Comment la fermentation de la levure va transformer les cannabinoïdes

L’industrie du cannabis se trouve au seuil d’une transformation si profonde qu’elle remet en question tout ce que nous pensons savoir sur l’agriculture, la culture et même ce que signifie « cultiver » du cannabis. Le prochain grand changement ne se produit pas dans les serres, les champs ensoleillés ou les cultures intérieures high-tech. Il se produit dans des réservoirs en acier inoxydable, guidé par le code génétique et alimenté par des micro-organismes qui nous accompagnent depuis des milliers d’années.

Ceci est l’essor de l’agriculture cellulaire, le passage de la culture de plantes à la programmation de la biologie, et le cannabis peut être l’exemple parfait de la façon dont cette révolution va se dérouler.

Le concept de base : l’agriculture sans la ferme

Au cœur de l’agriculture cellulaire se trouve une idée simple mais révolutionnaire : les cannabinoïdes sont des ingrédients, et non des cultures. Au lieu de cultiver des hectares de plantes pour le THC, le CBD, le CBG ou le THCV, les scientifiques peuvent maintenant brasser ces molécules de la même manière que nous brassons de la bière, mais la levure ne produit pas d’alcool. Elle produit des cannabinoïdes.

Le processus commence par l’isolement des instructions de l’ADN exactes à l’intérieur de la plante de cannabis qui lui disent comment produire une cannabinoïde spécifique. Pensez à ces instructions comme une carte de recette de la nature. Les scientifiques prennent ce petit morceau de code génétique et le placent dans l’ADN de la levure de brasserie. La levure ne devient pas du cannabis, mais elle devient capable de réaliser l’une des fonctions les plus importantes du cannabis : produire des cannabinoïdes.

Une fois que la levure est « programmée », elle est nourrie de sucre à l’intérieur d’un bioréacteur, un grand réservoir en acier inoxydable contrôlé par la température. Mais au lieu de bouillonner et de transformer les sucres en éthanol, cette levure génétiquement modifiée passe son temps à fabriquer des cannabinoïdes pures et à les sécréter directement dans le liquide qui l’entoure.

Ce qui prenait des mois de culture, des hectares de terre, un contrôle climatique soigneux, des pesticides, de l’eau et de la lumière du soleil peut maintenant être réalisé en trois à cinq jours dans n’importe quel entrepôt, dans n’importe quel climat, n’importe où dans le monde.

Ceci n’est pas l’avenir. C’est déjà en train de se produire.

Exemples concrets de cannabinoïdes biosynthétisés

Bien que le concept semble futuriste, les produits sont déjà là. L’un des exemples les plus célèbres est la gamme de gommes FEELZ ™ à base d’épinards au Canada, produite par Cronos Group en utilisant la technologie de biosynthèse développée par Ginkgo Bioworks.

Ces gommes présentent du CBG, une cannabinoïde rare généralement présente en très petites quantités dans la plante. Dans la nature, le cannabis se transforme rapidement en CBG en d’autres cannabinoïdes à mesure que la fleur mûrit. Ainsi, l’extraire des plantes est comme essayer de récolter de la glace sur un glacier qui fond ; c’est fastidieux, coûteux et finalement inefficace.

Cronos a contourné la plante entièrement. En transformant la levure de brasserie en petites usines de CBG, ils peuvent créer du CBG à une échelle et à un prix impossibles pour les fermes à rivaliser. Ces gommes sont les premiers exemples mainstream de la façon dont la biosynthèse peut déplacer les produits consommateurs des limitations agricoles vers la précision de la biotechnologie. Ce n’est pas de la science-fiction. C’est le début d’une nouvelle chaîne d’approvisionnement.

L’analogie de la vanille : comprendre l’argument économique

Pour comprendre pourquoi ce changement est important, il est utile de regarder un autre ingrédient cher : la vanille.

Les vraies gousses de vanille proviennent d’orchidées cultivées dans des climats tropicaux. Elles sont coûteuses, fragiles et nécessitent beaucoup de temps pour être cultivées. Pendant des décennies, les entreprises ont lutté pour produire suffisamment de vanille pour répondre à la demande mondiale. Puis est venue la vanilline, un composé de saveur de laboratoire qui est chimiquement identique à la vanille naturelle.

Aujourd’hui, environ 99 % de la « vanille » dans le monde provient de vanilline biosynthétique ou dérivée du laboratoire. Cela coûte des centimes. Les consommateurs n’ont jamais remarqué le changement et l’économie de l’industrie a changé à jamais.

Le cannabis suit le même scénario. Cultiver des hectares de chanvre ou de cannabis pour l’extraction est coûteux, fastidieux et imprévisible. Les tempêtes, les moisissures, les échecs des cultures et les krachs du marché affectent tous la production. Mais un réservoir de levure ne dépend pas du temps. Il fonctionne en continu, produisant la même molécule à chaque fois.

Ceci ouvre la voie à deux changements majeurs :

1. L’effondrement des matières premières :

Le prix du THC ou du CBD brut, utilisé dans les gommes, les teintures, les boissons, les vapes, les lotions, va s’effondrer. Les agriculteurs qui cultivent de la biomasse (matériau de basse qualité pour l’extraction) ne pourront simplement pas concurrencer.

2. L’effet champagne :

Tout comme les vraies gousses de vanille sont devenues un produit de luxe, la fleur de cannabis deviendra un article de connaisseur. Les cultivateurs artisanaux, les petits producteurs et les marques de fleurs de qualité supérieure resteront pertinents. Mais le marché des ingrédients des huiles et des isolats qui alimentent la plupart des produits consommateurs migrera vers la biosynthèse parce qu’elle est moins chère, plus évolutives et plus prévisible.

Les principaux acteurs qui façonnent la révolution de la fermentation

Plusieurs entreprises sont déjà en train de façonner cet avenir :

• Ginkgo Bioworks (DNA ) est la principale plate-forme de biologie synthétique qui travaille avec le cannabis. Ils sont essentiellement les « développeurs de logiciels » qui conçoivent la levure qui produira des cannabinoïdes. Leur partenariat avec Cronos Group a déjà abouti à des produits commerciaux biosynthétiques réussis.
• Willow Biosciences se concentre sur des cannabinoïdes de haute valeur et difficiles à produire, tels que le THCV, souvent promu comme « l’herbe de régime » en raison de ses propriétés modulatrices d’appétit. Leur approche biosynthétique aide à produire des molécules rares qui seraient presque impossibles à isoler économiquement à partir de plantes.
• Hyasynth Bio, basé à Montréal et soutenu par Organigram (OGI ), est un autre pionnier qui travaille sur la mise à l’échelle de la biosynthèse pour une utilisation commerciale plus large. Ils ont été à la pointe de la fermentation de cannabinoïdes plus longtemps que presque tout le monde dans l’espace.

Ensemble, ces entreprises jettent les bases d’une industrie des cannabinoïdes construite non sur le sol, mais sur la biologie.

Pourquoi cela compte : l’avenir façonné par la levure, et non par les feuilles

Les implications de ce changement vont bien au-delà des prix ou de la vitesse de production.

L’un des plus grands avantages est la cohérence. Quiconque travaille dans le cannabis sait à quel point les récoltes peuvent varier. Un petit changement dans l’éclairage, l’irrigation ou la charge de nutriments peut modifier le profil chimique d’une plante. Mais un bioréacteur produit des cannabinoïdes avec prévisibilité. Chaque lot est identique. Pour les entreprises pharmaceutiques, cette fiabilité est non négociable.

La biosynthèse réduit également de manière spectaculaire l’empreinte environnementale de la production de cannabis. La culture en serre est notoirement gourmande en énergie. La fermentation, en revanche, utilise moins de ressources, prend moins de temps et minimise les déchets.

Mais peut-être que la frontière la plus intéressante est le potentiel de créer entièrement de nouvelles cannabinoïdes. Les plantes sont limitées par les contraintes de l’évolution ; la levure ne l’est pas. Les scientifiques peuvent concevoir la levure pour produire des molécules que la nature n’a jamais pensé à créer. Imaginez des cannabinoïdes avec des effets thérapeutiques améliorés, moins d’effets secondaires ou des expériences entièrement nouvelles. La levure pourrait débloquer une nouvelle classe de composés fonctionnels, conçus à des fins spécifiques.

Ce que la biosynthèse signifie pour l’avenir du cannabis

Le passage de la culture du cannabis à la fermentation représente l’une des transitions les plus dramatiques que l’industrie ait jamais connues. Les cannabinoïdes seront de plus en plus produits comme l’insuline, l’acide citrique et la vanille par des micro-organismes soigneusement programmés qui travaillent 24 heures sur 24.

Cela ne signifie pas que les fermes disparaîtront. La fleur de haute qualité aura toujours sa place, tout comme les amateurs de vin achètent encore des bouteilles de vignobles au lieu de laboratoires. Mais la majorité du THC, du CBD, du CBG et des cannabinoïdes émergents destinés aux produits comestibles, aux boissons, aux produits pharmaceutiques et aux produits de bien-être seront « brassés » dans des réservoirs, et non cultivés dans des champs.

Si la première révolution du cannabis a été la légalisation, la prochaine peut être la fermentation, et elle est déjà en train de se produire.