέργειες αιωρήματος κυττάρων από φυτό C. sativa, ταμπάκο BY-2 και έντομα, υποδηλώνοντας ότι τα κανναβινοειδή δρουν ως ενώσεις άμυνας των φυτών και θα προστατεύουν το φυτό από αρπακτικά όπως τα έντομα. Η αντίδραση συνθάσης THCA παράγει υπεροξείδιο του υδρογόνου καθώς και THCA κατά την οξείδωση του CBGA (Sirikantaramas et al. 2004). Μια τοξική ποσότητα υπεροξειδίου του υδρογόνου θα μπορούσε να συσσωρευτεί μαζί με τα κανναβινοειδή που πρέπει να εκκριθούν στην κοιλότητα αποθήκευσης από τα αδενικά τριχώματα για να αποφευχθεί η ίδια η κυτταρική βλάβη. Επιπλέον, οι Morimoto et al. (2007) έχουν δείξει ότι τα κανναβινοειδή έχουν την ικανότητα να προκαλούν κυτταρικό θάνατο μέσω της μετάβασης της μιτοχονδριακής διαπερατότητας στα κύτταρα των φύλλων κάνναβης, υποδηλώνοντας έναν ρυθμιστικό ρόλο στον κυτταρικό θάνατο καθώς και στα αμυντικά συστήματα των φύλλων κάνναβης. Από την άλλη πλευρά, αν και τα κανναβινοειδή τύπου CBN έχουν απομονωθεί από εκχυλίσματα κάνναβης, είναι πιθανώς τεχνουργήματα.

Πίνακας 2

Προσδιορισμένα ένζυμα από την οδό κανναβινοειδών

Εικ.4

Προτεινόμενη βιογενετική οδός για κανναβινοειδή με πλευρική αλυσίδα C3

Μελέτες διατροφής χρησιμοποιώντας κανναβιγεροβαρινικό οξύ (cannabigerovarinic acid, CBGVA) ως πρόδρομο, έδειξαν ότι η βιοσύνθεση των κανναβινοειδών προπυλίου (Shoyama et al. 1984) πιθανότατα ακολουθεί παρόμοια οδό (Εικ.4) δίνοντας κανναβιδιβαρινικό οξύ (cannabidivarinic acid, CBDVA), κανναβιχρωμεβαρινικό οξύ (cannabichromevarinic acid, CBCVA), Δ9-τετραϋδροκανναβιβαρινικό οξύ (Δ9-tetrahydrocannabivarinic acid, Δ9-THCVA), κανναβιελσοβαρινικό οξύ Β (cannabielsovarinic acid B, CBEVA-B) και κανναβιβαρίνη (cannabivarin, CBV).

Με βάση τη δομή του ελαιοβετολικού οξέος (olivetolic acid, Εικ.3), μια πολυκετιδική συνθάση (polyketide synthase, PKS) θα μπορούσε να εμπλέκεται στη βιοσύνθεσή του. Οι Raharjo et al. (2004a) βρήκαν in vitro ενζυματική δράση για ένα PKS, παρόλο που παρήγαγε την ελαιοβετόλη (olivetol) και όχι το ελαιοβετολικό οξύ (olivetolic acid) ως προϊόν αντίδρασης. Είναι γνωστό ότι το ελαιβετολικό οξύ είναι η δραστική μορφή για τα επόμενα στάδια βιοσυνθετικής αντίδρασης των κανναβινοειδών. Μελέτες διατροφής (Kajima & Piraux 1982), ωστόσο, έδειξαν χαμηλή ενσωμάτωση σε κανναβινοειδή χρησιμοποιώντας ραδιενεργό ολιβετολικό ως πρόδρομο. Μελέτες για την οδό ισοπρενοειδή υποδηλώνουν ότι η ροή των ενεργών προδρόμων (πρενυλ διφωσφορικά) μπορεί να σταματήσει με ενζυματική υδρόλυση από φωσφατάσες, να ενεργοποιηθεί από κινάσες ή ακόμη και να ανακατευθυνθεί σε άλλες βιοσυνθετικές διεργασίες (Goldstein & Brown 1990, Meigs & Simoni 1997). Επιπλέον, η παρουσία γλυκοζίτη φλορογλουσικόλη (phloroglucinol glucoside) στην κάνναβη (Hammond & Mahlberg 1994) υποδηλώνει έναν ρυθμιστικό ρόλο για το ελαιοβετολικό οξύ στη βιοσύνθεση των κανναβινοειδών (Εικ.3), αν και η παρουσία ελαιοβετολικού οξέος και ολιβετόλης έχει αναφερθεί σε μυρμήγκια από το γένος Crematogaster (Jones et al. 2005). Τόσο το ελαιοβετολικό οξύ όσο και η ελιοβετόλη ταξινομούνται ως ρεζορκινολικά λιπίδια (αλκυλρεσορκινόλη, ρεσορκινολικό οξύ). Αυτά τα τελευταία έχουν ανιχνευθεί σε αρκετά φυτά και μικροοργανισμούς (Roos et al. 2003, Jin & Zjawiony 2006).

Οι Kozubek & Tyman (1999) πρότειναν ότι οι αλκυλρεσορκινόλες, όπως η ελαιοβετόλη, σχηματίζονται από βιοσυντιθέμενα αλκυλορεσορκινολικά οξέα με ενζυματική αποκαρβοξυλίωση ή μέσω τροποποιημένων ενζύμων που συνθέτουν λιπαρά οξέα, όπου το αλκυλορεσορκινολικό οξύ θα αναμενόταν είτε με το καρβοξυλικό οξύ (πρωτεΐνη φορέα ακυλίου) ή σε CoA. Έτσι, κατά την απελευθέρωση του μορίου από το πρωτεϊνικό διαμέρισμα στο οποίο είχε προσκολληθεί ή επιμηκυνθεί, μπορεί να συμβεί ταυτόχρονη αποκαρβοξυλίωση της αλκυλρεζορκινόλης, διαφορετικά το αλκυλρεζορκινολικό οξύ θα ήταν το τελικό προϊόν. Πρόσφατα, αποδείχθηκε ότι η μονάδα λιπαρού οξέος δρα ως άμεσος πρόδρομος και σχηματίζει το τμήμα πλευρικής αλυσίδας των αλκυλρεσορκινολών (Suzuki et al. 2003). Η ταυτοποίηση των μεθυλ- (Vree et al. 1972), βουτυλ- (Smith 1997), προπυλ- και πεντυλ-κανναβινοειδών υποδηλώνει τη βιοσύνθεση αλκυλορεσορκινολικών οξέων με διαφορετικά τμήματα πλευρικής αλυσίδας, που προέρχονται από διαφορετικά μήκη μιας ενεργοποιημένης μικρής αλυσίδας μονάδα λιπαρού οξέος (λιπαρό οξύ-CoA). Αυτή η πλευρική αλυσίδα είναι σημαντική για τη συγγένεια, την επιλεκτικότητα και τη φαρμακολογική ισχύ για τους υποδοχείς κανναβινοειδών (Thakur et al. 2005).

Βιομετασχηματισμός κανναβινοειδών σε γλυκοζυλιωμένες μορφές από φυτικούς ιστούς (Tanaka et al. 1997) και διάφορα οξειδωμένα παράγωγα από μικροοργανισμούς (Robertson et al. 1978, Binder & Popp 1980), καθώς και βιομετασχηματισμοί για το ελαιοβετολικό (McClanahan & Robertson 1984). Ωστόσο, οι καλύτερα μελετημένοι βιομετασχηματισμοί είναι σε ζώα και ανθρώπους (Mechoulam 1970, Watanabe et al. 2007).

Φλαβονοειδή

Τα φλαβονοειδή είναι πανταχού παρόντα και έχουν πολλές λειτουργίες στη βιοχημεία, τη φυσιολογία και την οικολογία των φυτών (Shirley 1996, Gould & Lister 2006) και είναι σημαντικά για τη διατροφή και την υγεία τόσο των ανθρώπων όσο και των ζώων (Manthey & Buslig 1998, Ferguson 2001). Στην κάνναβη, έχουν αναφερθεί περισσότερα από 20 φλαβονοειδή (Clark & Bohm 1979, Vanhoenacker et al. 2002, ElSohly & Slade 2005) που αντιπροσωπεύουν 7 χημικές δομές που μπορούν να γλυκοζυλιωθούν, να προνυλιωθούν ή να μεθυλιωθούν (Εικ.5). Η καννφλαβίνη Α και η καννφλαβίνη Β είναι μεθυλιωμένες ισοπρενοειδείς φλαβόνες (Barron & Ibrahim 1996). Ορισμένες φαρμακολογικές επιδράσεις από τα φλαβονοειδή της κάνναβης έχουν ανιχνευθεί όπως η αναστολή της παραγωγής προσταγλανδίνης Ε2 από την καννφλαβίνη Α και Β (Barrett et al. 1986), η αναστολή της δράσης της αναγωγάσης αλδόζης φακών αρουραίου από την C-διγλυκο-συλενσερίνη και την ουριεντερίνη (Segelman et al. 1976), άλλες μελέτες προτείνουν μόνο μια πιθανή τροποποίηση με τα κανναβινοειδή (McPartland & Mediavilla 2002).

Βιοσύνθεση φλαβονοειδών

Τα φλαβονοειδή της κάνναβης έχουν απομονωθεί και ανιχνευθεί από λουλούδια, φύλλα, κλαδιά και γύρη (Segelman et al. 1978, Vanhoenacker et al. 2002, Ross et al. 2005). Δεν υπάρχουν στοιχεία που να υποδεικνύουν την παρουσία φλαβονοειδών στα αδενικά τριχώματα, ωστόσο, είναι γνωστό ότι στην οικογένεια Betulaceae και στα γένη Populus και Aesculus τα φλαβονοειδή εκκρίνονται από αδενικά τριχώματα ή από εκκριτικό επιθήλιο (Wollenweber 1980). Ακυλιωμένες γλυκοσίδες καμπφερόλης έχουν επίσης ανιχνευθεί σε αδενικά τρίχωμα φύλλων από Quercus ilex (Skaltsa et al. 1994) και αγλυκόνες φλαβονών από Origanum x intercedens (Bosabalidis et al. 1998) και από Mentha x piperita (Voirin et al. 1993).

Αν και η οδός των φλαβονοειδών έχει μελετηθεί εκτενώς σε πολλά φυτά (Davies & Schwinn 2006), δεν υπάρχουν δεδομένα για τη βιοσύνθεση των φλαβονοειδών στην κάνναβη. Η γενική οδός για τη βιοσύνθεση της φλαβόνης και της φλαβονόλης όπως αναμένεται να συμβεί στην κάνναβη φαίνεται στην Εικ.5. Οι πρόδρομες ουσίες είναι η φαινυλαλανίνη από την οδό σικιμικού και το μηλονυλ-CoA, το οποίο συντίθεται με καρβοξυλίωση του ακετυλ-CoA, ένα κεντρικό ενδιάμεσο στον κύκλο του τρικαρβοξυλικού οξέος του Krebs (κύκλος TCA). Η φαινυλαλανίνη μετατρέπεται σε π-κινναμωμικό οξύ από μια λυάση αμμωνίας φαινυλαλανίνης (PAL), EC 4.3.1.5. αυτό το π-κινναμικό οξύ υδροξυλιώνεται από μια Cinnamate 4-υδροξυλάση (C4H), EC 1.14.13.11, σε ρ-κουμαρικό οξύ και ένας θειολεστέρας CoA προστίθεται από μια λιγάση 4-κουμαρικού:CoA (4CL), EC 6.2.1.12 . Ένα μόριο p-κουμαροϋλ-CoA και τρία μόρια μηλονυλ-CoA συμπυκνώνονται από μια συνθάση Chalcone (CHS), EC 2.3.1.74, μια PKS, δίνοντας ναρινγενίνη χαλκόνη. Η χαλκόνη ναριγγενίνης στη συνέχεια ισομερίζεται από το ένζυμο Chalcone isomerase (CHI), EC 5.5.1.6, σε ναρινγενίνη, μια φλαβανόνη. Αυτή η ναρινγενίνη είναι το κοινό υπόστρωμα για τη βιοσύνθεση φλαβονών και φλαβονολών. Υδροξυ υποκατάσταση στον δακτύλιο C στη θέση 3 από μια 3-υδρολάση φλαβανόνης (F3H), EC 1.14.11.9. και ο δακτύλιος Β στη θέση 3′ από μια φλαβονοειδή 30-υδρολάση (F30H), EC 1.14.13.21, εμφανίζεται στη ναριγγενίνη. Το F3H είναι μια εξαρτώμενη από 2-οξογλουταρικό διοξυγενάση (2OGD) και το F30H είναι ένα κυτοκχώμιο P450. Μεταγενέστερα γ, στον δακτύλιο C στις θέσεις 2 και 3 σχηματίζεται διπλός δεσμός από συνθάση φλαβονόλης (FLS), EC 1.14.11. ή συνθάση φλαβόνης (FNS). Το FLS είναι ένα 2ODG και για το FNS έχουν χαρακτηριστεί δύο διακριτές δραστηριότητες που μετατρέπουν τις φλαβανόνες σε φλαβόνες. Στα περισσότερα φυτά το FNS είναι ένα ένζυμο P450 (FNSII, EC 1.14.13.-), αλλά στα είδη από την οικογένεια Apiaceae το FNS είναι ένα 2ODG (FNSI, EC 1.14.11.-).

Εικ.5

Προτεινόμενες γενικές βιοσυνθετικές οδοί φαινυλοπροπανοειδών και φλαβονοειδών στην Cannabis sativa. C3H, ρ-κουμαροϋλ-CoA 3-υδροξυλάση. Οι κύριες δομές των φλαβονών και των φλαβονολών είναι με έντονη γραφή και υπογράμμιση

Αντιδράσεις τροποποίησης όπως γλυκοζυλίωση από UDP-λυκοζυλοτρανσφεράση (UGT, EC 2.4.1.-), μεθυλίωση από SAM-μεθυλτρανσφεράση (OMT, EC 2.1.1.-) και πρενυλίωση από πρενυλτρανσφεράσες προστίθενται στην φλαβόνη και στην φλαβονόλη. Προτείνονται επίσης εναλλακτικές οδοί για τη βιοσύνθεση της λουτεολίνης και της καννφλαβίνης Α/Β, ξεκινώντας από το φερουλοϋλ-CoA ή το καφεοϋλ-CoA με το μαλονυλ-CoA. Η μετατροπή αυτών των υποστρωμάτων σε ομοιοριοδικτυόλη ή εριοδικτυόλη από συνθάση ομοιοριοδικτυόλης / εριοδικτυόλης (HEDS ή HvCHS), μια PKS, έχει δειχθεί (Christensen et al. 1998). Το φερουλοϋλ-CoA και το αφεοϋλ-CoA είναι φαινυλοπροπανοειδή που είναι παράγωγα του π-κουμαρικού οξέως και είναι πρόδρομοι για τη βιοσύνθεση της λιγνίνης (Douglas 1996). Το HvCHS οδηγεί στην παραγωγή της μεθυλιωμένης ομοιοριοδικτυόλης φλαβανόνης και εξαλείφει την ανάγκη του F30H και του OMT. Έχει αποδειχθεί ότι η οδός των φλαβονοειδών είναι αυστηρά ρυθμισμένη και έχουν εντοπιστεί αρκετοί μεταγραφικοί παράγοντες (Davies & Schwinn 2003, Davies & Schwinn 2006), καθώς και ο σχηματισμός μεταβολόνων (Winkel-Shirley 1999).

Από μελέτες βιομετασχηματισμού χρησιμοποιώντας κυτταροκαλλιέργειες C. sativa, φάνηκε ο μετασχηματισμός από απιγενίνη σε βιτεξίνη, καθώς και γλυκοσυλιώσεις από απιγενίνη σε απιγενίνη 7-Ο-γλυκοσίδη και από κερσετίνη σε κερκετίνη-Ο-γλυκοσίδη (Braemer et al. 1986). Όσον αφορά το PKS στην κάνναβη, ανιχνεύθηκε δραστηριότητα CHS από εκχυλίσματα πρωτεϊνών λουλουδιών (Raharjo et al. 2004a) και ταυτοποιήθηκε ένα γονίδιο PKS από το φύλλο (Raharjo et al. 2004b), το οποίο εξέφραζε δραστηριότητα για CHS, συνθάση φθορισοβαλεροφαινόνης (phlorisovalerophenone synthase, VPS) και συνθάση ισοβουτυροφαινόνης (isobutyrophenone synthase, BUS). Η VPS, που απομονώθηκε από τους κώνους H. lupulus L. (Paniego et al. 1999) και η BUS, που απομονώθηκε από καλλιέργειες κυττάρων Hypericum calycinum (Klingauf et al. 2005), είναι PKS που συμπυκνώνουν το μηλονυλο-CoA με ισοβαλερυλο-CoA ή ισοβουτύλ-CoA, αντίστοιχα.

Στιλβενοειδή

Τα στιλβενοειδή είναι φαινολικές ενώσεις κατανεμημένες σε ολόκληρο το φυτικό βασίλειο (Gorham et al. 1995). Οι λειτουργίες τους στα φυτά περιλαμβάνουν δομικούς και επαγώγιμους αμυντικούς μηχανισμούς (Chiron et al. 2000, Jeandet et al. 2002), αναστολείς ανάπτυξης φυτών και παράγοντες λήθαργου (Gorham 1980). Συχνά, τα στιλβενοειδή είναι συστατικά του εσωτερικού του κορμού ή των ριζών και έχουν αντιμυκητιακή και αντιβακτηριακή δράση (Vastano et al. 2000, Kostecki et al. 2004) ή είναι απωθητικά έναντι των εντόμων (Hillis & Inoue 1968). Δεκαεννέα στιλβενοειδή έχουν εντοπιστεί στην κάνναβη (Turner et al. 1980, Ross & ElSohly 1995) (Εικ. 6, 7, 8).

Αν και ορισμένες μελέτες έχουν αναφέρει αντιβακτηριακή δράση για ορισμένα στιλβενοειδή κάνναβης (Molnar et al. 1986), άλλες έχουν αναφέρει ότι οι βιβενζύλια 3,40-dihydroxy-5-methoxybibenzyl, 3,30-dihydroxy-5,40-dimethoxybibenzyl, 3,40-Το διυδροξυ-5,30-διμέ-θοξυ-50-ισοπρενυλομπιβενζύλιο δεν έδειξαν δράση σε βακτηριοκτόνες, οιστρογονικές και ανασταλτικές ιδιότητες της βλάστησης και της ανάπτυξης ή στις δοκιμές SINDROOM (τεστ διαλογής για τη δραστηριότητα του κεντρικού νευρικού συστήματος) (Kettenes-van den Bosch 1978). Έχει παρατηρηθεί ότι τα στιλβενοειδή παρουσιάζουν δραστηριότητες όπως αντιφλεγμονώδεις (Adams et al. 2005, Djoko et al. 2007), αντινεοπλασματικές (Oliver et al. 1994, Iliya et al. 2006, Yamada et al. 2006), νευροπροστατευτικές (Lee et al. 2006), καρδιαγγειακά προστατευτικά (Leiro et al. 2005, Estrada-Soto et al. 2006), αντιοξειδωτικά (Stivala et al. 2001), αντιμικροβιακά (Lee et al. 2005) και παράγοντες μακροζωίας (Keeberleinetae 2005, Valenzano et al. 2006).

Εικ.6

Ενώσεις διβενζυλίου στο C. sativa. Η διαμόρφωση των δομών δεν δίνεται για λόγους απλότητας

Εικ.7

9,10-διυδροφαινανθρένια από C. sativa

Βιοσύνθεση στιλβενοειδών

Στιλβενοειδή κάνναβης έχουν ανιχνευθεί και απομονωθεί από το στέλεχος (Crombie and Crombie 1982), τα φύλλα (Kettenes-van den Bosch & Salemink 1978) και τη ρητίνη (El-Feraly et al. 1986).

Έχει προταθεί (Shoyama & Nishioka 1978, Crombie & Crombie 1982) ότι η βιοσύνθεσή τους θα μπορούσε να έχει κοινή προέλευση (Εικ.9). Το πρώτο βήμα θα μπορούσε να είναι ο σχηματισμός βιβενζυλικών ενώσεων από τη συμπύκνωση ενός μορίου διυδρο-π-κουμαροϋλ-CoA και 3 μορίων μηλονυλ-CoA σε διυδρορεσβερατρόλη. Αποδείχθηκε ότι στην κάνναβη τόσο η διυδρορεσβερατρόλη όσο και η κανιπρένη συντίθενται σε μέγεθος από διυδρο-π-κουμαρικό οξύ (Kindl 1985). Στις ορχιδέες, η επαγόμενη σύνθεση από μυκητιασική μόλυνση των βιβενζυλικών ενώσεων από ένα PKS, που ονομάζεται βιβενζυλική συνθάση (BBS), αποδείχθηκε ότι συμπυκνώνει το διυδρο-μ-κουμαροϋλ-CoA και το μηλονυλ-CoA σε 3,30,5-τριϋδρο-οξυβιβενζύλιο (Reinecke & Kindl 1994a). Είναι Διαπίστωσε επίσης ότι αυτό το ένζυμο μπορεί να δεχτεί διυδρο-ρ-κουμα-ροϋλ-CoA και διυδροκινναμοϋλ-CoA ως υποστρώματα, αν και σε μικρότερο βαθμό. Η συνθάση της διυδροπινοσυλβίνης είναι ένα ένζυμο από το Pinus sylvestris (Fliegmann et al. 1992) που δέχεται το διυδροκινναμοϋλο-CoA ως υπόστρωμα για να σχηματίσει τη διυδροπινοσυλβίνη. Οι Gehlert & Kindl (1991) βρήκαν μια σχέση μεταξύ του επαγόμενου σχηματισμού με τραυματισμό του 3,30-διυδροξυ-5,40-διμεθοξυβιβενζυλίου και του ενζύμου BBS στις ορχιδέες. Αυτό το αποτέλεσμα υποδηλώνει επίσης ότι στην κάνναβη η ένωση 3,30-διυδροξυ-5,40-διμεθοξυβιβενζυλίου θα μπορούσε να έχει το 3,30,5-τριυδροξυβιβενζύλιο που σχηματίζεται από διυδρο-μ-κουμαροϋλ-CoA ή διυδρο-καφεοϋλο-CoA ως ενδιάμεσο. Στις ορχιδέες, ωστόσο, φάνηκε η ενσωμάτωση της φαινυλαλανίνης στο διυδρο-μ-κουμαρικό οξύ, το διυδροστιλβένιο και τις διυδροφαινανθρένες (Fritzemeier & Kindl 1983). υποδεικνύοντας μια προέλευση από το μονοπάτι του φαινυλοπροπανοειδούς. Παρόμοια με τη βιοσύνθεση των φλαβονοειδών, οι αντιδράσεις τροποποίησης όπως η μεθυλίωση και η πρενυλίωση θα μπορούσαν να σχηματίσουν τις υπόλοιπες ενώσεις βιβενζυλίου στην κάνναβη. Ένα δεύτερο βήμα θα μπορούσε να περιλαμβάνει τη σύνθεση 9,10-διυδροφαινανθρενίων από βιβενζύλες. Είναι γνωστό ότι η Ο-μεθυλίωση είναι απαραίτητη προϋπόθεση για την κυκλοποίηση των βιβενζυλίων σε διυδροφαινανθρένια σε ορχιδέες (Reinecke & Kindl 1994b) και μια παροδική συσσώρευση των mRNAs από την υδρολάση S-αδενοσυλο-ομοκυστεΐνης και το BBS ανιχνεύθηκε επίσης σε μύκητες μόλυνση (Preisig-Muller et al. 1995). Ο μηχανισμός κυκλοποίησης στα φυτά είναι άγνωστος. Ένα ενδιάμεσο βήμα μεταξύ των βιβενζυλίων και των 9,10-διυδροφαινανθρενίων θα μπορούσε να εμπλέκεται στη βιοσύνθεση των σπιρανών. Έχει προταθεί ότι οι σπιράνες θα μπορούσαν να προέρχονται από σύζευξη o-p, o-o ή p-p διυδροστιλβενίων που ακολουθείται από αναγωγή (Crombie et al. 1982, Crombie 1986) και ότι τα 9,10-διυδροφαινανθρένια θα μπορούσαν να προέρχονται από μια αναδιάταξη διενόνης-φαινόλης από τις σπείρες. Δεν υπάρχουν αναφορές για τη βιοσύνθεση των σπιρανών ή για τη ρύθμιση της οδού στιλβενοειδούς στην κάνναβη.

Εικ.8

Σπιράνια από το C. sativa. (A) 7-υδροξυ-5-μεθοξυινδαν-1-σπειρο-κυκλοεξάνιο. (B) 5-υδροξυ-7-μεθοξυινδαν-1-σπειροκυκλοεξάνιο. (C) 5,7-διυδροξυινδαν-1-σπειρο-κυκλοεξάνιο

Εικ.9

Προτεινόμενη οδός για τη βιοσύνθεση στιλβενοειδών στο C. Sativa. (A)3,3-διυδροξυ-5,40-διμεθοξυδιβενζύλιο. (B) 3,40-διυδροξυ-5,30-διμεθοξυ-50-ισοπρενυλδιβενζύλιο; (C) 7-υδροξυ-5-μεθοξυινδαν-1-σπειρο-κυκλοεξάνιο. (D) Αναδιάταξη in vitro διενόνης-φαινόλης (θερμότητα, όξινο pH)

Τερπενοειδή

Τα τερπενοειδή ή ισοπρενοειδή είναι μια άλλη από τις κύριες ομάδες μεταβολιτών των φυτών. Η οδός του ισοπρενοειδούς δημιουργεί τόσο πρωτογενείς όσο και δευτερογενείς μεταβολίτες (McGarvey & Croteau 1995). Στον πρωτογενή μεταβολισμό τα ισοπρενοειδή λειτουργούν ως φυτοορμόνες (γιβερελικό οξύ, ασπισικό οξύ και κυτοκινίνες) και σταθεροποιητές μεμβράνης (στερόλες) και μπορούν να συμμετέχουν στην αναπνοή (ουβικινόνες) και στη φωτοσύνθεση (χλωροφύλλες και πλαστοκινόνες). Ενώ στον δευτερογενή μεταβολισμό συμμετέχουν στους μηχανισμούς επικοινωνίας και άμυνας των φυτών (φυτοαλεξίνες). Στην κάνναβη έχουν εντοπιστεί 120 τερπένια (ElSohly & Slade 2005): 61 μονοτερπένια, 52 σεσκιτερπενοειδή, 2 τριτερπένια, ένα διτερπένιο και 4 παράγωγα τερπενοειδή (Εικ.10). Τα τερπένια είναι υπεύθυνα για τη γεύση των διαφόρων ποικιλιών κάνναβης και καθορίζουν την προτίμηση των χρηστών κάνναβης. Το σεσκιτερπενικό καρυοφυλλενικό οξείδιο είναι το κύριο πτητικό που ανιχνεύεται από τα σκυλιά ανίχνευσης ουσιών (Stahl & Kunde 1973). Έχει παρατηρηθεί ότι η απόδοση τερπενίου και το άρωμα των λουλουδιών ποικίλλουν ανάλογα με τον βαθμό ωριμότητας των θηλυκών λουλουδιών (Mediavilla & Steinemann 1997) και έχει προταθεί ότι η σύνθεση τερπενίου του αιθέριου ελαίου θα μπορούσε να είναι χρήσιμη για τη χημειοταξονομική ανάλυση της κάνναβης (Hillig 2004). Φαρμακολογικές επιδράσεις έχουν ανιχνευθεί για ορισμένα τερπένια κάνναβης και μπορεί να συνέργουν τις επιδράσεις των κανναβινοειδών (Burstein et al. 1975, McPartland & Mediavilla 2002). Τα τερπένια έχουν ανιχνευθεί και απομονωθεί από το αιθέριο έλαιο από λουλούδια (Ross & ElSohly 1996), από ρίζες (Slatkin et al. 1971) και από φύλλα (Bercht et al. 1976, Hendriks et al. 1978). Ωστόσο, τα αδενικά τριχώματα είναι η κύρια θέση εντοπισμού (Malingre et al. 1975).

Τερπενοειδής βιοσύνθεση

Η οδός των ισοπρενοειδών έχει μελετηθεί εκτενώς σε φυτά (Bouvier et al. 2005). Τα τερπενοειδή προέρχονται από το μονοπάτι μεβαλονικού (MVA), το οποίο είναι ενεργό στο κυτταρόπλασμα ή από το μονοπάτι της πλαστιδιακής φωσφορικής δεοξυοξυλουλόζης / φωσφορικής μεθυλ-ερυθριτόλης (DOXP/MEP) (Εικ.11). Και οι δύο οδοί σχηματίζουν το διφωσφορικό ισοπεντενύλιο (IPP) και το αλλυλικό του ισομερές διφωσφορικό διμεθυλαλλύλιο (DMAPP). Οι αντιδράσεις συμπύκνωσης από τις πρενυλ τρανσφεράσες παράγουν μια σειρά διφωσφορικών πρενυλίων. Γενικά, θεωρείται ότι η οδός MVA παρέχει πρόδρομες ουσίες για τη σύνθεση σεσκιτερπενοειδών, τριτερπενοειδών, στεροειδών και άλλων, ενώ η οδός DOXP/MEP παρέχει πρόδρομες ουσίες για μονοτερπενοειδή, διτερπενοειδή, καροτενοειδή και άλλα. Στην κάνναβη θα μπορούσαν να υπάρχουν και τα δύο μονοπάτια, η οδός DOXP/MEP για τα μονοτερπένια και διτερπένια και οδός MVA για σεσκιτερπένια και τριτερπένια. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η οδός DOXP/MEP παρέχει τον πρόδρομο GPP για τη βιοσύνθεση των κανναβινοειδών. Υπάρχουν λίγες γνώσεις σχετικά με τη ρύθμιση και των δύο οδών στα φυτικά κύτταρα και ποιοι μεταγραφικοί παράγοντες τα ελέγχουν.

Εικ.10

Μερικά παραδείγματα απομονωμένων τερπενοειδών από το φυτό C. sativa

Αλκαλοειδή

Τα αλκαλοειδή είναι μια άλλη κύρια ομάδα δευτερογενών μεταβολιτών στα φυτά. Τα αλκαλοειδή είναι βασικές, αζωτούχες ενώσεις συνήθως με βιολογική δράση σε χαμηλές δόσεις και μπορούν να προέρχονται από αμινοξέα. Στην κάνναβη έχουν εντοπιστεί 10 αλκαλοειδή (Turner et al. 1980, Ross & ElSohly 1995). Η χολίνη, η νευρίνη, η L-(+)-ισολευκίνη-βεταϊνη και η μουσκαρίνη είναι πρωτοαλκαλοειδή. Η ορδενίνη είναι μια φαιναιθυλαμίνη και η τριγωνελίνη είναι μια πυριδίνη (Εικ.12). Η κανναβισατιβίνη και η ανυδροκανναβισατιβίνη είναι πολυαμίνες που προέρχονται από τη σπερμιδίνη και υποταξινομούνται ως τύπος διυδρο-ριφυλλίνης (Bienz et al. 2002). Είναι 13-μελείς κυκλικές ενώσεις όπου η πολυ-αμινο-σπερμιδίνη συνδέεται μέσω των τερματικών της ατόμων Ν στη θέση b και στον καρβοξυλικό άνθρακα ενός C14-λιπαρού οξέος (Εικ.13). Η πιπεριδίνη και η πυρρολιδίνη εντοπίστηκαν επίσης στην κάνναβη. Αυτά τα αλκαλοειδή έχουν απομονωθεί και ταυτοποιηθεί από τις ρίζες, τα φύλλα, τους μίσχους, τη γύρη και τους σπόρους (Paris et al. 1975, El-Feraly & Turner 1975, ElSohly et al. 1978). Η παρουσία μουσκαρίνης στην κάνναβη έχει αμφισβητηθεί (ElSohly 1985, Mechoulam 1988).

Εικ.11

Γενική οδός για τη βιοσύνθεση τερπενοειδών

Εικ.12

Αλκαλοειδή που απομονώθηκαν από το C. sativa

Βιοσύνθεση αλκαλοειδών

Οι Kabarity et al. (1980) ανέφεραν πρόκληση όγκων C (όγκος που προκαλείται από κολχικίνη) και πολυπλοειδία σε ρίζες βολβών από το Allium cepa από πολικά κλάσματα από κάνναβη. Είναι γνωστό ότι η ορντενίνη είναι ένα απωθητικό για τη διατροφή των ακρίδων (Southon & Backingham 1989) και η παρουσία της στην κάνναβη θα μπορούσε να υποδηλώνει παρόμοιο ρόλο. Η αποκαρβοξυλίωση της τυροσίνης δίνει τυραμίνη, η οποία με δι-Ν-μεθυλίωση αποδίδει χορδενίνη (Brady & Tyler 1958, Dewick 2002). Η τριγωνελίνη βρίσκεται ευρέως στα φυτά και έχει προταθεί ότι συμμετέχει στον κύκλο νουκλεοτιδίων της πυριδίνης που τροφοδοτεί τον συμπαράγοντα NAD. Η τριγωνελίνη συντίθεται από το νικοτινικό οξύ που σχηματίζεται στον κύκλο νουκλεοτιδίων της πυριδίνης (Zheng et al. 2004). Η χολίνη είναι ένας σημαντικός μεταβολίτης στα φυτά επειδή είναι ο πρόδρομος του φωσφολιπιδίου της μεμβράνης φωσφατιδυλοχολίνη (Rhodes & Hanson 1993) και βιοσυντίθεται από αιθανολαμίνη, για την οποία ο πρόδρομος είναι το αμινοξύ σερίνη (McNeil et al. 2000). Η πιπεριδίνη προέρχεται από τη λυσίνη και η πυρρολιδίνη από την ορνιθίνη (Dewick 2002). Οι δομές της κανναβισατιβίνης και της άνυδρης ροκανναβισατιβίνης είναι παρόμοιες με τα αλκαλοειδή παλουστρίνη και παλουστριδίνη από διάφορα είδη Equisetum (Εικ.13). Ένα κοινό αρχικό στάδιο στη βιοσύνθεση του δακτυλίου έχει προταθεί ξεκινώντας με μια εναντιοεκλεκτική προσθήκη της αμίνης από τη σπερμιδίνη σε ένα α,β-ακόρεστο λιπαρό οξύ (Schultz et al. 1997). Ωστόσο, δεν υπάρχουν μελέτες σχετικά με τη βιοσύνθεση και τις βιολογικές λειτουργίες της κανναβισατιβίνης και της άνυδρης ροκανναβισατιβίνης. Είναι γνωστό ότι η σπερμιδίνη βιοσυντίθεται από την πουτρεσκίνη, η οποία προέρχεται από την ορνιθίνη (Tabor et al. 1958). Στον θεραπευτικό τομέα, οι Bercht et al. (1973) δεν βρήκαν αναλγητική, υποθερμική, περιστρεφόμενη ράβδο και τοξικότητα σε ποντίκια από την ισολευκίνη βεταΐνη. Κάποιες άλλες μελέτες προτείνουν φαρμακολογικές δραστηριότητες συμπυκνώματος καπνού και υδατικών ή ακατέργαστων εκχυλισμάτων που περιέχουν αλκαλοειδή κάνναβης (Klein & Rapoport 1971, Johnson et al. 1984). Λόγω της χαμηλής συγκέντρωσης αλκαλοειδών στην κάνναβη [η συγκέντρωση χολίνης και νευρίνης από αποξηραμένες ρίζες είναι 0,01% (Turner & Mole 1973), ενώ το THCA από βράκτια είναι 4,77% (Kimura & Okamoto 1970)] η χημική σύνθεση ή η βιοσύνθεση θα μπορούσαν να είναι επιλογές καθώς έχουν επαρκείς ποσότητες καθαρών αλκαλοειδών για δοκιμές βιολογικής δραστηριότητας. Έχουν αναφερθεί νέες μέθοδοι για τη σύνθεση της κανναβισατιβίνης (Kuethe & Comins 2004, Hamada 2005) καθώς και η βιοσύνθεση χολίνης και ατροπίνης από καλλιέργειες τριχωτών ριζών του C. sativa (Wahby et al. 2006).

Εικ.13

Αλκαλοειδή σπερμιδίνης τύπου διυδροπεριφυλλίνης. (1) αποκαρβοξυλάση ορνιθίνης, (2) συνθάση σπερμιδίνης

Λιγναναμίδια και φαινολικά αμίδια

Οι καρποί και οι ρίζες της κάνναβης (Sakakibara et al. 1995) έχουν δώσει 11 ενώσεις που προσδιορίζονται ως φαινολικά αμίδια και λιγναναμίδια. Η Ν-trans-κουμαροϋλτυραμίνη, η Ν-trans-φερουλοϋλτυραμίνη και η Ν-trans-καφεοϋλτυραμίνη είναι φαινολικά αμίδια. Ενώ η κανναβισίνη-A, -B, -C, -D, -E, -F, -G και η γροσαμίδη είναι λιγναναμίδια (Εικ.14). Οι λιγναναμίδες ανήκουν στην ομάδα λιγνανών (Bruneton 1999) και οι λιγναναμίδες της κάνναβης ταξινομούνται ως λιγνάνες του τύπου παραγώγου αρυλναφθαλίνης (Lewis & Davin 1999, Ward 1999).

Τα φαινολικά αμίδια έχουν κυτταροτοξική (Chen et al. 2006), αντιφλεγμονώδη (Kim et al. 2003), αντινεοπλασματική (Ma et al. 2004), καρδιαγγειακή (Yusuf et al. 1992) και ήπια αναλγητική δράση (Slatkin et al. 1971). Για τις λιγναναμίδες γκροσσαμίδη, κανναβισίνη-D και -G αναφέρθηκε κυτταροτοξική δράση (Ma et al. 2002). Η παρουσία και η συσσώρευση φαινολικών αμιδίων ως απόκριση σε τραυματισμό και υπεριώδη ακτινοβολία υποδηλώνει μια χημική άμυνα κατά της θήρευσης στα φυτά (Back et al. 2001, Majak et al. 2003). Επιπλέον, έχει προταθεί ότι διαδραματίζουν ρόλο στη διαδικασία της ανθοφορίας και στη σεξουαλική οργανογένεση, στην αντοχή στον ιό (Ponchet et al. 1982, Martin-Tanguy 1985), καθώς και στη διαδικασία επούλωσης και υποβόσκησης (Bernards 2002, King & Calhoun 2005). Για τα λιγναναμίδια κανναβισίνη-Β και -D αναφέρθηκε μια ισχυρή αποτρεπτική δραστηριότητα σίτισης (Lajide et al. 1995). Είναι γνωστό ότι οι λιγνάνες έχουν εντομοκτόνα αποτελέσματα (Garcia & Azambuja 2004).

Εικ.14

Προτεινόμενη οδός για τη βιοσύνθεση φαινολικών αμιδίων και λιγναναμιδίων σε φυτά κάνναβης

Βιοσύνθεση λιγναναμιδίου και φαινολικού αμιδίου

Οι δομές των λιγναναμιδίων και των φαινολικών αμιδίων από την κάνναβη υποδηλώνουν αντιδράσεις συμπύκνωσης και πολυμερισμού στη βιοσύνθεσή τους ξεκινώντας από τους πρόδρομους ενώσεις τυραμίνης και CoA-εστέρες κουμαρικού, καφεϊκού και κωνοφόρου οξέος (Εικ.14). Είναι γνωστό ότι το ένζυμο Υδροξυκινναμοϋλ-CoA:τυραμίνη υδροξυκινναμοϋλοτρανσφεράση, E.C. 2.3.1.110 (THT) συμπυκνώνει εστέρες υδροξυκινναμοϋλ-CoA με τυραμίνη (Hohlfeld et al. 1996, Yu & Facchini). Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η τυραμίνη προέρχεται από την τυροσίνη και οι φαινυλοπροπανοειδείς από τη φαινυλαλανίνη. Τα αμίδια N-trans-φερουλοϋλτυραμίνη και N-trans-καφεοϋλτυραμίνη θα μπορούσαν να είναι τα μονομερή ενδιάμεσα στη βιοσύνθεση αυτών των λιγναναμιδίων. Έχει προταθεί ότι αυτά τα λιγναναμίδια θα μπορούσαν να σχηματιστούν με έναν μηχανισμό τυχαίας σύζευξης in vivo ή είναι απλώς τεχνουργήματα απομόνωσης (Ayres & Loike 1990, Lewis & Davin 1999). Ωστόσο, οι μελέτες βιοσύνθεσης είναι απαραίτητες για να αποσαφηνιστεί η προέλευσή τους.

Συμπέρασμα

Το Cannabis sativa L. δεν παράγει μόνο κανναβινοειδή, αλλά και άλλα είδη δευτερογενών μεταβολιτών που μπορούν να ομαδοποιηθούν σε 5 κατηγορίες. Λίγη προσοχή έχει δοθεί στη φαρμακολογία αυτών των ενώσεων. Η απομόνωση και η ταυτοποίηση των κανναβινοειδών, η ταυτοποίηση των ενδοκανναβινοειδών και των υποδοχέων τους, καθώς και ο μεταβολισμός τους στον άνθρωπο έχουν μελετηθεί εκτενώς. Ωστόσο, η βιοσυνθετική οδός των κανναβινοειδών και η ρύθμισή της δεν έχουν διευκρινιστεί πλήρως στο φυτό, το ίδιο ισχύει και για άλλες δευτερογενείς ομάδες μεταβολιτών από την κάνναβη. Σε τρεις από τις αναφερόμενες ομάδες δευτερογενών μεταβολιτών (κανναβινοειδή, φλαβονοειδή και στιλβενοειδή), τα ένζυμα που ανήκουν στην ομάδα της πολυκετιδικής συνθάσης θα μπορούσαν να εμπλέκονται στη βιοσύνθεση των αρχικών προδρόμων τους. Μόνο ένα γονίδιο του CHS έχει μέχρι στιγμής ταυτοποιηθεί και περισσότερα γονίδια PKS πιστεύεται ότι υπάρχουν για την οδό των φλαβονοειδών καθώς και για την οδό στιλβενοειδών και κανναβινοειδών. Τα κανναβινοειδή είναι μοναδικές ενώσεις που βρίσκονται μόνο στην κάνναβη. Ωστόσο, στο Helichrysum umbraculigerum Less., ένα είδος από την οικογένεια Compositae, αναφέρθηκε η παρουσία CBGA, CBG και ανάλογου με το CBG (Bohlmann & Hoffmann 1979). Επιπλέον, σε ηπατοκαλύμματα από είδη Radula αναφέρθηκε η απομόνωση γερανυλιωμένων διβενζυλίων ανάλογων με το CBG (Asakawa et al. 1982), υποδηλώνοντας ομολογία των γονιδίων PKS και πρενυλάσης από την οδό κανναβινοειδών σε άλλα είδη. Οι Crombie et al. (1988) ανέφεραν τη χημική σύνθεση των κανναβινοειδών βιβενζύλια.

Εικ.15

Ένα γενικό σχήμα του πρωτογενούς και δευτερογενούς μεταβολισμού στο φυτό C. sativa. Για μια πλήρη λεπτομέρεια των προτεινόμενων οδών δευτερογενούς μεταβολισμού δείτε προηγούμενα σχήματα

Τα φυτά, συμπεριλαμβανομένου του C. sativa, έχουν αναπτύξει πολύπλοκους μηχανισμούς ελέγχου για να μπορούν να επάγουν αμυντικές οδούς όταν απαιτείται και να ρυθμίζουν τα επίπεδα δευτερογενούς μεταβολίτη στους διάφορους ιστούς σε συγκεκριμένα στάδια του κύκλου ζωής τους. Στην Εικ.15 δείχνει τις επί του παρόντος γνωστές διάφορες οδούς δευτερογενούς μεταβολίτη στην κάνναβη. Η έρευνα για τον δευτερογενή μεταβολισμό του φυτού C. sativa καθώς και η ρύθμισή του θα μας επιτρέψει να ελέγξουμε ή να χειριστούμε την παραγωγή των σημαντικών μεταβολιτών, καθώς και τη βιοσύνθεση νέων ενώσεων με πιθανή θεραπευτική αξία.

Ευχαριστίες

Ο I. J. Flores Sanchez έλαβε επιχορήγηση από την CONACYT, Μεξικό.

Βιβλιογραφικές αναφορές

• Adams M, Pacher T, Greger H, Bauer R (2005) Inhibition of leukotriene biosynthesis by stilbenoids from Stemona species. J Nat Prod 68:83–85
• Ameri A (1999) The effects of cannabinoids on the brain. Prog Neurobiol 158:315–348
• Andre CL, Vercruysse A (1976) Histochemical study of the stalked glandular hairs of the female cannabis plants, using fast blue salt. Planta Med 29:361–366
• Aronne LJ (2007) Rimonabant improves body weight and cardiometabolic risk factors in older adults. J Am Coll Cardiol 49-S1:325A
• Asakawa Y, Takikawa K, Toyota M, Takemoto T (1982) Novel bibenzyl derivatives and ent-cuparene-type sesquiterpenoids from Radula species. Phytochemistry 21:2481–2490
• Ayres DC, Loike JD (1990) Lignans: chemical, biological and clinical properties. In: Phillipson JD, Ayres DC, Baxter H (eds) Chemistry and Pharmacology of natural products. Cambridge University Press, UK Back K, Jang SM, Lee BC, Schmidt A, Strack D., Kim KM (2001) Cloning and characterization of a hydroxycinnamoyl-CoA:tyramine N-(hydroxycinnamoyl)transferase induced in response to UV-C and wounding from Capsicum annuum. Plant Cell Physiol 42:475–481
• Barrett ML, Scutt AM, Evans FJ (1986) Cannflavin A and B, prenylated flavones from Cannabis sativa L. Experientia 42:452–453
• Barron D, Ibrahim RK (1996) Isoprenylated flavonoids-a survey. Phytochemistry 43:921–982
• Bercht CAL, Lousberg RJJC, Ku¨ppers FJEM, Salemink CA (1973) L-(+)-Isoleucine betaine in Cannabis seeds. Phytochemistry 12:2457–2459
• Bercht CAL, Samrah HM, Lousberg RJJC, Theuns H, Salemink CA (1976) Isolation of vomifoliol and dihydrovomifoliol from Cannabis. Phytochemistry 15:830–831
• Bernards MA (2002) Demystifying suberin. Can J Bot 80:227–240
• Bienz S, Detterbeck R, Ensch C, Guggisberg A, Ha¨usermann U, Meisterhans C, Wendt B, Werner C, Hesse M (2002) Putrescine, spermidine, spermine and related polyamine alkaloids. In: Cordell GA (ed) The alkaloids, chemistry and pharmacology, vol 58. Academic Press, USA, pp 83–338
• Binder M, Popp A (1980) Microbial transformation of cannabinoids, part 3: major metabolites of (3R, 4R)-D1-Tetrahydrocannabinol. Helv Chim Acta 63:2515–2518
• Blokhina O, Virolainen E, Fagerstedt KV (2003) Antioxidants, oxidative damage and oxygen deprivation stress: a review. Ann Bot 91:179–194
• Bohlmann F, Hoffmann E (1979) Cannabigerol-a¨hnliche verbindungen aus Helichrysum umbraculigerum. Phytochemistry 18:1371–1374
• Bosabalidis A, Gabrieli C, Niopas I (1998) Flavone aglycones in glandular hairs of Origanum x intercedens. Phytochemistry 49:1549–1553
• Bouvier F, Rahier A, Camara B (2005) Biogenesis, molecular regulation and function of plant isoprenoids. Prog Lipid Res 44:357–429
• Brady LR, Tyler VE (1958) Biosynthesis of hordenine in tissue homogenates of Panicum miliaceum L. Plant Physiol 33:334–338
• Braemer R, Paris M (1987) Biotransformation of cannabinoids by cell suspension culture of Cannabis sativa L. Plant Cell Rep 6:150–152
• Braemer R, Braut-Boucher F, Cosson L, Paris M (1985) Exemple de variabilite induite par biotransformation du cannabidiol par des cals et des suspensions cellulaires de Cannabis sativa L. Bull Soc Bot Fr Actual Bot 132:148
• Braemer R, Tsoutsias Y, Hurabielle M, Paris M (1986) Biotransformations of quercetin and apigenin by a cell suspension culture of Cannabis sativa. Planta Med 53:225–226
• Bruneton J (1999) Lignans, neolignans and related compounds. In: Pharmacognosy, phytochemistry, medicinal plants, 2nd edn. Lavoisier Publishing Inc-Intercept Ltd., Paris, pp 279–293
• Burstein S, Varanelli C, Slade LT (1975) Prostaglandins and cannabis-III: inhibition of biosynthesis by essential oil components of marihuana. Biochem Pharmacol 24:1053–1054
• Carchman RA, Harris LS, Munson AE (1976) The inhibition of DNA synthesis by cannabinoids. Cancer Res 36:95–100
• Chen JJ, Huang SY, Duh CY, Chen IS, Wang TC, Fang HY (2006) A new cytotoxic amide from the stem wood of Hibiscus tiliaceus. Planta Med 72:935–938
• Chiron H, Drouet A, Lieutier F, Payer HD, Ernst D, Sanderman HJ (2000) Gene induction of stilbene biosynthesis in Scot pine in response to ozone treatment, wounding and fungal infection. Plant Physiol 124:865–872
• Christensen AB, Gregersen PL, Schro¨der J, Collinge DB (1998) A chalcone synthase with an unusual substrate preference is expressed in barley leaves in response to UV light and pathogen attack. Plant Mol Biol 37:849–857
• Clark MN, Bohm BA (1979) Flavonoid variation in Cannabis L. Bot J Linn Soc 79:249–257
• Clarke RC (1981) Marijuana botany: an advanced study, the propagation and breeding of distinctive Cannabis. Ronin Publishing, Oakland, CA Crombie L (1986) Natural products of Cannabis and Khat. Pure Appl Chem 58:693–700
• Crombie L, Crombie WML (1982) Natural products of Thailand high D1-THC-strain Cannabis: the bibenzylspiran-dihydrophenanthrene group, relations with cannabinoids and canniflavones. J Chem Soc Perkin Trans I:1455–1466
• Crombie L, Tuchinda P, Powell MJ (1982) Total synthesis of the spirans of Cannabis: cannabispiradienone, cannabispirenone-A and –B, cannabispirone, a- and b-cannabispiranols and the dihydrophenanthrene cannithrene-1. J Chem Soc Perkin Trans I:1477–1484
• Crombie L, Crombie WML, Firth DF (1988) Synthesis of bibenzyl cannabinoids, hybrids of two biogenetic series found in Cannabis sativa. J Chem Soc Perkin Trans I:1263–1270
• Davies KM, Schwinn KE (2003) Transcriptional regulation of secondary metabolism. Funct Plant Biol 30:913–925
• Davies KM, Schwinn KE (2006) Molecular biology and biotechnology of flavonoid biosynthesis. In: Andersen ØM, Markham KR (eds) Flavonoids: chemistry, biochemistry and applications. CRC Press-Taylor & Francis Group, Boca Raton, FL, pp 143–218
• Dewick PM (2002) Alkaloids. In: Medicinal natural products, a biosynthetic approach. 2nd edn. Wiley, England, pp 291–403
• Di Marzo V, Bisogno T, De Petrocellis L (2007) Endocannabinoids and related compounds: walking back and forth between plant natural products and animal physiology. Chem Biol 14:741–756
• Djoko B, Chiou RYY, Shee JJ, Liu YW (2007) Characterization of immunological activities of peanut stilbenoids, arachidin-1, piceatannol and resveratrol on lipopolysaccharideinduced inflammation of RAW 264.7 macrophages. J Agric Food Chem 55:2376–2383
• Douglas CJ (1996) Phenylpropanoid metabolism and lignin biosynthesis: from weeds to trees. Trends Plant Sci 1:171–178
• El-Feraly FS, Turner CE (1975) Alkaloids of Cannabis sativa leaves. Phytochemistry 14:2304
• El-Feraly FS, El-Sherei MM, Al-Muhtadi FJ (1986) Spiro-indans from Cannabis sativa. Phytochemistry 25:1992–1994
• ElSohly MA (1985) Cannabis alkaloids. In: Pelletier SW (ed) Alkaloids, chemical and biological perspectives, vol 3. Wiley, NY, pp 169–184
• ElSohly MA, Slade D (2005) Chemical constituents of marijuana: the complex mixture of natural cannabinoids. Life Sci 78:539–548
• ElSohly MA, Turner CE, Phoebe CH, Knapp JE, Schiff PL, Slatkin DJ (1978) Anhydrocannabisativine, a new alkaloid from Cannabis sativa. J Pharm Sci 67:124
• ElSohly HN, Turner CE, Clark AM, ElSohly MA (1982) Synthesis and antimicrobial activities of certain cannabichromene and cannabigerol related compounds. J Pharm Sci 71:1319–1323
• Estrada-Soto S, Lopez-Guerrero JJ, Villalobos-Molina R, Mata R (2006) Endothelium-independent relaxation of aorta rings by two stilbenoids from the orchids Scaphyglottis livida. Fitoterapia 77:236–239
• Fellermeier M, Zenk MH (1998) Prenylation of olivetolate by a hemp transferase yields cannabigerolic acid, the precursor of tetrahydrocannabinol. FEBS Lett 427:283–285
• Fellermeier M, Eisenreich W, Bacher A, Zenk MH (2001) Biosynthesis of cannabinoids: incorporation experiments with 13C-labeled glucoses. Eur J Biochem 268:1596–1604
• Ferguson LR (2001) Role of plant polyphenols in genomic stability. Mutat Res 475:89–111
• Fliegmann J, Schro¨der G, Schanz S, Britsch L, Schro¨der J (1992) Molecular analysis of chalcone and dihydropinosylvin synthase from Scots pine (Pinus sylvestris), and differential regulation of these and related enzyme activities in stressed plants. Plant Mol Biol 18:489–503
• Formukong EA, Evans AT, Evans FJ (1988) Analgesic and antiinflammatory activity of constituents of Cannabis sativa L. Inflammation 12:361–371
• Fritzemeier KH, Kindl H (1983) 9,10-dihydrophenanthrenes as phytoalexins of Orchidaceae: biosynthetic studies in vitro and in vivo proving the route from L-phenylalanine to dihydro-m-coumaric acid, dihydrostilbene and dihydrophenanthrenes. Eur J Biochem 133:545–550
• Garcia ES, Azambuja P (2004) Lignoids in insects: chemical probes for the study of ecdysis, excretion and Trypanosoma cruzi-triatomine interactions. Toxicon 44:431–440
• Gehlert R, Kindl H (1991) Induced formation of dihydrophenanthrenes and bibenzyl synthase upon destruction of orchid mycorrhiza. Phytochemistry 30:457–460
• Giuffrida A, Parsons LH, Kerr TM, Rodriguez de Fonseca F, Navarro M And Piomelli D (1999) Dopamine activation of endogenous cannabinoid signaling in dorsal striatum. Nat Neurosci 2:358–363
• Goldstein JL, Brown MS (1990) Regulation of mevalonate pathway. Nature 434:425–430
• Gorham J (1980) The stilbenoids. In: Reinhold L, Harborne JB, Swain T (eds) Progress in Phytochemistry, vol. 6. Pergamon Press, Oxford, pp 203–252
• Gorham J, Tori M, Asakawa Y (1995) The biochemistry of stilbenoids. In: Harborne JB, Baxter H (eds) Biochemistry of natural products series, vol 1. Chapman & Hall, London Gould KS, Lister C (2006) Flavonoid functions in plants. In: Andersen ØM, Markham KR (eds) Flavonoids: chemistry, biochemistry and applications. CRC Press-Taylor & Francis Group, Boca Raton, FL, pp 397–441
• Grotenhermen F (2002) Review of therapeutic effects. In: Grothenhermen F, Russo E (eds) Cannabis and cannabinoids: pharmacology, toxicology and therapeutic potential. The Haworth Integrative Healing Press, New York, pp 123–142
• Hamada T (2005) New development of photo-induced electron transfer reaction and total synthesis of natural product. Yakagaku Zasshi 125:1–16
• Hammond CT, Mahlberg PG (1994) Phloroglucinol glucoside as a natural constituent of Cannabis sativa. Phytochemistry 37:755–756
• Hampson AJ, Grimaldi M, Axelrod J, Wink D (1998) Cannabidiol and (-) D9-tetrahydrocannabinol are neuroprotective antioxidants. Proc Natl Acad Sci USA 95:8268–8273
• Hartsel SC, Loh WHT, Robertson LW (1983) Biotransformation of cannabidiol to cannabielsoin by suspension cultures of Cannabis sativa and Saccharum officinarum. Planta Med 48:17–19
• Hendriks H, Malingre TM, Batterman S, Bos R (1978) The essential oil of Cannabis sativa L. Pharm Weekbl 113:413–424
• Henness S, Robinson DM, Lyseng-Williamson KA (2006) Rimonabant. Drugs 66:2109–2119
• Hillig KW (2004) A chemotaxonomic analysis of terpenoid variation in Cannabis. Biochem Syst Ecol 32:875–891
• Hillig KW (2005) Genetic evidence for separation in Cannabis (Cannabaceae). Genet Resour Crop Evol 52:161–180
• Hillis WE, Inoue T (1968) The formation of polyphenols in trees-IV: the polyphenols formed in Pinus radiata after Sirex attack. Phytochemistry 7:13–22
• Hohlfeld H, Scheel D, Strack D (1996) Purification of hydroxycinnamoyl-CoA:tyramine hydroxycinnamoyltransferase from cell-suspension cultures of Solanum tuberosum L. cv. Datura. Planta 199:166–168
• Huber SC, Hardin SC (2004) Numerous posttranslational modifications provide opportunities for the intricate regulation of metabolic enzymes at multiple levels. Curr Opin Plant Biol 7:318–322
• Iliya I, Akao Y, Matsumoto K, Nakagawa Y, Zulfiqar A, Ito T, Oyama M, Murata H, Tanaka T, Nozawa Y, Iinuma M (2006) Growth inhibition of stilbenoids in Welwitschiaceae and Gnetaceae through induction of apoptosis in human leukemia HL60 cells. Biol Pharm Bull 29:1490–1492
• Jabs T (1999) Reactive oxygen intermediates as mediators of programmed cell death in plants and animals. Biochem Pharmacol 57:231–245
• Jeandet P, Douillet-Breuil AC, Bessis R, Debord S, Sbaghi M, Adrian M (2002) Phytoalexins from the Vitaceae: biosynthesis, phytoalexin gene expression in transgenic plants, antifungal activity and metabolism. J Agric Food Chem 50:2731–2741
• Jiang HE, Li X, Zhao YX, Ferguson DK, Hueber F, Bera S, Wang YF, Zhao LC, Liu CJ, Li CS (2006) A new insight into Cannabis sativa (Cannabaceae) utilization from 2500-year-old Yanghai Tombs, Xinjiang, China. J Ethnopharmacol 108:414–422
• Jin W, Zjawiony JK (2006) 5-alkylresorcinols from Merulius incarnates. J Nat Prod 69:704–706
• Johnson JM, Lemberger L, Novotny M, Forney RB, Dalton WS, Maskarinec MP (1984) Pharmacological activity of the basic fraction of marihuana whole smoke condensate alone and in combination with delta-9-tetrahydrocannabinol in mice. Toxicol Appl Pharmacol 72:440–448
• Jones TH, Brunner SR, Edwards AA, Davidson DW, Snelling RR (2005) 6-Alkylsalicylic acids and 6-alkylresorcylic acids from ants in the genus Crematogaster from Brunei. J Chem Ecol 31:407–417
• Jorgensen K, Rasmussen AV, Morant M, Nielsen AH, Bjarnholt N, Zagrobelny M, Bak S, Moller BL (2005) Metabolon formation and metabolic channeling in the biosynthesis of plant natural products. Curr Opin Plant Biol 8:280–291
• Kabarity A, El-Bayoumi A, Habib A (1980) C-tumours and polyploidy induced by some alkaloids of Opium and Cannabis. Cytologia 45:497–506
• Kaeberlein M, McDonagh T, Heltweg B, Hixon J, Westman EA, Caldwell SD, Napper A, Curtis R, DiStefano PS, Fields S, Bedalov A, Kennedy BK (2005) Susbtrate-specific activation of sirtuins by resveratrol. J Biol Chem 280:17038–17045
• Kajima M, Piraux M (1982) The biogenesis of cannabinoids in Cannabis sativa. Phytochemistry 21:67–69
• Karst M, Salim K, Burstein S, Conrad I, Hoy L, Schneider U (2003) Analgesic effect of the synthetic cannabinoid CT-3 on chronic neuropathic pain. JAMA 290:1757–1762
• Keller A, Leupin M, Mediavilla V, Wintermantel E (2001) Influence of the growth stage of industrial hemp on chemical and physical properties of the fibres. Ind Crops Prod 13:35–48
• Kettenes-van den Bosch JJ (1978) New constituents of Cannabis sativa L. and its smoke condensate. Dissertation, State Utrecht University Kettenes-van den Bosch JJ, Salemink CA (1978) Cannabis XIX: oxygenated 1,2-diphenylethanes from marihuana. J R Netherlands Chem Soc 97:221–222
• Kim ES, Mahlberg PG (1997) Immunochemical localization of tetrahydrocannabinol (THC) in cryofixed glandular trichomes of Cannabis (Cannabaceae). Am J Bot 84:336–342
• Kim Y, Han MS, Lee JS, Kim J, Kim YC (2003) Inhibitory phenolic amides on lipopolysaccharide-induced nitric oxide production in RAW 264.7 cells from Beta vulgaris var. cicla seeds. Phytother Res 17:983–985
• Kimura M, Okamoto K (1970) Distribution of tetrahydrocannabinolic acid in fresh wild Cannabis. Experientia 26:819–820
• Kindl H (1985) Biosynthesis of stilbenoids. In: Higuchi T (ed) Biosynthesis and biodegradation of wood components. Academic Press Inc., New York, pp 349–377
• King RR, Calhoun LA (2005) Characterization of cross-linked hydroxycinnamic acid amides isolated from potato common scab lesions. Phytochemistry 66:2468–2473
• Klein FK, Rapoport H (1971) Cannabis alkaloids. Nature 232:258–259
• Klingauf P, Beuerle T, Mellenthin A, El-Moghazy SA, Boubakir Z, Beerhues L (2005) Biosynthesis of the hyperforin skeleton in Hypericum calycinum cell cultures. Phytochemistry 66:139–145
• Knoller N, Levi L, Shoshan I, Reichenthal E, Razon N, Rappaport ZH, Biegon A (2002) Dexanabinol (HU-211) in the treatment of severe closed head injury: a randomized, placebo-controlled, phase II clinical trial. Crit Care Med 30:548–554
• Kostecki K, Engelmeier D, Pacher T, Hofer O, Vajrodaya S, Greger H (2004) Dihydrophenanthrenes and other antifungal stilbenoids from Stemona cf. pierrei. Phytochemistry 65:99–106
• Kozubek A, Tyman JHP (1999) Resorcinolic lipids, the natural non-isoprenoid phenolic amphiphiles and their biological activity. Chem Rev 99:1–25
• Kuethe JT, Comins DL (2004) Asymmetric total synthesis of (+)-cannabisativine. J Org Chem 69:5219–5231
• Kushima H, Shoyama Y, Nishioka I (1980) Cannabis XII: variations of cannabinoid contents in several strains of Cannabis sativa L. with leaf-age, season and sex. Chem Pharm Bull 28:594–598
• Lajide L, Escoubas P, Mizutani J (1995) Termite antifeedant activity in Xylopia aethiopica. Phytochemistry 40:1105–1112
• Lanyon VS, Turner JC, Mahlberg PG (1981) Quantitative analysis of cannabinoids in the secretory product from capitate-stalked glands of Cannabis sativa L. (Cannabaceae). Bot Gaz 142:316–319
• Lee KY, Sung SH, Kim YC (2006) Neuroprotective bibenzyl glycosides of Stemona tuberose roots. J Nat Prod 69:679–681
• Lee SK, Lee HJ, Min HY, Park EJ, Lee KM, Ahn YH, Cho YJ, Pyee JH (2005) Antibacterial and antifungal activity of pinosylvin, a constituent of pine. Fitoterapia 76:258–260
• Leiro J, Arranz JA, Fraiz N, Sanmartin ML, Quezada E, Orallo F (2005) Effects of cis-resveratrol on genes involved in nuclear factor kappa B signaling. Int Immunopharmacol 5:393–406
• Lewis NG, Davin LB (1999) Lignans: biosynthesis and function. In: Barton DHR, Nakanishi K, Meth-Cohn O (eds) Comprehensive natural products chemistry, Polyketides and other secondary metabolites including fatty acids and their derivatives, vol 1. Sankawa U (ed) Elsevier Science Ltd., Oxford, UK, pp 639–712
• Lewis GS, Turner CE (1978) Constituents of Cannabis sativa L. XIII: stability of dosage form prepared by impregnating synthetic (-)D9-trans-tetrahydrocannabinol on placebo Cannabis plant material. J Pharm Sci 67:876–878
• Linnaeus C (1753) Species plantarum. T. I-II Ma CY, Liu WK, Che CT (2002) Lignanamides and nonalkaloidal components of Hyoscyamus niger seeds. J Nat Prod 65:206–209
• Ma J, Jones SH, Hecht S (2004) Phenolic acid amides: a new type of DNA strand scission agent from Piper caninum. Bioorg Med Chem 12:3885–3889
• Mahlberg PG, Hammond CT, Turner JC, Hemphill JK (1984) Structure, development and composition of glandular trichomes of Cannabis sativa L. In: Rodriguez E, Healey PL, Mehta I (eds) Biology and chemistry of plant trichomes. Plenum Press, New York, pp 23–51
• Majak W, Bai Y, Benn MH (2003) Phenolic amides and isoquinoline alkaloids from Corydalis sempervirens. Biochem Syst Ecol 31:649–651
• Malingre TH, Hendriks H, Batterman S, Bos R, Visser J (1975) The essential oil of Cannabis sativa. Planta Med 28:56–61
• Manthey JA, Buslig BS (1998) Flavonoids in the living system. Adv Exp Med Biol 439:1–7
• Martin-Tanguy J (1985) The occurrence and possible function of hydroxycinnamoyl acid amides in plants. Plant Growth Regul 3:381–399
• Massi P, Vaccani A, Ceruti S, Colombo A, Abbracchio MP, Parolaro D (2004) Antitumor effects of cannabidiol, a nonpsychoctive cannabinoid,on human glioma cell lines. J Pharm Exp Ther 308:838–845
• Matsuda LA, Lolait SJ, Brownstein M, Young A, Bonner TI (1990) Structure of a cannabinoid receptor and functional expression of the cloned cDNA. Nature 346:561–564
• McClanahan RH, Robertson LW (1984) Biotransformation of olivetol by Syncephalastrum racemosum. J Nat Prod 47:828–834
• McGarvey DJ, Croteau R (1995) Terpenoid metabolism. Plant Cell 7:1015–1026
• McNeil SD, Nuccio ML, Rhodes D, Shachar-Hill Y, Hanson AD (2000) Radiotracer and computer modeling evidence that phospho-base methylation is the main route of choline synthesis in tobacco. Plant Physiol 123:371–380
• McPartland JM, Mediavilla V (2002) Noncannabinoid components. In: Grothenhermen F, Russo E (eds) Cannabis and cannabinoids: pharmacology, toxicology and therapeutic potential. The Haworth Integrative Healing Press, New York, pp 401–409
• McPartland JM, Clarke RC, Watson DP (2000) Hemp diseases and pests: management and biological control. CABI Publishing, Wallingford, UK Mechoulam R (1970) Marihuana chemistry. Science 168:1159–1166
• Mechoulam R (1988) Alkaloids in Cannabis sativa L. In: Brussi A (ed) The alkaloids, chemistry and pharmacology, vol 34. Academic Press Inc., USA, pp 77–93
• Mechoulam R, Ben-Shabat S (1999) From gan-zi-gun-nu to anandamide and 2-arachidonoylglycerol: the ongoing story of cannabis. Nat Prod Rep 16:131–143
• Mechoulam R, Fride E, Di Marzo V (1998) Endocannabinoids. Eur J Pharm 359:1–18
• Mediavilla V, Steinemann S (1997) Essential oil of Cannabis sativa L. strains. J Int Hemp Assoc 4:82–84
• Meigs TE, Simoni RD (1997) Farnesol as regulator of HMGCoA reductase degradation: characterization and role of farnesyl pyrophosphatase. Arch Biochem Biophys 345:1–9
• Miller IJ, McCallum NK, Kirk CM, Peake BM (1982) The free radical oxidation of tetrahydrocannabinols. Experientia 38:230–231
• Molnar J, Csiszar K, Nishioka I, Shoyama Y (1986) The effects of cannabispiro compounds and tetrahydrocannabidiolic acid on the plasmid transfer and maintenance in E. coli. Acta Microbiol Hung 33:221–231
• Morimoto S, Komatsu K, Taura F, Shoyama Y (1998) Purification and characterization of cannabichromenic acid synthase from Cannabis sativa. Phytochemistry 49(6):1525–1529
• Morimoto S, Taura F, Shoyama Y (1999) Biosynthesis of cannabinoids in Cannabis sativa L. Curr Top Phytochem 2:103–113
• Morimoto S, Tanaka Y, Sasaki K, Tanaka H, Fukamizu T, Shoyama Y, Shoyama Y, Taura F (2007) Identification and characterization of cannabinoids that induce cell death through mitochondrial permeability transition in Cannabis leaf cells. J Biol Chem 282:20739–20751
• Munro S, Thomas KL, Abu-Shaar M (1993) Molecular characterization of a peripheral receptor for cannabinoids. Nature 365:61–65
• Musty RE (2004) Natural cannabinoids: interactions and effects. In: Guy GW, Whittle BA, Robson PJ (eds) The medicinal uses of cannabis and cannabinoids. Pharmaceutical Press, London, UK, pp 165–204
• Office of Medicinal Cannabis, The Netherlands. Available from http://www.cannabisbureau.nl Oliver JM, Burg DL, Wilson BS, McLaughlin JL, Geahlen RL (1994) Inhibition of mast cell FceR1-mediated signaling and effector function by the Syk-selective inhibitor, piceatannol. J Biol Chem 269:29697–29703
• Paniego NB, Zuurbier KWM, Fung SY, Van der Heijden R, Scheffer JJC, Verpoorte R (1999) Phlorisovalerophenone synthase, a novel polyketide synthase from hop (Humulus lupulus L.) cones. Eur J Biochem 262:612–616
• Paris M, Boucher F, Cosson L (1975) The constituents of Cannabis sativa pollen. Econ Bot 29:245–253
• Pastori GM, Del Rio LA (1997) Natural senescence of pea leaves: an activated oxygen-mediated function for peroxisomes. Plant Physiol 114:411–418
• PateDW (1999) The phytochemistry of Cannabis: its ecological and evolutionary implications. In: Ranalli P (ed) Advances in hemp research. Haworth Press, NY, pp 21–42
• Paton WDM, Pertwee RG (1973) The actions of Cannabis in man. In: Mechoulam R (ed) Marijuana: chemistry, pharmacology, metabolism and clinical effects. Academic Press, NY, pp 287–333
• Petri G, Oroszlan P, Fridvalszky L (1988) Histochemical detection of hemp trichomes and their correlation with the THC content. Acta Biol Hung 39:59–74
• Ponchet M, Martin-Tanguy J, Marais A, Martin C (1982) Hydroxycinnamoyl acid amides and aromatic amines in the inflorescences of some Araceae species. Phytochemistry 21:2865–2869
• Potter D (2004) Growth and morphology of medicinal cannabis. In: Guy GW, Whittle BA, Robson PJ (eds) The medicinal uses of cannabis and cannabinoids. Pharmaceutical Press, London, UK, pp 17–54
• Preisig-Muller R, Gnau P, Kindl H (1995) The inducible 9,10-dihydrophenanthrene pathway: characterization and expression of bibenzyl synthase and S-adenosylhomocysteine hydrolase. Arch Biochem Biophys 317:201–207
• Raharjo TJ, Chang WT, Choi YH, Peltenburg-Looman AMG, Verpoorte R (2004a) Olivetol as product of a polyketide synthase in Cannabis sativa L. Plant Sci 166:381–385
• Raharjo TJ, Chang WT, Verberne MC, Peltenburg-Looman AMG, Linthorst HJM, Verpoorte R (2004b) Cloning and over-expression of a cDNA encoding a polyketide synthase from Cannabis sativa. Plant Physiol Biochem 42:291–297
• Raman A (1998) The Cannabis plant: botany, cultivation and processing for use. In: Brown DT (ed) Cannabis: the genus Cannabis. Harwood Academic Publishers, Amsterdam, pp 29–54
• Ranganathan M, D’Souza DC (2006) The acute effects of cannabinoids on memory in humans: a review. Psychopharmacology 188:425–444
• Razdan RK, Puttick AJ, Zitko BA, Handrick GR (1972) Hashish VI: conversion of (-)-D1(6)-tetrahydrocannabinol to (-)-D1(7)- tetrahydrocannabinol, stability of (-)-D1- and (-)-D1(6)- tetrahydrocannabinols. Experientia 28:121–122
• Reinecke T, Kindl H (1994a) Characterization of bibenzyl synthase catalyzing the biosynthesis of phytoalexins of orchids. Phytochemistry 35:63–66
• Reinecke T, Kindl H (1994b) Inducible enzymes of the 9,10-dihydro-phenanthrene pathway: sterile orchid plants responding to fungal infection. Mol Plant Microbe Interact 7:449–454
• Rhodes D, Hanson AD (1993) Quaternary ammonium and tertiary sulfonium compounds in higher plants. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol 44:357–384
• Robertson LW, Koh SW, Huff SR, Malhotra RK, Ghosh A (1978) Microbiological oxidation of pentyl side-chain of cannabinoids. Experientia 34:1020–1022
• Ross SA, ElSohly MA (1995) Constituents of Cannabis sativa L. XXVIII a review of the natural constituents: 1980–1994. Zagazig J Pharm Sci 4:1–10
• Ross SA, ElSohly MA (1996) The volatile oil composition of fresh and air-dried buds of Cannabis sativa. J Nat Prod 59:49–51
• Ross SA, ElSohly HN, Elkashoury EA, Elsohly MA (1996) Fatty acids of Cannabis seeds. Phytochem Anal 7:279–283
• Ross SA, Mehmedic Z, Murphy TP, ElSohly MA (2000) GCMS analysis of the total D9-THC content of both drug- and fiber-type cannabis seeds. J Anal Tox 24:715–717
• Ross AB, Shepherd MJ, Schupphaus M, Sinclair V, Alfaro B, Kamal-Eldin A, Aman P (2003) Alkylresorcinols in cereals and cereal products. J Agric Food Chem 51:4111–4118
• Ross SA, ElSohly MA, Sultana GNN, Mehmedic Z, Hossain CF, Chandra S (2005) Flavonoid glycosides and cannabinoids from the pollen of Cannabis sativa L. Phytochem Anal 16:45–48
• Rothschild M, Rowan MR, Fairbairn JW (1977) Storage of cannabinoids by Arctia caja and Zonocerus elegans fed on chemically distinct strains of Cannabis sativa. Nature 266:650–651
• Roy B, Dutta BK (2003) In vitro lethal efficacy of leaf extract of Cannabis sativa Linn on the larvae of Chironomous samoensis Edward: an insect of public health concern. Indian J Exp Biol 41:1338–1341
• Russo E (2004) History of cannabis as a medicine. In: Guy GW, Whittle BA, Robson PJ (eds) The medicinal uses of cannabis and cannabinoids. Pharmaceutical Press, London, UK, pp 1–16
• Sakakibara I, Ikeya Y, Hayashi K, Okada M, Maruno M (1995) Three acyclic bis-phenylpropane lignanamides from fruits of Cannabis sativa. Phytochemistry 38:1003–1007
• Schultz K, Kuehne P, Ha¨usermann UA, Hesse M (1997) Absolute configuration of macrocyclic spermidine alkaloids. Chirality 9:523–528
• Segelman AB, Segelman FP, Varma S (1976) Cannabis sativa (marijuana) IX: lens aldose reductase inhibitory activity of certain marijuana flavonoids. J Nat Prod 39:475
• Segelman AB, Segelman FP, Star AE, Wagner H, Seligmann O (1978) Structure of two C-diglycosylflavones from Cannabis sativa. Phytochemistry 17:824–826
• Shine WE, Loomis WD (1974) Isomerization of geraniol and geranyl phosphate by enzymes from carrot and peppermint. Phytochemistry 13:2095–2101
• Shirley BW (1996) Flavonoid biosynthesis: ‘‘new’’ functions for and a ‘‘old’’ pathway. Trends Plant Sci 1:377–382
• Shoyama Y, Nishioka I (1978) Cannabis, XIII: two new spirocompounds, cannabispirol and acetyl cannabispirol. Chem Pharm Bull 26:3641–3646
• Shoyama Y, Yagi M, Nishioka I (1975) Biosynthesis of cannabinoid acids. Phytochemistry 14:2189–2192
• Shoyama Y, Hirano H, Nishioka I (1984) Biosynthesis of propyl cannabinoid acid and its biosynthetic relationship with pentyl and methyl cannabinoid acids. Phytochemistry 23:1909–1912
• Shoyama Y, Takeuchi A, Taura F, Tamada T, Adachi M, Kuroki R, Shoyama Y, Morimoto S (2005) Crystallization of D1-tetrahydrocannabinolic acid (THCA) synthase from Cannabis sativa. Acta Cryst 61:799–801
• Sirikantaramas S, Morimoto S, Shoyama Y, Ishikawa Y, Wada Y, Shoyama Y, Taura F (2004) The gene controlling marijuana psychoactivity; molecular cloning and heterologous expression of D1-tetrahydrocannabinolic acid synthase from Cannabis sativa L. J Biol Chem 279:39767–39774
• Sirikantaramas S, Taura F, Tanaka Y, Ishikawa Y, Morimoto S, Shoyama Y (2005) Tetrahydrocannabinolic acid synthase, the enzyme controlling marijuana psychoactivity, is secreted into the storage cavity of the glandular trichomes. Plant Cell Physiol 46:1578–1582
• Skaltsa H, Verykokidou E, Harvala C, Karabourniotis G, Manetas Y (1994) UV-B protective potential and flavonoid content of leaf hairs of Quercus ilex. Phytochemistry 37:987–990
• Slatkin DJ, Doorenbos NJ, Harris LS, Masoud AN, Quimby M., Schiff PLJ (1971) Chemical constituents of Cannabis sativa L. root. J Pharm Sci 60:1891–1892
• Smith RM (1997) Identification of butyl cannabinoids in marijuana. J Forensic Sci 42:610–618
• Southon IW, Buckingham J (1989) Dictionary of alkaloids, vol I–II. Chapman & Hill Ltd., London Stahl E, Kunde R (1973) Die leitsubstanzen der Haschisch-Suchhunde. Kriminalistik 9:385–388
• Stivala L.A, Savio M, Carafoli F, Perucca P, Bianchi L, Magas G, Forti L, Pagnoni UM, Albini A, Prosperi E, Vannini V J (2001) Specific structural determinants are responsible for the antioxidant activity and the cell cycle effects of resveratrol. Biol Chem 276:22586–22594
• Suzuki Y, Kurano M, Esumi Y, Yamaguchi I, Doi Y (2003) Biosynthesis of 5-alkylresorcinol in rice: incorporation of a putative fatty acid unit in the 5-alkylresorcinol carbon chain. Bioorg Chem 31:437–452
• Sweetlove LJ, Fernie AR (2005) Regulation of metabolic networks: understanding metabolic complexity in the systems biology era. New Phytol 168:9–24
• Tabor H, Rosenthal SM, Tabor CW (1958) The biosynthesis of spermidine and spermine from putrescine and methionine. J Biol Chem 233:907–914
• Tanaka H, Takahashi R, Morimoto S, Shoyama Y (1997) A new cannabinoid, D6-tetrahydrocannabinol 20-O-b-Dglucopyranoside, biotransformed by plant tissue. J Nat Prod 60:168–170
• Tanaka H, Shoyama Y (1999) Monoclonal antibody against tetrahydrocannabinolic acid distinguishes Cannabis sativa samples from different plant species. Forensic Sci Int 106:135–146
• Taura F, Morimoto S, Shoyama Y, Mechoulam R (1995a) First direct evidence for the mechanism of D1-tetrahydrocannabinolic acid biosynthesis. J Am Chem Soc 117:9766–9767
• Taura F, Morimoto S, Shoyama Y (1995b) Cannabinerolic acid, a cannabinoid from Cannabis sativa. Phytochemistry 39:457–458
• Taura F, Morimoto S, Shoyama Y (1996) Purification and characterization of cannabidiolic acid synthase from Cannabis sativa L. J Biol Chem 271:17411–17416
• Taura F, Sirikantaramas S, Shoyama Y, Yoshikai K, Shoyama Y, Morimoto S (2007) Cannabidiolic-acid synthase, the chemotype-determining enzyme in the fiber-type Cannabis sativa. FEBS Lett 581:2929–2934
• Thakur GA, Duclos RIJ, Makriyannis A (2005) Natural cannabinoids: templates for drug discovery. Life Sci 78:454–466
• Turner CE, ElSohly MA (1979) Constituents of Cannabis sativa L. XVI: a possible decomposition pathway of D9-tetrahydrocannabinol to cannabinol. J Heterocyclic Chem 16:1667–1668
• Turner CE, ElSohly MA, Boeren EG (1980) Constituents of Cannabis sativa L. XVII: a review of the natural constituents. J Nat Prod 43:169–243
• Turner CE, Mole ML (1973) Chemical components of Cannabis sativa. JAMA 225:639
• Uy R, Wold F (1977) Posttranslational covalent modification of proteins. Science 198:890–896
• Valenzano DR, Terzibasi E, Genade T, Cattneo A, Domenici L, Cellerino A (2006) Resveratrol prolongs lifespan and retards the onset of age-related markers in a short-lived vertebrate. Curr Biol 16:296–300
• Van Gaal LF, Rissanen AM, Scheen AJ, Ziegler O, Ro¨ssner S (2005) Effects of the cannabinoid-1 receptor blocker rimonabant on weight reduction and cardiovascular risk factors in overweight patients: 1-year experience from the RIO-Europe study. Lancet 365:1389–1397
• Vanhoenacker G, Van Rompaey P, De Keukeleire D, Sandra P (2002) Chemotaxonomic features associated with flavonoids of cannabinoid-free Cannabis (Cannabis sativa subsp. sativa L.) in relation to hops (Humulus lupulus L.). Nat Prod Lett 16:57–63
• Vastano BC, Chen Y, Zhu N, Ho CT, Zhou Z, Rosen RT (2000) Isolation and identification of stilbenes in two varieties of Polygonum cuspidatum. J Agric Food Chem 48:253–256
• Velasco G, Galve-Roperh I, Sanchez C, Blazquez C, Haro A, Guzman M (2005) Cannabinoids and ceramide: two lipids acting hand-by-hand. Life Sci 77:1723–1731
• Vree TB, Breimer DD van Ginneken CAM, van Rossum JM (1972) Identification in hashish of tetrahydrocannabinol, cannabidiol and cannabinol analogues with a methyl sidechain. J Pharm Pharmacol 24:7–12
• Voirin B, Bayet C, Colson M (1993) Demonstration that flavone aglycones accumulate in the peltate glands of Mentha x piperita leaves. Phytochemistry 34:85–87
• Ward RS (1999) Lignans, neolignans and related compounds. Nat Prod Rep 16:75–96
• Wahby I, Arraez-Roman D, Segura-Carretero A, Ligero F, Caba JM, Fernandez-Gutierrez A (2006) Analysis of choline and atropine in hairy root cultures of Cannabis sativa L. by capillary electrophoresis-electrospray mass spectrometry. Electrophoresis 27:2208–2215
• Watanabe K, Yamaori S, Funahashi T, Kimura T, Yamamoto I (2007) Cytochrome P450 enzymes involved in the metabolism of tetrahydrocannabinols and cannabinol by human hepatic microsomes. Life Sci 80:1415–1419
• Werker E (2000) Trichome diversity and development. Adv Bot Res 31:1–35
• Wills S (1998) Cannabis use and abuse by man: an historical perspective. In: Brown DT (ed) Cannabis: the genus Cannabis. Harwood Academic Publishers, Amsterdam, pp 1–27
• Winkel-Shirley B (1999) Evidence for enzyme complexes in the phenylpropanoid and flavonoid pathways. Physiol Plant 107:142–149
• Wollenweber W (1980) The systematic implication of flavonoids secreted by plants. In: Rodriguez E, Healey PL, Mehta I (eds) Biology and chemistry of plant trichomes. Plenum Press, New York, pp 53–69
• Yamada M, Hayashi K, Hayashi H, Ikeda S, Hoshino T, Tsutsui K, Tsutsui K, Iinuma M, Nozaki H (2006) Stilbenoids of Kobresia nepalensis (Cyperaceae) exhibiting DNA topoisomerase II inhibition. Phytochemistry 67:307–313
• Yu M, Facchini PJ (1999) Purification, characterization and immunolocalization of hydroxycinnamoyl-CoA:tyramine N-(hydroxycinnamoyl) transferase from opium poppy. Planta 209:33–44
• Yusuf I, Yamaoka K, Otsuka H, Yamasaki K, Seyama I (1992) Block of sodium channels by tyramine and its analogue (N-feruloyl tyramine) in frog ventricular myocytes. Jpn J Physiol 42:179–191
• Zheng XQ, Nagai C, Ashihara H (2004) Pyridine nucleotide cycle and trigonelline (N-methylnicotinic acid) synthesis in developing leaves and fruits of Coffea arabica. Physiol Plant 122:404–411

(το βιβλίο σε μορφή αρχείου PDF)