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Dott. Giuseppe Montefrancesco

Marijuana e sintesi in pianta dei cannabinoidi

La marijuana è una miscela di materiale vegetale (cannabis grezza) foglie, gambi, semi e fiori secchi sminuzzati della pianta; questa miscela può essere verde, marrone o grigio scuro.
La marijuana è utilizzata in diversi modi, quello più comune è di fumarla preparando una sorta di sigaretta detta“spinello” ma è utilizzata anche per la preparazione di infusi o mischiata a degli alimenti. A volte è fumata utilizzando delle pipe chiamate “bong”;

Il THC e il CBD sono entrambi sintetizzati dalla cannabis e depositati nei tricomi ghiandolari (peli escretori o tricomi ghiandolari sono tessuti secretivi esterni) .
I tricomi sono simili a steli molto piccoli, sono come piccolissimi peli (non osservabili ad occhio nudo), muniti di piccole protuberanze circolari e sono diversi dai pistilli (al contrario visibili ad occhio nudo, fondamentali nel momento della fioritura della cannabis femminile per la sua impollinazione).
I tricomi, ricoprono le cime fiorite della cannabis e sono distribuiti in modo abbondante attorno ai fiori femminili. Come un manto di resina, rappresentano il rivestimento difensivo naturale della pianta.  Queste strutture resinose e appiccicose proteggono la pianta da erbivori, insetti, funghi, stress ambientali, raggi UV; complessivamente difendono la cannabis fiorita che deve essere impollinata (inseminata).  E’ questa la loro funzione.
I tricomi (Figura 1) producono la più alta quantità di cannabinoidi e la loro ricchezza in THC o CBD dipende dalla specie di cannabis considerata.
Massimizzare la produzione di questi tricomi escretori (e /o migliorare l’efficienza dell’estrazione dei cannabinoidi da essi) è un metodo chiave per aumentare la potenza dei prodotti a base di cannabis.
Oltre ai cannabinoidi, i tricomi ghiandolari contengono oli essenziali noti come terpeni, che conferiscono alla cannabis l’odore caratteristico e il sapore oltre che influenzarne gli effetti farmacologici e quindi l’esperienza d’uso del consumatore.
I fiori delle piante femminili di cannabis vengono, per queste ragioni, raccolti, essiccati, privati degli steli e quindi pronti all’uso.
Le foglie, al contrario, contengono basse concentrazioni di cannabinoidi e le altre parti della pianta, come lo stelo, i semi e le radici, contengono minime quantità o nessun cannabinoide.

Quando la cannabis viene prodotta in condizioni controllate, le piante femminili sono coltivate quasi esclusivamente in assenza di piante maschili e viene chiamata “sinsemilla”, (Figura 2) dallo spagnolo “sin” (senza) e “semilla” (seme). E’ anche nota come cannabis coltivata in casa , “nederwiet” nei Paesi Bassi e “skunk” nel Regno Unito.
Questo processo impedisce la fecondazione, “costringendo” le piante femminili a continuare a fiorire per più tempo e produrre più tricomi, con conseguente maggiore concentrazione di cannabinoidi.
La “sinsemilla” è in genere prodotta nell’UE e sembra essere il tipo più comune di cannabis utilizzata in Europa.
La freschezza del prodotto e un’elevata abbondanza di tricomi ghiandolari favoriscono anche elevati livelli di terpeni che creano un l’odore forte e particolare della cannabis.

Fig 1 Tricomi (a sinistra) e manto di tricomi (a destra) sulla superficie della cannabis femminile.

Fig. 2 Sensimilla

Numerosi altri fattori contribuiscono al profilo cannabinoide della cannabis vegetale (Potter, 2014). La sintesi di THC e il CBD è infatti determinata geneticamente e si possono avere piante che producono alti livelli di THC o alti livelli di CBD o una miscela di THC e CBD.
THC e CBD sono prodotti nella pianta da un precursore comune (il cannabigerolo) attraverso distinti percorsi di biosintesi e ciò significa che la produzione di CBD limita la quantità di THC sintetizzato e viceversa. Fig 3. Di conseguenza, alcune varietà di cannabis sono selezionate per massimizzare quasi esclusivamente la “resa” di THC; altre varietà si selezionano con prevalenza di CBD.


Fig. 3 Sintesi del THC, del CBD del CBC dal precursore comune.

Le piante di cannabis sono selezionate e coltivate per ottenere caratteristiche desiderabili commercialmente come un ottimo profilo di cannabinoidi e terpeni ed una resa elevata di fiori e resistenza alle malattie.
Ci sono molti differenti ceppi disponibili. Un’analisi di campioni di cannabis venduti nei bar nei Paesi Bassi dal 2005 al 2015 ha scoperto che le varietà più comunemente vendute erano le cosiddette White Widow’, ‘K-2’, ‘Power Plant’, ‘Amnesia Haze’ and ‘Jack Herrer’; tutte avevano concentrazioni medie di THC del 16-17% (Niesink et al.,2015).
I dati THC più recenti (2016-2017) pubblicati dall’Istituto Trimbos ha mostrato che la cannabis erboristica coltivata in casa (domestica)) aveva una concentrazione media di THC del 17%.

Oltre alla genetica, l’ottimizzazione delle condizioni di crescita può avere marcati effetti sulla sintesi cannabinoidi.
Per la produzione di cannabis indoor si utilizzano in genere potenti sistemi di illuminazione che, manipolando la lunghezza del ciclo giorno-notte, mantengono la fioritura per tutto l’anno e generatori di CO2 che aumentano fotosintesi aumentando i livelli di CO2.
Infine, vengono ordinariamente usati fertilizzanti e i pesticidi per promuovere la crescita delle piante e prevenire danni da muffe o insetti.

da EMCDDA Developments in the European Cannabis Market – 2019

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