Waarom maakt wiet THC en andere chemicaliën aan?

Hoeveel weet jij over cannabinoïden en terpenen? Bij deze moleculen denk je waarschijnlijk als eerste aan de effecten, smaken en geuren van wiet. Maar lang voordat de mensheid geobsedeerd raakte door cannabis, produceerden deze planten al cannabinoïden en terpenen, om zichzelf tegen ongedierte en ziekten te beschermen en met elkaar te communiceren.

Planten zijn autonome entiteiten in de natuur. Vanzelfsprekend prefereren ze dan ook hun eigen voortbestaan boven ons genot. Hoewel de mensheid cannabinoïden en terpenen waardeert vanwege hun smaken, geuren en effecten, creëren planten ze eigenlijk om andere levensvormen af te weren. Deze moleculen werken als verdedigingsmechanismen tegen allerlei soorten stress, bijvoorbeeld door grazende herbivoren, knagende insecten, ziekteverwekkers en zonlicht.

Heb je weleens een wiettop van dichtbij bekeken? Dan heb je waarschijnlijk ook kleine, sprankelende structuren opgemerkt. Deze witte vliesjes staan bekend als 'trichomen'. Dit zijn klieren met als taak de biosynthese van terpenen en cannabinoïden, in de vorm van stroperige hars. Deze kleverige laag (die aan je vingers blijft plakken) dient als een soort beschermend schild tegen de bovengenoemde bedreigingen.

Hieronder ontdek je de grootste uitdagingen waarmee wietplanten in het wild en in kweekruimten worden geconfronteerd, en hoe cannabinoïden en terpenen ze helpen hun kansen op overleving te vergroten.

Plantenstress stimuleert de cannabinoïden- en terpenenproductie

Wat zie je als je naar een wietplant kijkt? Ze lijkt lekker te chillen, nietwaar? Het leven is echter niet zo eenvoudig voor onze botanische vrienden. Wietplanten krijgen namelijk dagelijks met verschillende soorten stress te maken. Gelukkig helpt hun cannabinoïden- en terpeenproductie ze wel tegen verschillende uitdagingen in de omgeving te beschermen.

Beide groepen fytochemicaliën vallen onder de paraplu van secundaire metabolieten. Deze moleculen zijn niet direct betrokken bij de groei, ontwikkeling en reproductie van planten, zoals primaire metabolieten, maar helpen bij het omgaan met belangrijke stressoren.

Dit zijn de twee soorten stress waarmee wietplanten te maken krijgen:

• Biotische stress

Planten worden door toedoen van andere levende organismen aan biotische stress blootgesteld. 'Bio' betekent dan ook 'van het leven'. De meest voorkomende biotische stress waarmee wiet wordt geconfronteerd, is afkomstig van:

• Plaaginsecten, zoals bladluis, witte vlieg, schimmelmuggen en rupsen
• Bacteriële, schimmel- en virale pathogenen, zoals Fusarium, meeldauw en latente viroïden van hop
• Grote zoogdieren
• Nematoden
• Andere planten

• Abiotische stress

Abiotische stress is het type stress dat door niet-levende bronnen wordt veroorzaakt. Voorbeelden van zowel fysieke als chemische abiotische stress zijn:

• Droogte (waterstress)
• Teveel water
• Temperatuur (kou en warmte)
• Minerale toxiciteit
• UV-straling

Biochemische oorlogsvoering

Elke keer dat je op de bank zit en een joint opsteekt, ben je je er waarschijnlijk niet van bewust dat je een biochemisch wapen inhaleert. Jazeker, wietplanten produceren chemicaliën om zichzelf tegen plaaginsecten te beschermen.

Sommige plagen zorgen slechts voor wat gaatjes, en kun je zelf makkelijk tegengaan. Als je er echter niets aan doet, kunnen sommige insectensoorten al snel volledige wietplanten verwoesten. Planten zetten daarbij terpenen en cannabinoïden in om die boosdoeners af te weren.

Heb je weleens aan een flesje etherische olie geroken? Dan weet je hoe sterk terpenen kunnen zijn. Stel je nu eens voor dat je een insect bent. Sterke terpenen werken dan als afschrikwekkend, waardoor je als insect je eetlust verliest. Maar er is meer. Wanneer planten namelijk worden aangevallen, stoten ze ook terpenen uit om roofinsecten te lokken^[1]. Deze vallen op hun beurt weer de beestjes die de schade aanrichten aan.

Maar het zijn niet alleen de terpenen die insecten weren. Sommige cannabinoïden doen ook een duit in het zakje om wietplanten te beschermen tegen aanvallen. CBD vertoont bijvoorbeeld insectendodende eigenschappen^[2] en ook THC heeft een toxisch effect^[3] op sommige insecten.

Bescherming tegen ziekteverwekkers

Net als mensen worden wietplanten ziek wanneer ze aan bepaalde bacteriën en virussen worden blootgesteld. Ook zetten ze daarbij, net als wij, een immuunreactie in werking, die helpt om slechte microben te bestrijden. Wanneer ziekteverwekkers voet aan de grond krijgen, produceren planten meer terpenen om hun overlevingskansen te vergroten. Terpenen werken als remmer van algemene of gespecialiseerde pathogenen, dankzij hun antivirale, antibacteriële en schimmelwerende eigenschappen.

Maar planten zijn niet altijd succesvol in deze constante oorlog. Virussen zijn dynamische ziekteverwekkers en voeren een harde strijd. Sommige plantenvirussen zijn bijvoorbeeld in staat om de terpenenproductie te onderdrukken.

Herbivoren opgelet

Insecten zijn niet de enige levensvormen met een voorliefde voor wiet. Ook verschillende zoogdiersoorten kauwen graag op cannabisbladeren. Maar wietplanten zitten niet hulpeloos toe te kijken terwijl deze verzamelaars hun buikje rond eten. Ze worden zich hier namelijk snel van bewust doordat ze de bladtrillingen detecteren^[4]. Vervolgens kunnen ze snel handelen: ze voeren hun terpeenproductie op om zichzelf minder smakelijk te maken.

• Natuurlijke zonnebrandcrème

Wiet die buiten groeit, is afhankelijk van zonneschijn om te overleven. De zon heeft echter ook haar nadelen. De stralen die door deze gigantische gasbal worden uitgestraald, bevatten namelijk verschillende soorten straling, waaronder UVA en UVB. Als je weleens te lang op het strand hebt gelegen zonder je in te smeren, weet je hoe schadelijk deze golflengten kunnen zijn. Stel je nu eens voor dat je een wietplant bent, en de hele dag buiten in de warmte staat, zonder enige beschutting. Wat doe je hier dan tegen?

Je vermoedt het wellicht al: het blijkt dat wietplanten hun eigen zonnebrandcrème aanmaken. Als reactie op de abiotische stress van UV-straling produceren de planten veel secundaire metabolieten^[5]. Dit beschermt ze niet alleen tegen schadelijke straling, maar de toename van deze defensieve chemicaliën kan ook voordelen bieden in de strijd tegen ziekteverwekkers en herbivoren.

Communicatie tussen planten

Planten weten dus wanneer ze worden opgegeten en wanneer ze teveel zon krijgen. Maar wietplanten gebruiken terpenen ook om met elkaar te communiceren^[6]. Dat lees je goed! Als ze worden opgegeten, aangevallen of geïnfecteerd, stoten de planten terpenen uit om hun buren te waarschuwen. Via de lucht veroorzaken deze terpenen een reactie bij ontvangende cellen. Vervolgens genereren de naburige planten een chemisch verdedigingsmechanisme om zichzelf tegen potentieel gevaar te beschermen.

Maar planten gebruiken niet alleen boven de grond terpenen om met andere organismen te communiceren. Ze zetten deze moleculen ook als een soort chemische taal^[7] in om in contact te komen met allerlei levende organismen in de bodem, waaronder bacteriën, schimmels en insecten. Onderzoekers hebben op dit gebied echter nog maar het topje van de ijsberg ontdekt.

Boven de grond maakt cannabis terpenen aan in de glandulaire trichomen die op de toppen zitten. Ondergronds stoot ze echter via haar wortels terpenen uit om met organismen in de bodem te communiceren en de status van de rhizosfeer (een vegetatielaag rond het wortelstelsel) te manipuleren.

Onderzoekers hebben bijvoorbeeld ontdekt dat sommige planten via hun wortels β-pineen en E-caryofylleen afgeven. Dit doen ze om roofzuchtige nematoden aan te trekken, die organismen afweren die de wortels willen verorberen. Sommige soorten stoten ook het molecuul arabidine uit om het aantal bacteriën in de rhizosfeer te beheersen. Deze planten kunnen verschillende microben in hun voordeel laten werken, of juist afremmen.

Dit wetenschapsgebied staat nog in de kinderschoenen, maar meer tuinbouwkundig onderzoek zal ongetwijfeld meer gaan ontrafelen. Hopelijk zullen we snel weten hoe wiet precies gebruikmaakt van de ondergrondse afgifte van terpenen om symbiotische mycorrhiza-schimmels, bacteriën en ziekteverwekkende organismen te beïnvloeden.

Het cannabinoïde- en terpenengehalte en de mens

Wilde wiet, oftewel landrassen, is afhankelijk van haar cannabinoïden- en terpeenproductie om met stress om te gaan en te overleven. Deze planten hebben echter veel lagere niveaus van deze stoffen dan wietplanten die in hightech kassen zijn gekweekt. Door intensieve en selectieve breeding is men erin geslaagd cultivars te produceren die genetisch in staat zijn veel meer secundaire metabolieten aan te maken. Op die manier krijgen ze die geliefde smaken, aroma’s en psychoactieve effecten.

Cannabinoïden en terpenen spelen een vitale rol

Kortom: cannabinoïden en terpenen spelen een sleutelrol in de natuur. Ze schrikken insecten en zoogdieren af, beschermen planten tegen UV-straling en waarschuwen andere wietplanten zelfs voor naderend gevaar. Als je straks weer een jointje rookt of je tanden in een edible zet, denk dan eens aan het ongelooflijke natuurlijke mechanisme dat dit mogelijk maakt!