Ukrainian
Albanian
Arabic
Armenian
Azerbaijani
Belarusian
Bengali
Bosnian
Catalan
Czech
Danish
Deutsch
Dutch
English
Estonian
Finnish
Français
Greek
Haitian Creole
Hebrew
Hindi
Hungarian
Icelandic
Indonesian
Irish
Italian
Japanese
Korean
Latvian
Lithuanian
Macedonian
Mongolian
Norwegian
Persian
Polish
Portuguese
Romanian
Russian
Serbian
Slovak
Slovenian
Spanish
Swahili
Swedish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
Български
中文(简体)
中文(繁體)
BMC Plant Biology 2018-Nov

Chemical fingerprinting of single glandular trichomes of Cannabis sativa by Coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) microscopy.

Тільки зареєстровані користувачі можуть перекладати статті
Увійти Зареєструватися
Посилання зберігається в буфері обміну
Paul Ebersbach
Felix Stehle
Oliver Kayser
Erik Freier

Ключові слова

Анотація

BACKGROUND

Cannabis possesses a rich spectrum of phytochemicals i.e. cannabinoids, terpenes and phenolic compounds of industrial and medicinal interests. Most of these high-value plant products are synthesised in the disk cells and stored in the secretory cavity in glandular trichomes. Conventional trichome analysis was so far based on optical microscopy, electron microscopy or extraction based methods that are either limited to spatial or chemical information. Here we combine both information to obtain the spatial distribution of distinct secondary metabolites on a single-trichome level by applying Coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS), a microspectroscopic technique, to trichomes derived from sepals of a drug- and a fibre-type.

RESULTS

Hyperspectral CARS imaging in combination with a nonlinear unmixing method allows to identify and localise Δ9-tetrahydrocannabinolic acid (THCA) in the secretory cavity of drug-type trichomes and cannabidiolic acid (CBDA)/myrcene in the secretory cavity of fibre-type trichomes, thus enabling an easy discrimination between high-THCA and high-CBDA producers. A unique spectral fingerprint is found in the disk cells of drug-type trichomes, which is most similar to cannabigerolic acid (CBGA) and is not found in fibre-type trichomes. Furthermore, we differentiate between different cell types by a combination of CARS with simultaneously acquired two-photon fluorescence (TPF) of chlorophyll a from chloroplasts and organic fluorescence mainly arising from cell walls enabling 3D visualisation of the essential oil distribution and cellular structures.

CONCLUSIONS

Here we demonstrate a label-free and non-destructive method to analyse the distribution of secondary metabolites and distinguish between different cell and chemo-types with high spatial resolution on a single trichome. The record of chemical fingerprints of single trichomes offers the possibility to optimise growth conditions as well as guarantee a direct process control for industrially cultivated medicinal Cannabis plants. Moreover, this method is not limited to Cannabis related issues but can be widely implemented for optimising and monitoring all kinds of natural or biotechnological production processes with simultaneous spatial and chemical information.

Приєднуйтесь до нашої
сторінки у Facebook

Найповніша база даних про лікарські трави, підкріплена наукою

  • Працює 55 мовами
  • Лікування травами за підтримки науки
  • Розпізнавання трав за зображенням
  • Інтерактивна GPS-карта - позначайте трави на місці (скоро)
  • Читайте наукові публікації, пов’язані з вашим пошуком
  • Шукайте лікарські трави за їх впливом
  • Організуйте свої інтереси та будьте в курсі новинних досліджень, клінічних випробувань та патентів

Введіть симптом або хворобу та прочитайте про трави, які можуть допомогти, наберіть траву та ознайомтесь із захворюваннями та симптомами, проти яких вона застосовується.
* Вся інформація базується на опублікованих наукових дослідженнях

Google Play badgeApp Store badge