Basic Information of Cannabis

ดร. สมวงษ์ ตระกูลรุ่ง ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ1

ข้อมูลทางพฤกษศาสตร์

Family: Cannabaceae Genus : Cannabis Species : Cannabis indica (กัญชา) Cannabis sativa (กัญชง)Cannabis ruderalis

https://learn.woahstork.com/cannabis-strains/sativa-vs-indica/

http://mattsands.blogspot.com/2015/10/sativa-indica-and-ruderalis.html2

มีช่ือทางวิทยาศาสตร์ ว่า Cannabis sativa subsp. Indica

มีความสูงน้อยกว่า 2 เมตร แตกกิ่งก้านมาก เปลือกไม่เหนียว เส้นใยสั้น ใบมนแฉกลึกเข้าไปทางก้านหลายแฉก เม่ือออกดอกจะมียางที่ดอกมาก

เม่ือน ามาสูบจะมีกลิ่นหอมคล้ายหญ้าแห้ง ท าให้มึนเมา มีสาร THC ประมาณ 1-10 %

https://www.curaleaf.com/botany-of-cannabis/

กัญชา

3

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cannabis_sativa_Koehler_drawing.jpg

กัญชง

มีชื่อทางวิทยาศาสตร์ว่า Cannabis sativa Subsp. sativa มีลักษณะทางพฤกษศาสตร์คล้ายกัญชา มีล าต้นสูงมากกว่า 2 เมตร แตกกิ่งก้านน้อย เปลือกเหนียว ลอกง่าย ให้เส้นใยคุณภาพสูง จึงน าไปประโยชน์ด้านสิ่งทอ

ใบมีแฉกประมาณ 7-9 แฉก เมื่อออกดอกจะมียางที่ช่อดอกไม่มาก มีสาร THC น้อยกว่า 0.3%

เมล็ดกัญชงมีไขมันจ าเป็น เช่น โอเมก้า 3 โอเมก้า 6 และวิตามิน อี สูง น าไปใช้ปรุงอาหาร และใช้ในผลิตภัณฑ์เครื่องส าอาง

4

Cannabis ruderalis เป็นสายพันธุ์ดั้งเดิม ที่มีลักษณะผสมของกัญชง และกัญชา พบในเอเชียกลาง ต้นเตี้ย มีปริมาณ THC น้อย มักน าไปใช้เพ่ือการพัฒนาเป็นพันธุ์ใหม่ๆ เช่นผสมกับ indicas เพ่ือให้ได้พันธุ์ที่มี CBD สูงขึ้นเพื่อใช้ทางการแพทย์ และผสมกับ sativas เพ่ือให้มีปริมาณ THC ตามท่ีตลาดต้องการ

https://www.cannabis.info/en/blog/ruderalis

5

https://www.nature.com/articles/525S2a6

ประวัติศาสตร์ของกัญชา

https://www.thelaughinggrass.com/the-history-of-marijuana/

มีบันทึกการใช้กัญชาเพ่ือการแพทย์ในประเทศจีนเม่ือ 2737 ปีก่อนคริสตกาล ในสมัยของจักรพรรดิShen Nung เพ่ือบรรเทาอาการปวดจากเกาต์และรูมาตอยด์ และใช้เกือบทุกส่วน (ดอก ใบ ราก เมล็ด)

พบกัญชาอยู่ในหลุมฝังศพอายุราว 2700 ปีในทะเลทรายโกบี

พบหลักฐานทางประวัติศาสตร์เกี่ยวกับกัญชาย้อนกลับไป 12,000 ปี ในอียิปต์

https://www.cnbs.org/cannabis-101/history-of-cannabis/7

การใช้กัญชาในต ารับยาแพทย์แผนไทย

พระคัมภีร์ปฐมจินดาพระคัมภีร์สรรพคุณแลมหาพิกัด

ต าราพระโอสถพระนารายน์

ยาทิพกาศ : ส่วนประกอบหลักเป็นใบกัญชา 16 ส่วนต ารับยาศุขไสยาศน์ : ส่วนประกอบหลักเป็นใบกัญชา 16 ส่วน

ใช้กนัแพร่หลายสมยัสมเดจ็พระนารายน์

การใช้กัญชาทางการแพทย์ วีรยา ภาอุปชิตและคณะ.,25608

https://www.royalqueenseeds.com/blog-what-are-cannabis-flavonoids-and-what-do-they-do-n799

สารออกฤทธ์ิที่พบในกัญชา• สารหลัก ได้แก่ THC, THCV, CBD, CBN, CBG, CBC• Flavonoids • Terpenes

9

Tetrahydrocannabidiol (THC)• Delta-9-THC เป็นสารออกฤทธิ์ที่พบในกัญชา มักใช้ในการวัด potency

ของสาร• THC เป็น psychoactive compound จะจับกับ cannabinoid

receptor ส่งผลต่อระบบประสาทส่วนกลาง• 2-3% พบในใบของกัญชา• 4-20% พบในสายพันธุ์กัญชาที่มีคุณภาพ • 10-20% มักพบในสายพันธุ์ที่ไม่มีเมล็ด (sinsemilla) • THC มักพบในพืชในรูป acidic form เรียกว่า

tetrahydrocannabinolic acid (THCA) เมื่อได้รับความร้อน จะเกิดปฏิกิริยา decarboxylation กลายเป็น active THC

https://www.ilovegrowingmarijuana.com/chemical-composition-of-marijuana/

Cannabidiol (CBD)• CBD เป็น common cannabinoid ที่พบมากในกัญชง • CBD ไม่มี psychoactive effects และไม่เข้าจับกับ

cannabinoid receptors • CBD มีคุณสมบัติเป็น anti-inflammatory anti-anxiety,

anti-epileptic, sedative และ neuroprotective • พืชผลิต CBD และ THCA (THC acid) • กัญชาผลิต cannabinoid เรียกว่า cannabigerolic acid ซึ่ง

เป็น precursor ส าหรับทั้ง CBD และ THCA • กัญชงขาดเอนไซม์ในการผลิต THCA จึงพบ CBD เป็นหลัก

10

Flavonoids• เป็น secondary metabolites พบในพืช (phytonutrients) มักเป็นกลุ่ม polyphenolic compounds • มีบทบาทส าคัญท าให้พืชมีสี กลิ่น รส ที่จ าเพาะ • ในธรรมชาติ พบ flavonoids กว่า 6,000 ชนิด เน่ืองจากเก่ียวข้องกับกลไกการป้องกันตัวจากเชื้อราและศัตรูพืช และการดึงดูดให้

แมลงมาผสมเกสร • พบ flavonoid ได้ถึง 2.5% ของน้ าหนักแห้ง

https://cannabis.net/blog/medical/what-are-flavonoids-in-cannabis

• Flavonoid ในกัญชาจะเรียกว่า cannaflavins ซึ่งปัจจุบันเป็นที่รู้จักประมาณ 20 ชนิด

• Flavonoid เป็น entourage effect ที่ท าให้การใช้ whole plant medicine ดีกว่าการใช้สารสกัดเดี่ยวๆ

https://www.wecannect.com/articles/the-flavonoid-quick-reference-guide11

Terpenes• พบในน้ ามันหอมระเหยที่ได้จากพืช มักใช้

เป็น aromatherapy ส่งผลต่ออารมณ์ และการท างานสมอง

• เป็นตัวที่ท าให้กัญชามีสีสัน กลิ่น และรสชาติที่โดดเด่น จ าเพาะ

• มีความแตกต่างข้ึนกับสายพันธุ์ สภาพภูมิอากาศ อายุ ปุ๋ย ชนิดของดิน และช่วงเวลาของวัน

https://hempture.ie/hempture-cannabis-terpenes-now-in-ireland-cannabis-aromatic-diversity/

12

ใช้ Science and technology ยกระดับและเพิ่มคุณภาพ

• เก็บรวบรวมสายพันธุ์ โดยเฉพาะ สายพันธุ์ไทย เข้า Biobank

• ท า genetic sequencing /วิเคราะห์ chemical profile

รวบรวมสายพันธุ์

พัฒนาพันธ์ุ

หาสภาวะปลูกที่เหมาะสม

สกัด & พัฒนาสูตรยา

ทดสอบความเป็นพิษ ความปลอดภัย และให้ได้มาตรฐาน

• ออกแบบพันธุ์ ให้มีสมบัติ และผลิตสารออกฤทธิ์ ในสัดส่วนที่ต้องการ

• ใช้เทคโนโลยี เช่น CRISPR Cas9 เทคโนโลยี breeding

• หาสภาวะที่เหมาะสม เช่น แสง อุณหภูมิ ปุ๋ย เพื่อให้การปลูกที่ให้สารออกฤทธิ์สูง มีสัดส่วนสารออกฤทธิ์ตามต้องการ

• ใช้โครงสร้างพื้นฐาน เช่น greenhouse /plant factory ควบคุมคุณภาพ

• หาวิธีการสกัด และเครื่องมือที่เหมาะสม เพื่อให้ได้น้ ามัน (CBD oil) ปริมาณสูง เช่น The Rick Simpson method, Olive oil infusion และ supercritical CO2

• พัฒนาเครื่องมือในตรวจความเป็นพิษ ความปลอดภัย ทั้ง in vitro และ in vivo

• พัฒนาระบบการทดสอบเชิงคลินิก

Quality Control ตรวจสอบคุณภาพในแต่ละขั้นตอน

การรวบรวมสายพันธุ์

ขยายพันธุ์ ศึกษาวิจัยสารออกฤทธิ์

ศึกษาปัจจัยสภาพแวดล้อมเพื่อการทดลองปลูก

• การรวบรวมและเก็บรกัษาสายพันธุ์กัญชาพันธุ์ไทยแบบระยะยาว (Long-term preservation ใน biobank) เพ่ืออนุรักษ์ และปรับปรุงพันธุ์

• วิเคราะหข้์อมูลทางพันธุกรรมเพื่อจัดท า genetic mapping

• ศึกษาข้อมูลทางสรีรวิทยา• ศึกษาข้อมูลประกอบการ

คัดเลือกต้นท่ีมีลักษณะดี มปีริมาณสารส าคัญสงู

• พัฒนาเทคโนโลยีการปรับปรุงพันธุ์

• พัฒนาวิธีการขยายพันธุ์ ได้แก่ วิธีการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ เป็นต้น

แผนการด าเนินงานงานวิจัยด้านกัญชาภายใตส้ านักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ

ภายใต้ควบคุมของส านักงานคณะกรรมการอาหารและยา (อย.)

ศึกษาวิธีการปลูกเพ่ือหาสภาวะท่ีเหมาะสม

ศึกษาข้อมูลทางพันธุกรรม

National Biobank Thailand(ธนาคารทรัพยากรชีวภาพแห่งชาติ)

• วิเคราะห์ทดสอบ• รวบรวมข้อมูลสาร

กลุ่ม Cannabinoid compound ท่ีพบในกัญชาด้วยเครื่อง HPLC-UV/VIS

National Omics Center (ศูนย์โอมิกส์แห่งชาติ)

ศูนย์บริการวิเคราะห์ทดสอบ

• การปลูกในโรงเรือนระบบปิด (Green House)

• ระบบการปลูกพืชท่ีควบคุมสภาพแวดล้อม(Plant factory)

นักวิจัยกลุ่มวิจัยเทคโนโลยีชีวภาพพืชฯ

หน่วยงานพฒันาสตูรยาเพ่ือการแพทย ์

15

• Thai Stick หรือ สายพันธุ์หางกระรอก เป็นพันธุ์ที่มีการกล่าวถึงมากสุด

• นอกจากนี้มีกล่าวถึง พันธุ์ดอยปุย พันธุแ์ก่งกระจาน และพันธุ์มวกเหล็ก

ใช้เทคโนโลยี sequencing ในการ identify และ characterize ว่าเป็นพันธุ์ไทย

กญัชาพนัธุไ์ทย

Standard Operation Procedure (SOP)

Seed bank

Tissue bank

Herbarium

Genomic DNA bank

• SOP ในการท า seed และ tissue banking

• จดัเก็บเมล็ดพนัธุ์พืช

• จดัเก็บในระบบเพาะเล้ียงเน้ือเยือ่

• จดัเก็บตวัอยา่งแหง้ของพืชซึง่ไมมี่ชีวติ

• จดัเก็บตวัอยา่งพืชชนิดตา่ง ๆ ในรูปแบบ

genomic DNA 16

• การเก็บรวบรวมสายพันธ์ุ• Identify สายพันธ์ุไทย

17

ใช้เทคโนโลยี omics จัดท า profile สารออกฤทธิ์ท่ีพบในสายพันธุ์ไทย

https://www.alchimiaweb.com/blogen/cannabinoids-and-their-medicinal-properties/

Vision:

Mission:

Excellence in Science leading to High Impact Innovation

• National infrastructure in Omics research

• Impact on Economy, Society and Environment

ศูนย์โอมิกส์แห่งชาติNational Omics Center (NOC)

• Provide solutions to researchers (government/private sectors)

18

• จัดท า profile สารออกฤทธิ์ เพื่อเป็นข้อมูลสนับสนุนสายพันธุ์ไทย และการใช้ประโยชน์

19

• ใช้เทคโนโลยี tissue culture เพ่ือเลือกพัฒนาให้ได้เฉพาะสายพันธุ์ที่เป็นเพศเมีย และขยายให้ได้จ านวนมากๆ • ใช้เทคโนโลยี breeding เพ่ือให้ได้พันธุ์ท่ีไม่มีเมล็ด

https://www.facebook.com/photo.php?fbid=10218755789912914&set=a.4340157789193&type=3&theater

กัญชาไทยสายพันธ์หางกระรอกหรือท่ีต่างประเทศรู้จักกันในชื่อ Thai stick ซึ่งเป็นสายพันธุ์ที่ติดหนึ่งในห้าสายพันธุ์ที่ดีที่สุดในโลก (มีสาร THC สูง 12 – 22 %) พบได้ตามเทือกเขาภูพาน จังหวัดสกลนคร

• การเก็บรวบรวมสายพันธุ์ ช่วยให้เกิดพัฒนาพันธุ์ลูกผสมใหม่ๆ (hybrid) ที่มีสารส าคัญในสัดส่วนที่ต้องการ

• การจัดท าข้อมูลสารส าคัญ เช่น เปอร์เซ็นต์ CBD / THC ข้อมูลการปลูกของแต่ละสายพันธุ์ การกระจายตัวของพันธุ์นั้นๆ การออกฤทธิ์เพ่ือนันทนาการ และเพื่อการแพทย์

https://weedmaps.com/strains?page=3

https://weedrepublic.com/blogs/strains/what-is-thai-stick-everything-you-need-to-know-more

20

ด้วย S&T เพื่อความปลอดภัยของผู้ใช้

21

ขอบคุณครับ

https://newfrontierdata.com/marijuana-insights/explosive-growth-legal-adult-use-medical-marijuana-markets/