Chemie

Kanna alkaloïden

Chemische studies wijzen uit dat Sceletium tortuosum een breed scala aan fenol-alkaloïden bevat, die op basis van hun skeletstructuur in drie categorieën zijn te verdelen: alkaloïden van de mesembrine familie, alkaloïden van de joubertiamine familie en een derde variant bestaande uit Sceltium A4 en tortuosamine.

In tegenstelling tot wat de meeste mensen denken is mesembrine, de eerst geïsoleerde en benoemde alkaloïde, niet het dominante bestanddeel in deze plant. In het gefermenteerde plantmateriaal is het gehalte mesembrenone meestal hoger dan het gehalte mesembrine.

Variatie in de alkaloïdenverdeling

Er bestaat geen consensus over de precieze alkaloïdenverdeling in kanna. Dit heeft twee redenen. Ten eerste is de alkaloïdenverdeling in verschillende partijen kanna nooit gelijk en verandert deze substantieel tijdens het bewerkingsproces waarbij vers plantmateriaal in ‘kougoed’ wordt omgezet. Factoren als het seizoen, de geografische ligging, groeiomstandigheden en leeftijd zijn allen van invloed op de alkaloïdenverdeling in de plant.

Ten tweede is er geen consensus over de precieze categorisatie van de verschillende Sceletium soorten. Daarom bestaan er verschillende alkaloïdenbeschrijvingen die verschillende soorten in ogenschouw nemen. De ‘Dictionary of Natural Products’ (2011) beschrijft bijvoorbeeld 31 alkaloïde componenten uit vijf verschillende Sceletium bronnen.

Enkele alkaloiden in Sceletium tortuosum
Enkele alkaloïden in Sceletium tortuosum

Tryptamines in Sceletium tortuosum?

Mesembrenone, mesembrine en mesembrenol worden beschouwd als de belangrijkste alkaloïden in Sceletium tortuosum. Andere alkaloïden die vaak worden genoemd zijn mesembranol, tortuosamine, mesembrane, Sceletium A4, chennaine, 4’-O-demethyl mesembrenol, seceltone, joubertiamine en hordenine.

Etnobotanist Christian Rätsch denkt dat Sceletium tortuosum mogelijk tryptamines bevat, alhoewel dit nooit is aangetoond. Methyltryptamine (MMT) en N,N-DMT zijn gevonden in een Delosperma soort, die nauw verwant is aan de IJsplantfamilie.

Steekproefname

Roscher en collega’s (2012) vergeleken het alkaloïdenprofiel van twee steekproeven zelf-gefermenteerde Sceletium tortuosum met twee commercieel verkrijgbare kannapoeders en een monster van zelf-gefermenteerde Sceletium joubertii. Ze vonden vrijwel dezelfde alkaloïden in alle Sceletium tortuosum proeven: mesembrine, 4’-O-demethyl mesembranol, mesembranol en afgeleiden, en mesembrenone en afgeleiden.

De hoeveelheden verschilden echter sterk tussen de steekproeven: mesembrine was de dominante stof in één van de twee gefermenteerde Sceletium tortuosum planten, maar niet in de andere. Op dezelfde wijze waren mesembrine en mesembrenone de dominante alkaloïden in één van de kannapoeders, maar waren hun niveau’s relatief laag in het andere poeder. Daarnaast bevatte het eerste kannapoeder geen 4’-O-demethyl mesembranol en het tweede wel. Mesembrenone werd niet gevonden in Sceletium joubertii, de andere drie alkaloïden wel.

Fermentatie en oxaalzuur in kanna

Sceletium tortuosum bevat gemiddeld 1-1,5% alkaloïden. Volgens Gericke en Viljoen (2008) liggen de hoogst gevonden waarden in onbewerkte plantmateriaal van Sceletium rond de 2% van het droge gewicht.

Aangenomen wordt dat het fermentatieproces het alkaloïdenniveau in het plantmateriaal verhoogt en het aantal potentieel schadelijke oxalaten vermindert. Smith en collega’s (1996) noteren: “We stellen ons voor dat het fijnhakken van de plant, vóór de anaërobe fermentatie, ervoor zorgt dat oxalaat-afbrekende microben de (plastic) zak binnenkomen en zo de potentieel schadelijke effecten van het oxalaatzuur verminderen.”

Farmacologische activiteit van kanna

Om kanna’s effecten te begrijpen, hebben wetenschappers de neurologische werking van de belangrijkste alkaloïden onderzocht. Omdat de alkaloïdenverdeling in het plantmateriaal behoorlijk complex en variabel is, wordt de exacte werking van kanna nog niet volledig begrepen. De effecten kunnen bovendien per keer verschillend zijn.

Mesembrine, mesembrenon en mesembrenol functioneren allen als serotonine heropname remmers. Ze blokkeren de activiteit van de serotonine receptor en verhogen daarbij de activiteit van serotonine die al in de hersenen aanwezig is. De neurotransmitter serotonine reguleert onder meer de gemoedstoestand, het geheugen en leren, de eetlust en slaap.

De alkaloïden in Sceletium tortuosum blokkeren niet alleen de heropname van 5-hydroxy tryptamine (serotonine), maar ook het enzym fosfodiësterase 4 (PDE4). Over het algemeen staat PDE4 bekend als regulator van de gemoedstoestand, de wakkere staat en het procognitief functioneren (onder meer het lange termijn geheugen). Van PDE4-remmers wordt gezegd dat ze een hersenbeschermende, angstremmende, cognitie-verbeterende, antipsychotische, antidepressieve en een ontstekingsremmende werking hebben.

Meer dan één receptor geblokkeerd

Harvey en collega’s (2011) hebben het gestandaardiseerde (en gepatenteerde) Sceletium extract, Zembrin®, op maar liefst 77 receptoren en ionkanaalbindingsplaatsen getest. Dit extract, wat hoge concentraties mesembrenone, mesembrenol en mesembrine bevat, had op de meeste bindingsplaatsen geen effect. Het extract had wel een sterk remmende werking op de GABA receptoren, de 5-HT transporter, de delta-2-opioïde receptor, mu-opioïde receptor en de cholecystokinin-1 receptor. Ook blokkeerde het extract PDE4 volledig en had het een gedeeltelijk remmend effect op enkele subtypen van het fosfodiësterase enzyme.

De onderzoeksgroep testte de drie alkaloïden mesembrenol, mesembrenone en mesembrine ook afzonderlijk. Los van elkaar hadden ze nauwelijks effect op de GABA receptoren, delta-2-opioïde receptor, mu-opioïde receptor en cholecystokinin-1 receptor. Van alle drie de alkaloïden werd echter aangetoond dat ze de 5-HT transporter blokkeerden de PDE4 remden. Mesembrine had het sterkste effect op de 5-HT receptor, terwijl mesembrenone meer effect had op PDE4.