Interviste RQS - Ecco a Voi Andreu, Biologo Specializzato in Genetica di Cannabis

Alla Royal Queen Seeds siamo alla costante ricerca delle migliori informazioni e conoscenze sulla cannabis. Nelle nostre interviste abbiamo l'occasione di parlare con figure provenienti da tutti i settori dell'industria cannabica. Oggi, abbiamo il piacere di parlare con Andreu.

Ciao, mi chiamo Andreu. Sono un biologo di 27 anni specializzato in miglioramento genetico delle piante. La cannabis è una coltura che mi appassiona da sempre, a tal punto che durante i miei studi ho portato avanti un progetto sull’applicazione terapeutica dei cannabinoidi. Attualmente, sto collaborando a diversi progetti di ricerca e sviluppo. Tra questi, c’è un programma di ibridazione incentrato sulla creazione di nuove varietà di cannabis.

1. Cosa sono i cannabinoidi, i terpeni e i flavonoidi presenti nelle piante di cannabis?

Tutti questi composti sono metaboliti secondari della pianta che non sono direttamente coinvolti nella sua crescita, ma nell’interazione tra la pianta e il suo ambiente. Cannabinoidi e terpeni sono prodotti in grandi quantità nelle infiorescenze femminili e, in misura minore, nelle foglie. Tuttavia, i flavonoidi si trovano principalmente nelle foglie della pianta.

I cannabinoidi sono un gruppo molto ampio di sostanze che si legano ai recettori dei cannabinoidi presenti nel nostro corpo. I cannabinoidi non si trovano solo nella pianta di cannabis. Esistono anche gli endocannabinoidi (prodotti dal nostro cervello) e i cannabinoidi sintetici (sintetizzati in laboratorio). Finora, sono stati identificati circa 150 cannabinoidi nella pianta di cannabis, di cui pochissimi sono psicoattivi.

I terpeni sono sostanze volatili che definiscono le caratteristiche organolettiche (sapori ed aromi) di una pianta. Sono responsabili dei sapori buoni o cattivi che percepiamo quando consumiamo una determinata varietà.

Infine, i flavonoidi sono composti fenolici che hanno acquisito molta importanza negli ultimi anni per la loro funzione antiossidante. Nelle piante, molti flavonoidi sono espressi sotto forma di pigmenti. Ad esempio, quando notiamo che una pianta di cannabis assume colorazioni violacee, è perché all’interno delle sue cellule ci sono dei compartimenti, chiamati vacuoli, che accumulano un contenuto più elevato di antociani e, di conseguenza, otteniamo questa pigmentazione viola.

2. Perché la cannabis produce queste sostanze in modo naturale?

Le piante producono migliaia di composti chimici e la cannabis non fa eccezione. Sebbene cannabinoidi e terpeni abbiano un effetto molto diverso sulle persone, la pianta di marijuana li sintetizza per uno scopo comune: difendersi dagli insetti erbivori. È interessante notare che gli insetti non possiedono un sistema endocannabinoide e non rispondono alla cannabis come gli esseri umani. Ad esempio, è stato dimostrato che il THCA induce la morte cellulare nelle cellule degli insetti.

Alcuni ricercatori hanno scoperto che i cannabinoidi hanno anche la capacità di proteggere le piante da batteri e funghi, grazie alla loro attività antifungina e antibiotica. Inoltre, i terpeni proteggono anche la pianta dalle alte temperature. La strategia delle piante è chiara: immagazzinare queste sostanze protettive nei tricomi situati sui fiori femminili, la parte più importante della pianta incaricata della produzione dei semi.

Infine, la pianta produce flavonoidi per catturare determinate lunghezze d’onda della luce diverse dalle clorofille, motivo per cui determinati colori vengono prodotti nelle foglie e nei fiori. Inoltre, proteggono le piante dai raggi UV.

3. Nella stessa varietà di cannabis possiamo aspettarci sempre gli stessi risultati in termini di cannabinoidi, terpeni e flavonoidi?

No, ma questo sarebbe l’ideale. La biologia indica che un fenotipo è l’espressione di un insieme di geni in un dato ambiente. Sulla base di questa semplice equazione, tutte le piante della stessa varietà dovrebbero contenere gli stessi geni coinvolti nella produzione di cannabinoidi, terpeni e flavonoidi.

Tuttavia, siccome si tratta di caratteristiche molto complesse controllate da numerosi geni, ci sono sempre delle piccole variazioni genetiche. Inoltre, le condizioni di crescita dovrebbero essere uguali ed omogenee per tutte le piante in termini di substrato, irrigazione, concimazione, temperatura, luce, ventilazione…

"Per ottenere un buon profilo terpenico, non esagerate mai con i fertilizzanti durante la fase di fioritura, poiché alterano il sapore." 

4. Quali cannabinoidi, terpeni e flavonoidi si trovano prevalentemente nella pianta di cannabis?

Per il momento, i cannabinoidi più conosciuti sono THC e CBD. Tuttavia, negli ultimi anni sono state scoperte varietà con concentrazioni rilevanti di cannabinoidi minoritari, come cannabigerolo (CBG), cannabicromene (CBC), cannabidivarina (CBDV) e tetraidrocannabivarina (THCV). Quest’ultima ha proprietà psicoattive. A questo proposito, ho visto che la Royal Queen Seeds ha lanciato due varietà con cannabinoidi minoritari, una con CBG ed un’altra con CBDV.

Per quanto riguarda i terpeni, vorrei porre in evidenza pinene, mircene, limonene, linalolo e cariofillene. Ogni terpene conferisce un aroma specifico al profilo organolettico della varietà. Infine, sebbene sui flavonoidi si sappia molto meno, alcuni si trovano esclusivamente nella pianta di cannabis, come le cannaflavine A, B e C, che mostrano una funzione antinfiammatoria.

5. Come agiscono nel nostro organismo?

I cannabinoidi si legano ai recettori di cannabinoidi distribuiti nel nostro corpo. Esistono due principali recettori di cannabinoidi: CB1 e CB2. Per questo motivo, un cannabinoide può agire su un recettore di cannabinoidi situato nel cervello, così come nell’intestino o in una cellula del sistema immunitario.

Per quanto riguarda i terpeni ed i flavonoidi, essi partecipano modulando l’azione farmacologica dei cannabinoidi attraverso l’effetto entourage. Pertanto, terpeni e flavonoidi modificano l’azione dei cannabinoidi nel nostro organismo. Ad esempio, nel 2018 fu pubblicato uno studio preclinico sul cancro al seno dove emerse che i preparati di THC con terpeni e flavonoidi hanno una maggiore efficacia antitumorale rispetto alla somministrazione di THC isolato. Tuttavia, i meccanismi molecolari coinvolti tra cannabinoidi, terpeni e flavonoidi nel nostro corpo non sono ancora del tutto chiari.

6. Perché il THC sballa e il CBD no?

Studiando più da vicino il THC e il CBD, notiamo che la loro struttura chimica è molto simile. La loro composizione chimica è esattamente la stessa: 21 atomi di carbonio, 30 di idrogeno e 2 di ossigeno. Tuttavia, la disposizione dei loro atomi è diversa e, quindi, le loro proprietà chimiche e farmacologiche sono distinte.

Ma perché il THC è psicoattivo e il CBD no? Per rispondere facilmente a questa domanda dobbiamo capire come interagiscono con i recettori di cannabinoidi CB1, situati principalmente nel sistema nervoso centrale. L’effetto psicoattivo del THC è dovuto alla sua attività agonista con il recettore di cannabinoidi CB1. Si lega con un’alta affinità e lo attiva, dando origine al suo effetto psicoattivo.

Tuttavia, il CBD si lega con un’affinità molto bassa a questo recettore ed agisce anche come un modulatore allosterico negativo. Ciò significa che il suo legame non attiva il recettore, ma riduce la sua attività e, quindi, la stimolazione da parte di altri cannabinoidi come il THC. Per questo motivo, una cima con alte concentrazioni di THC e basse di CBD avrà sempre un effetto psicoattivo maggiore di una cima con alti livelli di THC e di CBD.

7. Qual è la differenza tra cannabinoidi naturali e sintetici?

Un cannabinoide sintetico è una molecola sintetizzata che imita la struttura chimica del THC o del CBD per interagire con i recettori di cannabinoidi. Questi composti sono stati creati per esaminare i possibili effetti terapeutici dei due cannabinoidi e per studiare la farmacologia dei recettori di cannabinoidi, sebbene negli ultimi anni siano stati utilizzati anche come sostanze stupefacenti.

Quando sono usati in ambito ricreativo, i cannabinoidi sintetici vengono miscelati o spruzzati su materiale vegetale utilizzando solventi come acetone o metanolo per dissolvere i cannabinoidi. Sono commercializzati illegalmente come incensi a base di erbe, aromi e fertilizzanti con marchi come “Spice”, “K2” e “Mojo”.

Ci teniamo a ribadire che queste sostanze non sono cannabinoidi naturali, né cannabis, e il loro consumo può essere davvero pericoloso. Ad esempio, l’HU-210 ha dimostrato di essere 100–800 volte più potente del THC. Inoltre, questi composti non sono stati testati su esseri umani o animali e, non appena quelli in circolazione vengono messi al bando, i produttori trovano subito nuove varianti con cui rimpiazzarli. Ad oggi, l’Osservatorio Europeo delle Droghe e delle Tossicodipendenze (OEDT) ha rilevato un totale di 169 diversi cannabinoidi sintetici.

8. Possiamo aumentare la produzione di cannabinoidi, terpeni o flavonoidi nella pianta?

Certo che possiamo. Dal mio punto di vista è fondamentale ottimizzare tutte le condizioni di crescita per ottenere la massima espressione di questi tratti. Personalmente, mi concentrerei in particolare sull’illuminazione e sulla concimazione.

Diversi studi hanno dimostrato che l’illuminazione a LED aumenta la produzione totale di cannabinoidi rispetto alle lampade ad alta pressione di sodio (HPS). Inoltre, è stato dimostrato che la luce UV-B aumenta la concentrazione di THC e flavonoidi. Per quanto riguarda la concimazione, durante la fase di fioritura è molto importante fornire alla pianta i macronutrienti (soprattutto fosforo e potassio) ed i micronutrienti di cui ha bisogno, senza provocare tossicità.

Per ottenere un buon profilo terpenico, non esagerate mai con i fertilizzanti durante la fase di fioritura, poiché alterano il sapore. Infine, per poter osservare qualche flavonoide, come gli antociani, non è necessario aumentare direttamente la loro produzione, ma fornire un ambiente più fresco alla pianta per degradare le clorofille ed ottenere quel colore violaceo.

9. I cannabinoidi cambiano a seconda del modo in cui vengono consumati?

Sì, cambiano. La cannabis può essere consumata principalmente per inalazione o ingestione. Nel caso del fumo, dal momento in cui vengono esposti alla fiamma di un accendino, i cannabinoidi sono decarbossilati passando dalla loro forma acida (THCA e CBDA) alla loro forma neutra (THC e CBD). Una volta che il fumo avrà raggiunto i polmoni, questi cannabinoidi verranno introdotti nel flusso sanguigno alla loro massima concentrazione entro 2–10 minuti.

Tuttavia, quando mangiamo della cannabis “cruda”, questo processo di decarbossilazione viene a mancare e, di conseguenza, consumiamo i cannabinoidi nelle loro forme acide (THCA e CBDA), senza ottenere gli effetti associati a THC e CBD. Per questo motivo, è necessario decarbossilare prima i cannabinoidi esponendoli a calore. Una volta ingerito, il THC viene metabolizzato nel fegato convertendosi in 11-idrossi-delta(9)-tetraidrocannabinolo, un metabolita psicoattivo simile al THC, mentre il CBD viene convertito in 7-idrossi-cannabidiolo. Gli effetti della cannabis assunta per via orale compaiono dopo un intervallo di tempo compreso tra 30 e 90 minuti, raggiungendo il loro pieno potenziale dopo 2 o 3 ore.

10. Qual è il processo di decarbossilazione ottimale per i cannabinoidi?

Come accennato in precedenza, la decarbossilazione avviene attraverso la combustione dei cannabinoidi, che si convertono dalle loro forme acide (THCA e CBDA) alle loro forme neutre (THC e CBD). Si tratta di una reazione chimica molto semplice, dove una molecola di anidride carbonica (CO₂) viene persa a causa delle alte temperature o della luce UV. Per eseguire la decarbossilazione, si dovrebbe tenere presente che le temperature molto elevate e la presenza di ossigeno o luce contribuiscono anche alla degradazione dei cannabinoidi. Per questo motivo, la cannabis dovrebbe essere sempre conservata in un luogo fresco e buio.

La decarbossilazione ottimale del THCA si ottiene applicando una temperatura di 110°C per 30 minuti, 130°C per 9 minuti o 145°C per 6 minuti. Tuttavia, con temperature più elevate o tempi di esposizione più lunghi, il THC si degraderà in cannabinolo (CBN), un cannabinoide meno psicoattivo.

Nel caso del CBDA, la temperatura ottimale per la sua decarbossilazione varia tra 110°C e 130°C per 30–45 minuti. In caso di degradazione, questo produce cannabielsoino (CBE), un cannabinoide presente nella pianta in concentrazioni inferiori allo 0,01%.

Infine, va notato che ogni volta che fumiamo cannabis, i cannabinoidi vengono completamente decarbossilati, ma una parte di essi si degrada durante la combustione. Pertanto, per evitare questa degradazione, è consigliabile usare i vaporizzatori.