Trichómy: Čo to je a aký majú účel

Ak sa na rastlinu konope pozrieme zblízka, môžeme si všimnúť lesklú vrstvu drobných chĺpkov pokrytých živicou. Tieto žľazy nazývame trichómy. Obsahujú kanabinoidy a ďalšie účinné látky, ktorým vďačíme za terapeutický účinok konope.

Čo sú to trichómy?

Trichómy sú jemné výrastky alebo na rastlinách, riasach a lišajníkoch. Vyrastajú z pokožkových buniek týchto rastlín. Najčastejšie majú podobu drobných chĺpkov, ktoré husto obrastajú niektoré časti rastliny a vytvárajú tak vrstvu ochranného pletiva.

Slovo „trichóm” pochádza z gréckeho výrazu „tríchōma“, čo jednoducho znamená „rast vlasov“. Tieto vlásky sú však také maličké, že ich sotva vidno voľným okom. 

Funkcia trichómov na kanabise

Produkciu trichómov možno pozorovať u mnohých druhov rastlín v prírode. Nadobúdajú rôzne fyzické formy a slúžia na rôzne účely. Napríklad trichómy na mäsožravých rastlinách pomáhajú pri nalákaní hmyzu, zatiaľčo pichľavé trichómy na pŕhľave chránia listy pred bylinožravcami. 

Trichómy na konope taktiež fungujú ako obranný mechanizmus. Keď samičie rastliny kanabisu začnú vo voľnej prírode produkovať kvety, stávajú sa zraniteľnými voči rôznym druhom hmyzu, zvieratám, ale aj vplyvom vonkajšieho prostredia.

V tomto období trichómy slúžia ako odstrašujúci prostriedok pre zvieratá, ktorým prekáža horká chuť a silné arómy. Lepkavá živica zároveň tvorí ochranný štít proti útokom nepriateľského hmyzu. 

Chĺpky rastline pomáhajú odolávať silnému vetru a regulovať vlhkosť vzduchu v okolí. Pôsobia ako prírodná bariéra proti UV-B lúčom slnečného svetla a dokonca rastlinu chránia aj pred niektorými druhmi plesňových ochorení.

Z čoho sa trichómy skladajú

Trichómy môžu byť jednobunkové alebo viacbunkové, rozmanitého tvaru, dĺžky a hustoty. Majú podobu chĺpkov, žľaznatých chĺpkov, šupín alebo papíl. Trichómy so žľazami, ktoré nájdeme aj na rastlinách konope, vylučujú lepkavé živice.

Tieto žľazové štruktúry sú zodpovedné za biosyntézu aktívnych zlúčenín konope. Patria sem všetky kanabinoidy, flavonoidy a terpény. Koncentrujú sa v živici, ktorá vyviera na povrch rastliny cez tzv. sekrečné bunky na hlavičke žľaznatých trichómov. 

Nielen trichómy ako také, ale aj zlúčeniny v nich pomáhajú udržať rastlinu zdravú. Predpokladá sa, že THC chráni pred ultrafialovým žiarením, pretože rastliny konope produkujú výrazne zvýšené hladiny THC, keď sú vystavené vyšším úrovniam UVB žiarenia.

CBD by taktiež mohlo byť potenciálnym opaľovacím prípravkom. Vedie k zlepšeniu životaschopnosti buniek po vystavení UVB, čo naznačuje, že kanabinoidy chránia bunky rastliny pred potenciálnym poškodením DNA týmto typom žiarenia.

Kanabinoidy sa vylučujú a koncentrujú okolo kvetov, aby chránili reprodukčné orgány – a tým aj ďalšiu generáciu – pred účinkami poškodenia slnkom. Rastlinám aj ľuďom prospievajú tiež antimikrobiálne vlastnosti, ktorými sa kanabinoidy vyznačujú. 

Terpény zase pôsobia ako odstrašujúce prostriedky. Niektoré druhy odpudzujú hmyz vo vyšších koncentráciách v kvetoch, zatiaľ čo tie, ktoré sú horké pre bylinožravce, majú vyššie koncentrácie v spodných listoch.

Okrem toho sa kanabinoidy a terpény môžu navzájom dopĺňať a poskytnúť rastlinám komplexný obranný mechanizmus proti hmyzu. Zatiaľ čo terpény robia živicu lepkavou, CBGA a THCA sú pre hmyz toxické. 

Ako vieme, terpény a kanabinoidy interagujú aj po požití zvieratami. Okrem samostatných účinkov môžu navzájom podporovať efekt, ktorý v organizme vyvolávajú. Terpény napríklad zlepšujú viazanie THC k receptorom kanabinoidného receptora 1 u ľudí.

Aké typy trichómov poznáme

Existuje mnoho rôznych typov trichómov. Niektoré sú bežnejšie ako iné, ale všetky zohrávajú dôležitú úlohu. Rozlišujeme dve hlavné skupiny – žľaznaté a nežľaznaté. 

Žľaznaté trichómy

Žľaznaté trichómy slúžia na vylučovanie éterických olejov alebo živíc. Najčastejšie sú zakončené rozšírenou guľatou časťou, v ktorej sú tieto látky prítomné. Nachádzajú sa len na 30 % rastlinných druhov. Na konope sú prítomné 3 hlavné druhy žľaznatých trichómov:

Trichómy so stopkou a hlavičkou (Capitate-stalked) 

Tento typ žľaznatých trichómov má veľkú stopku, na vrchu ktorej spočíva objemná žľaza bohatá na kanabinoidy a terpény. So šírkou 50 až 100 mikrónov sú najväčším druhom trichómov na rastline konope. 

Objavujú sa hlavne v priebehu kvitnutia a tvoria najhustejšie pokrytie na povrchu lístkov, ktoré chránia semená samičích rastlín. Sú tiež vysoko koncentrované na malých listoch, ktoré sprevádzajú kvetenstvo.

Trichómy s prisadnutou hlavičkou (Capitate-sessile) 

Tento druh je o niečo menší než trichómy so stopkou a hlavičkou, má šírku 25 až 30 mikrónov. Ich stopka je taktiež kratšia. Hoci žľaza obsahuje menej zlúčenín, na rastline sú o niečo početnejšie. 

Cibuľovité trichómy (Bulbous)

Cibuľovité trichómy sú mikroskopické chĺpky široké len 10 až 15 mikrónov. Nemajú stopku ako prvé dva druhy a pokrývajú celý povrch rastliny. Obsahujú rovnaké druhy zlúčenín ako ostatné trichómy, no produkujú ich oveľa menej.

Nežľaznaté trichómy

Tieto trichómy nemajú žľazy, čo znamená, že neobsahujú kanabinoidy ani iné zlúčeniny. Pre rastlinu sú však mimoriadne dôležité, pretože plnia ochrannú funkciu.

Jednobunkové trichómy (Single-cell)

Jednobunkové trichómy chránia rastlinu pred extrémnymi teplotami a stratou vody. Obaľujú sadenice a neskôr sa objavujú na spodnej strane listov. Už z názvu je jasné, že ide o jednobunkové výrastky, ktoré nemožno vidieť bez mikroskopu.

Cystolitické trichómy (Cystolithic)

Cystolitické trichómy sa vyskytujú už v ranom štádiu rastu rastliny. Vyzerajú podobne ako ich jednobunkové sesternice, až na to, že sú väčšie a majú jedinečný výrastok na bunkových stenách, vďaka čomu sú drsné na dotyk. Predpokladá sa, že chránia rastlinu pred predátormi.

Prašníkové sediace trichómy (Aetherial sessile)

Vyskytujú sa len na prašníkoch a obklopujú kalichy rastliny. So šírkou 80 mikrónov sú jedným z najvýraznejších nežľaznatých trichómov. Tie, ktoré sa nachádzajú na kalichu, sú však o niečo menšie.

Syntéza kanabinoidov a trichómy

Biosyntéza kanabinoidov v konope začína, keď rastlina konope prejde do fázy kvitnutia. Tento proces ešte nie je úplne pochopený, no vieme, že trichómy sú preň nevyhnutné. Samčie kvety chudobné na trichómy majú zvyčajne veľmi nízky obsah kanabinoidov. 

Pri tvorbe kvetov sa pozdĺž vonkajšieho povrchu rastliny tvoria žľaznaté trichómy. Ihneď začínajú prenášať vakuoly a plastidy (mikroskopické útvary menšie než bunky) zo stonky do hlavičky trichómov. 

V tomto bode bunky v hlavičke žľazy začnú metabolizovať a vytvárať prekurzory pre to, z čoho vznikajú terpény a fenoly. Z týchto zložiek rastlina následne vyrába kanabinoidy. 

Prvý na tejto dráhe vzniká kanabigerol (CBG), ktorý potom prechádza chemickou zmenou za vzniku buď kanabichromenu (CBC) alebo kanabidiolu (CBD). Dodatočná chemická zmena môže premeniť CBD na delta 9-tetrahydrokanabinol (THC).

THCA a CBDA sú hlavné kanabinoidy produkované rastlinou. Ich degradačné produkty, THC a CBD, sú zaujímavé pre ich psychoaktívne a terapeutické účinky. 

V posledných rokoch bolo identifikované veľké množstvo kanabinoidov, čím sa celkový známy počet zvýšil na niečo vyše 110. V rastlinách konope bolo tiež objavených viac ako 120 terpénov a 20 flavonoidov.

Čo všetko má vplyv na kvalitu a druh kanabinoidov

Rýchlosť a koncentrácia, pri ktorej rastlina kanabisu produkuje trichómy, závisí hlavne od genetického make-upu danej rastliny. Ten určuje aj druhy kanabinoidov prítomných v kanabise. 

Vďaka selektívnemu množeniu máme strainy s odlišnými podielmi kanabinoidov a terpénov. Napríklad technické konope, z ktorého sa vyrába väčšina CBD produktov, obsahuje veľké množstvo CBD a takmer nulové množstvo THC. 

Okrem genetiky sú dôležité aj environmentálne faktory. Rastliny s vyššími koncentráciami trichómov nemusia vždy produkovať aj najvyššiu koncentráciu kanabinoidov. Ich syntézu v trichóme ovplyvňuje najmä množstvo UV žiarenia.

Rastliny, ktoré dostávajú širšie spektrum svetla, budú zvyčajne produkovať vyššie koncentrácie kanabinoidov, hoci v mnohých prípadoch budú tieto reakcie špecifické pre konkrétny strain.

Platí tiež, že kvety odobraté z hornej oblasti rastliny produkujú podstatne väčšie množstvá kanabinoidov a terpénov ako kvety z nižšej časti rastliny. 

Na rozdiel od kanabinoidného profilu konope, terpénový profil nie je geneticky stabilný. Môže sa zmeniť v závislosti od toho, ako sa rastlina pestuje. Ich kvalitu ovplyvňuje aj spôsob extrakcie, ničí ich teplo aj niektoré rozpúšťadlá.

Dozrievanie trichómov

Životný cyklus trichómu sa do značnej miery podobá životnému cyklu rastliny kanabisu, na ktorej sa nachádza. Dozrievanie prejaví zmenou svojej farby. Z číreho priesvitného trichómu sa stane zakalený biely a neskôr chytí jantárový odtieň.

Tento farebný prechod v hlavičke trichómu predstavuje vrcholnú zrelosť a teda aj znak, že rastlina je pripravená na zber. Je to totiž bod, od ktorého bude trichóm (a teda aj produkcia kanabinoidov) už len degradovať. 

Nie všetky druhy kanabisu sú však rovnaké a niektoré trichómy prejavujú dozrievanie odlišne. Napriek tomu trichómové sfarbenie zostáva štandardom na určenie času zberu pre väčšinu z nich. 

Zber musí byť nielen správne načasovaný, ale aj „bezpečný” pre rastliny. Trichómy sú neuveriteľne nestále a riskujú zničenie alebo degradáciu v dôsledku viacerých faktorov. Patrí medzi ne fyzické poškodenie, vystavenie teplu, svetlu či kyslíku. 

Pri vystavení týmto prvkom riskujú poškodenie nielen trichómy, ale aj esenciálne oleje a živice v nich obsiahnuté. S kvetmi konope je preto potrebné zaobchádzať veľmi opatrne. 

Správne techniky orezávania, sušenia a vytvrdzovania môžu pomôcť udržať trichómy dlhšie životaschopné. Tým sa zachová aj kvalita kanabinoidov a terpénov, ktoré obsahujú.

Extrakcia kanabinoidov

Ak chceme účinné látky v konope stabilizovať a zachovať čo najdlhšie kvalitné, musíme ich z rastliny extrahovať. Extrakcia zahŕňa oddelenie živicových trichómov z rastliny konope. Z nich sa následne vyrábajú CBD oleje, tablety, náplne do vape, ale aj topické liečivá a kozmetika.

Trichómy z rastliny možno odstrániť buď chemicky alebo mechanicky. Existuje nespočetné množstvo metód a techník, od suchého preosievania až po extrakcie v rozpúšťadlách, ako je bután alebo propán.

Existujú tiež extrakčné stroje bez rozpúšťadiel, v ktorých je zariadenie vystavené veľkému tlaku a teplu. Rastlina je v podstate veľmi pevne stlačená, kým nezačne uvoľňovať trichómy. 

Iné formy extrakcie bez rozpúšťadla zahŕňajú CO2, lyofilizáciu, extrakciu na báze vody a oleja. Všetky tieto techniky však boli najprv vyvinuté na iné účely, ako je extrakcia esenciálnych olejov z kvetov.