Wykorzystanie częstotliwości radiowej do zwalczania patogenów mikrobiologicznych

“Rozpoznawanie marki to śmierć” – mówi Arthur de Cordova, dyrektor generalny i współzałożyciel Ziel.

Kwiaty konopi muszą przejść badania mikrobiologiczne, zanim trafią do sprzedaży. Istnieją dwie możliwości ich uzyskania: promieniowanie jonizujące i promieniowanie niejonizujące. Promieniowanie jonizujące, czyli promieniowanie gamma, rentgenowskie i elektronowe, przenika przez kwiat i zabija DNA pleśni i patogenów, jednocześnie usuwając elektrony z atomów i cząsteczek kwiatu, a ta zmiana molekularna niweczy naturalną integralność kwiatu. Alternatywą niejonizującą jest promieniowanie radiowe. Jest to proces termiczny, który wykorzystuje wilgoć znajdującą się już w pąku, pozostawiając jego właściwości organoleptyczne zasadniczo niezmienione.

Od jedzenia do konopi

Firma Ziel nie zaczynała od konopi. W 2008 roku firma skomercjalizowała technologię częstotliwości radiowych opracowaną na Uniwersytecie Kalifornijskim w Davis pod nazwą RF Biocidics i spędziła pierwsze lata na pasteryzacji orzechów drzewnych, a następnie dodawała do nich nasiona, daktyle i suszone śliwki.

“Dziesięć lat temu zgłosił się do nas duży operator z Kolorado” – mówi Arthur. “Właśnie powiadomiono ich z władz stanowych, że zamierzają wdrożyć testy mikrobiologiczne”. Nic na rynku nie rozwiązywało tego problemu, a sprzęt, którym dysponował Ziel, był skonstruowany na zupełnie inną skalę.

“W branży spożywczej nasze maszyny wymagają długich tuneli radiowych z taśmociągami, które przetwarzają 900 kg na godzinę, co nie było szczególnie odpowiednie dla konopi” – wyjaśnia Arthur. “Dlatego opracowaliśmy maszynę, która będzie wykonywać procesy partiami”.”

Ta jednostka pierwszej generacji wciąż działa po dziesięciu latach. W 2023 roku Ziel zaprezentował jej następcę na MJBizCon, a ta maszyna jest… zapytanie ofertowe, który zastąpił APEX 7 i został opracowany na podstawie doświadczeń zebranych w ciągu dekady komercyjnej eksploatacji APEX 7. Odnowione jednostki APEX 7 Są nadal dostępne, a Ziel twierdzi, że oferują taką samą wydajność i skuteczność jak maszyny obecnej generacji. Maszyny Ziel działają obecnie na pięciu kontynentach, a w sektorze konopi oznacza to Stany Zjednoczone i Kanadę, a także europejskie rynki medyczne, w tym Portugalię, Niemcy i Macedonię Północną.

Testowanie w USA

Testy mikrobiologiczne w Europie i Stanach Zjednoczonych przebiegają inaczej, a w USA procedura jest bardziej skomplikowana. Konopie indyjskie nie są legalne na szczeblu federalnym, więc nie ma ujednoliconych wymagań dotyczących testów, a każdy stan opracował własne wytyczne dotyczące maksymalnej dopuszczalnej zawartości mikroorganizmów.

W zasadzie w każdym stanie testuje się trzy patogeny: Aspergillus, Salmonella i E. coli. Poza tymi trzema, każdy stan dodaje to, czego chce, czy to całkowitą liczbę drożdży i pleśni, całkowitą liczbę bakterii tlenowych, bakterie grupy coli, czy bakterie Gram-ujemne tolerujące żółć. Do stanów wymagających testu BTGN należą Waszyngton, Massachusetts, Nowy Meksyk, Nowy Jork, Illinois i Ohio. Kanada również go wymaga.

Ziel dostosowuje więc proces wsadowy do obciążenia biologicznego każdego plantatora i wymagań stanu. “Jeśli plantator zgłasza się do nas z informacją, że zamierza uprawiać w Kolorado, mamy receptury na te konkretne mikroorganizmy” – mówi Arthur. “Jeśli ktoś znajduje się w Michigan, sprawdzamy przepisy i udostępniamy plantatorowi odpowiednie receptury dekontaminacji”.”

Sam proces jest prosty w wykonaniu. Operator ładuje kwiaty do worka zgodnego ze standardem Ziel i umieszcza go w maszynie; powstaje pole elektromagnetyczne, a fale radiowe docierają do wilgoci w środku pąka, zamiast oddziaływać na jego powierzchnię. Ciepło wykonuje całą pracę. Dlatego musi być kontrolowane.

“Aby zabić najbardziej odporne na ciepło patogeny, temperatura może sięgać 95 stopni Celsjusza” – wyjaśnia Arthur. “Jednak nie musi ona utrzymywać się w tej temperaturze przez długi czas. Nasza maszyna osiąga ją w ułamku sekundy, zapewniając zniszczenie docelowych mikrobów przy jednoczesnym zachowaniu integralności produktu”. Procedura operacyjna (SOP) nakazuje otwarcie worka zaraz po opuszczeniu maszyny i przeniesienie kwiatu do drugiego worka, co pozwala na szybki spadek temperatury.

Cykl RFX trwa średnio 14 minut i obejmuje obróbkę od 1,3 do 2,5 kg, czyli około 2,8 do 5,5 funta, co daje około 160 funtów (ok. 72 kg) w ciągu ośmiogodzinnej zmiany przy koszcie około 16 centów energii elektrycznej za funt. Arthur oszacował, że proces radiowy jest pięć razy szybszy niż ten sam proces wykonywany za pomocą aparatu rentgenowskiego. Sprzęt rentgenowski wymaga również chłodzenia, co wiąże się z przestojem równym czasowi sprawności urządzenia, i wymaga instalacji dodatkowego sprzętu chłodzącego, podczas gdy RFX działa 24 godziny na dobę.

Techniki mają teraz za sobą standard

Jedna rzecz się zmieniła od czasu pierwszej publikacji tego posta. W maju 2025 roku ASTM International opublikowało normę D8575-25, Standardowy przewodnik po technikach obniżania obciążenia mikrobiologicznego pozbiorczych kwiatostanów konopi indyjskich i siewnych., pierwszy standardowy przewodnik dotyczący kontroli mikrobiologicznej w konopiach i konopiach siewnych po zbiorach.

Wiceprezes ds. Nauki i Regulacji w firmie Ziel, Parastoo Yaghmaee, była jedną z ekspertek, które pomagały w badaniach nad tym projektem. Dołączyła do ASTM International w 2020 roku, po utworzeniu Komitetu ds. Konopi (D37), a w 2021 roku utworzono podkomisję w celu opracowania przewodnika. Każdy ekspert opisał technologię, którą znał najlepiej. Parastoo wykorzystało częstotliwości radiowe. Przewodnik opisuje promieniowanie gamma i wiązkę elektronów, ozon, promieniowanie UV, niejonizujące częstotliwości radiowe oraz mniej popularne opcje, takie jak pasteryzacja parowa, i nie rekomenduje żadnej z nich. Właśnie do tego służy przewodnik.

Testowanie w Europie

W Europie obowiązuje odwrotny model. UE nadzoruje medyczną marihuanę, uprawa odbywa się w obiektach zatwierdzonych przez GACP, a przetwarzanie po zbiorach – w obiektach zatwierdzonych przez GMP. Standardy testowania są ustalane na poziomie krajowym i oparte na standardach Farmakopei.

W maju 2024 r. Ziel osiągnął kamień milowy, kiedy jego partner Portocanna, przetwórca medycznej marihuany w Portugalii, otrzymał walidację GMP do dekontaminacji kwiatów konopi za pomocą technologii radiowej Ziel. Było to pierwsze zatwierdzenie GMP UE dla kontroli mikroorganizmów za pomocą częstotliwości radiowej w konopiach, a Portocanna prowadzi zakład o powierzchni 3000 m² z certyfikatem GMP UE, w którym zarejestrowanych jest 25 zastrzeżonych odmian.

Warto precyzyjnie określić, co to obejmuje. Posiadanie walidacji GACP i GMP nie oznacza, że dana maszyna posiada certyfikat GMP, ponieważ zakład posiadający walidację GMP stosuje się do udokumentowanego sprzętu i odpowiednich procedur operacyjnych (SOP) tego zakładu. “Wszystkie nasze urządzenia zainstalowane w europejskich zakładach GMP posiadają certyfikat GMP” – wyjaśnia Arthur. “Współpracując z europejskimi plantatorami, dostarczamy również dokumentację GMP, aby usprawnić ich proces ubiegania się o GMP; jest to standardowa procedura dla sprzętu w przemyśle farmaceutycznym”.”

Jest jeszcze druga kwestia, która w Europie rzadko jest podnoszona na targach. Niemieckie przepisy AMRadV wymagać od operatora uzyskania licencji na każdą odmianę konopi poddaną działaniu promieniowania jonizującego przed jej sprzedażą, w cenieokoło 5000 euro za odmianę konopi, przy typowym czasie zatwierdzenia wynoszącym od 6 do 12 miesięcy, a potencjalnie nawet do 18 miesięcy. Częstotliwość radiowa nie wiąże się z takimi wymaganiami.

Pod każdą z tych decyzji kryje się zapis tego, co zrobiła maszyna. “Jesteśmy ludźmi kierującymi się danymi” – mówi Arthur. “Wszystkie dane maszynowe z cykli wykonywanych na naszych maszynach są rejestrowane i zapisywane w chmurze. Następnie uzgadniamy te dane z otrzymanymi Certyfikatami Analizy”.”

Panel został stworzony z myślą o zmienności szczepów, ponieważ nie każda odmiana reaguje w ten sam sposób na etap zabijania. Jedna może być bardziej wrażliwa na dekarboksylację. Inna może nie przejść testów w warunkach, które nie powodują żadnych zmian w pomieszczeniu. Panel pokazuje, które szczepy są bardziej podatne na pleśń i patogeny, monitoruje przestrzeganie procedur SOP i może przewidzieć, kiedy produkt nie przejdzie testów, a receptury są dostosowywane dla każdej odmiany w przypadku pojawienia się wzorca. Kwiaty przechowywane w temperaturze od 8 do 12% przechodzą testy zgodności mikrobiologicznej częściej niż 99%.

“Jesteśmy dobrze przygotowani na to, co przyniesie przyszłość w UE” – podkreśla Arthur. “Inwestujemy tam więcej środków, aby lepiej służyć europejskiemu sektorowi marihuany medycznej, oferując bezpieczne i zgodne z normami ekologicznymi rozwiązania w zakresie dekontaminacji”.”