Alternative production method of Psilocybin, bioreactor cultivation of Psilocybe Cubensis
(2025) KBTM05 20251Biotechnology
Biotechnology (MSc)
- Abstract
- The scientific interest in psilocybin has recently been reignited, the research community has once again begun to investigate the promising potential that psilocybin offers in the area off treatment of depression and PTSD. An obstacle to the research of psilocybin is that today pharmaceutical grade psilocybin is produced using an inefficient and thus costly synthetic process. This hampers the research as the availability of the molecule is low and the price is high. By creating a cheaper or more efficient process, it is hoped that this may help encourage further research and clinical trials into psilocybin. Perhaps even a medical application in the future.
This projects aim is to investigate the feasibility of liquid culture... (More) - The scientific interest in psilocybin has recently been reignited, the research community has once again begun to investigate the promising potential that psilocybin offers in the area off treatment of depression and PTSD. An obstacle to the research of psilocybin is that today pharmaceutical grade psilocybin is produced using an inefficient and thus costly synthetic process. This hampers the research as the availability of the molecule is low and the price is high. By creating a cheaper or more efficient process, it is hoped that this may help encourage further research and clinical trials into psilocybin. Perhaps even a medical application in the future.
This projects aim is to investigate the feasibility of liquid culture cultivation of Psilocybe cubensis for an industrial process. Similar processes are utilised today, for example in the production of citric acid which today is produced in submerged liquid cultures by Aspergillus niger.
High Pressure Liquid Chromatography coupled to a Mass Spectrometer was employed for the separation and detection psilocybin in the fungal extracts. Due to the highly polar and zwitterionic nature of psilocybin separation proved to be difficult using a conventional C18 column. Hence other chromatography column formats were evaluated.
Two mediums were tested during the project, potato dextrose broth and a defined minimal media. The potato dextrose broth produced significantly higher growth rates compared to the minimal media, yet no psilocybin could be definitively detected in the samples grown in it. (Less) - Popular Abstract (Swedish)
- Depression är ett stort problem i samhället idag, det vanligaste läkemedlet som används för behandling av det är någon typ av Selektiva serotoninåterupptagshämmare (SSRI). Dessa läkemedel är effektiva men kräver regelbundna doser och har otrevliga sidoeffekter såsom viktuppgång, emotionell avtrubbning och sexuell dysfunktion.
Psilocybin har nyligen fått uppmärksamhet som ett alternativ till dessa läkemedel, en till två doser har resulterat i likvärdig förbättring i mentalt välmående som SSRI i upp till 6 månader efter doserna utan upprepade doser. Detta är väldigt lockande av flera skäl, behandlingen är betydligt mindre beroende av patienten och hur bra patienten följer sitt schema för när medicinen ska tas. Även sidoeffekterna av... (More) - Depression är ett stort problem i samhället idag, det vanligaste läkemedlet som används för behandling av det är någon typ av Selektiva serotoninåterupptagshämmare (SSRI). Dessa läkemedel är effektiva men kräver regelbundna doser och har otrevliga sidoeffekter såsom viktuppgång, emotionell avtrubbning och sexuell dysfunktion.
Psilocybin har nyligen fått uppmärksamhet som ett alternativ till dessa läkemedel, en till två doser har resulterat i likvärdig förbättring i mentalt välmående som SSRI i upp till 6 månader efter doserna utan upprepade doser. Detta är väldigt lockande av flera skäl, behandlingen är betydligt mindre beroende av patienten och hur bra patienten följer sitt schema för när medicinen ska tas. Även sidoeffekterna av psilocybin är milda jämfört med de för SSRI, förutom de 4-6 timmars hallucinogena tillståndet som psilocybin inducerar.
Tyvärr är den syntetiska produktionen av psilocybin som används idag ineffektiv och dyr, detta saktar ner forskningen kring molekylen. Karolinska slutförde nyligen en klinisk studie med psilocybin där nästan hälften av forskningspengarna gick till framställning av molekylen. Syftet med det här projektet har varit att försöka hitta en alternativ metod att framställa psilocybin genom att odla upp mycel från svampen Psilocybe cubensis, Ringslätskivling, i ett flytande medium. Anledningen till att processen bygger på mycel i flytande medium är för att den då ska kunna skalas upp till en industriell process på flera hundra liter.
I detta projekt har mycel från P.cubensis odlats i skakflaskor och i mindre bioreaktorer för att bättre simulera hur en industriell process hade kunnat fungera. Efter tillväxt i de olika behållarna har materialet torkats, krossats och extraherats från pulvret.
Proverna analyserades för att detektera om psilocybin fanns och målet var även att bestämma i vilken koncentration det fanns.
Tyvärr visade sig detektion vara svårare än väntat så det fanns inte tid att bestämma koncentrationen i proverna utan bara att fastslå att psilocybin fanns. En uppskattning av processens effektivitet kan dock fortfarande göras med data från litteraturen, 0.15 - 2% psilocybin kan vanligen hittas i mycel från P. cubensis. Baserat på tillväxten i bioreaktorn och ett medelvärde av psilocybin innehållet från litteraturen kan genomförbarheten av idén utvärderas där 1 liter media ger cirka 45 mg psilocybin efter 10 dagars tillväxt. Eftersom tillväxtmediet består framför allt av potatis är det billigt och då en normal dos av psilocybin för en människa är 20-25 mg kan processen ha potential jämfört med den syntetiska i vilket ett gram rent psilocybin kostar ca. 25000 kr eller mer att tillverka. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/9205202
- author
- Hedlund, Petter LU
- supervisor
- organization
- course
- KBTM05 20251
- year
- 2025
- type
- H2 - Master's Degree (Two Years)
- subject
- keywords
- psilocybin, bioreactor, HPLC, HPLC-MS, depression, mycelium, biotechnology
- language
- English
- id
- 9205202
- date added to LUP
- 2025-06-25 10:01:17
- date last changed
- 2025-06-25 10:01:17
@misc{9205202,
abstract = {{The scientific interest in psilocybin has recently been reignited, the research community has once again begun to investigate the promising potential that psilocybin offers in the area off treatment of depression and PTSD. An obstacle to the research of psilocybin is that today pharmaceutical grade psilocybin is produced using an inefficient and thus costly synthetic process. This hampers the research as the availability of the molecule is low and the price is high. By creating a cheaper or more efficient process, it is hoped that this may help encourage further research and clinical trials into psilocybin. Perhaps even a medical application in the future.
This projects aim is to investigate the feasibility of liquid culture cultivation of Psilocybe cubensis for an industrial process. Similar processes are utilised today, for example in the production of citric acid which today is produced in submerged liquid cultures by Aspergillus niger.
High Pressure Liquid Chromatography coupled to a Mass Spectrometer was employed for the separation and detection psilocybin in the fungal extracts. Due to the highly polar and zwitterionic nature of psilocybin separation proved to be difficult using a conventional C18 column. Hence other chromatography column formats were evaluated.
Two mediums were tested during the project, potato dextrose broth and a defined minimal media. The potato dextrose broth produced significantly higher growth rates compared to the minimal media, yet no psilocybin could be definitively detected in the samples grown in it.}},
author = {{Hedlund, Petter}},
language = {{eng}},
note = {{Student Paper}},
title = {{Alternative production method of Psilocybin, bioreactor cultivation of Psilocybe Cubensis}},
year = {{2025}},
}