Introducción a la producción de cannabinoides
La producción de cannabinoides
La síntesis de cannabinoides de cualquier planta de cannabis está determinada a nivel genético. Es decir, en función de sus genes podrá llegar a producir una ratio concreta de THC y CBD, así como de otros cannabinoides. No obstante, la herencia genética no es el único factor de influencia sobre este proceso y el ambiente también lo condiciona, pudiendo influir sobre la cantidad (o porcentaje) de cannabinoides producidos.
¿Qué son los cannabinoides?
Los cannabinoides son un determinado tipo de compuesto que actúa sobre el sistema endocannabinoide de los mamíferos. Se pueden clasificar en varios grupos según su origen (animal, vegetal o sintético), pero los más importantes por su potencial terapéutico, son los fitocannabinoides, es decir, los de origen vegetal. Estos son producidos únicamente por la planta de cannabis y se han identificado más de 100 hasta la fecha. Los más frecuentes y abundantes son el THC y el CBD, pero también hay otros bastante comunes como el CBG, CBN o el CBC, por ejemplo.
Producción del THC y el CBD
Estos cannabinoides son los más ampliamente estudiados y de los que mejor se conoce su producción, aunque todavía quedan ciertas incógnitas respecto a ella. La planta los produce en sus formas ácidas no psicoactivas (THCA y CBDA) y por medio de la luz y el calor pasan a sus formas neutras (THC y CBD) en un proceso llamado descarboxilación. Las rutas biosintéticas ilustran la sucesión de estados de una sustancia inicial hasta uno o varios productos finales. En este caso, la ruta biosintética de estos fitocannabincoides tiene su punto de partida en la combinación de diversos compuestos que dan como resultado el ácido cannabigerólico (CBGA). Este cannabinoide es el precursor de ambos y, en función de determinadas condiciones definidas a nivel genético, da lugar a una mayor producción de THCA o CBDA, o a una cantidad similar de los dos. Estas condiciones genéticamente determinadas hacen referencia a la presencia de las enzimas sintasas del THCA o CBDA (THCAS o CBDAS) que catalizan su proceso de biosíntesis.
Según una investigación reciente llevada a cabo por Weiblen et al., a nivel genético, la presencia de dichas enzimas está determinada en al menos dos loci vinculados, uno que dispone la presencia de THCAS y otro, la de CBDAS. La combinación alélica en cada uno de ellos daría lugar a tres quimiotipos distintos: uno con gran cantidad de THC en relación al CBD, otro con una cantidad similar de ambos y otro con una gran cantidad de CBD en relación al THC1. La existencia de estos tres quimiotipos ya se había postulado anteriormente en otros trabajos de investigación. De hecho, una buena parte de la comunidad científica los acepta como criterio de diferenciación entre especies, atribuyendo al cáñamo una elevada producción de CBD.
Herencia y quimiotipos
Diversos estudios apuntan a que la herencia del quimiotipo para estos cannabinoides sigue un patrón mendeliano de codominancia2 y 3. Es decir, si cruzamos una planta del quimiotipo I (alto contenido de THC) con una del quimiotipo III (alta producción de CBD), obtendremos una descendencia del quimiotipo II (producción similar de ambos cannabinoides). Si, posteriormente, cruzamos dos individuos de esta generación entre sí, la descendencia seguirá un patrón 1:2:1, siendo alrededor del 50 % de los ejemplares del quimiotipo II.
Como curiosidad, según el mencionado estudio, en las plantas de quimiotipo intermedio las enzimas sintasas de THCA y CBDA podrían competir por sustrato (CBGA), dando lugar a una producción ligeramente superior de CBDA3. Es decir, la CBDAS tendría una mayor “capacidad de acción” sobre el CBGA que la THCAS, por tanto, la ausencia de CBDAS es esencial para una elevada producción de THC.
Influencia ambiental en la producción de cannabinoides
Según lo explicado anteriormente, la producción de cannabinoides está determinada a nivel genético en cuanto al tipo y cantidad máxima de los mismos que puede llegar a producir una planta. Sin embargo, la influencia del ambiente también ejerce cierto efecto sobre ella, pudiendo variar la cantidad de cannabinoides que puede producir una planta en función de cómo esté cultivada.
Los factores más influyentes en el contenido de cannabinoides son la edad, sexo y estado de la planta. El nivel de cannabinoides va aumentando conforme las plantas crecen y al llegar a la floración se dispara. Estos se sintetizan en unas pequeñas estructuras llamadas tricomas glandulares. Existen diversos subtipos de estos tricomas, pero los que más cannabinoides producen se encuentran en las flores de las plantas hembra.
En lo referente a las condiciones ambientales, hay que tener en cuenta que, en los vegetales, éstas inciden directamente sobre los procesos metabólicos, pudiendo alterar el normal funcionamiento fisiológico de los ejemplares cultivados. Por ejemplo, en el caso concreto del cannabis, si las plantas están expuestas a temperaturas inferiores a los diez grados de forma prolongada, los procesos metabólicos se verán ralentizados, pudiendo llegar a detenerse el desarrollo si las temperaturas son demasiado bajas. Por otra parte, el calor favorece la degradación del THC en CBN, por lo que debemos evitarlo durante el secado y curado de nuestra cosecha, por tal de impedir una pérdida de la psicoactividad.
La importancia de la luz
La luz sería otro de los factores ambientales que tiene gran importancia en el normal funcionamiento de todos los procesos metabólicos, ya que de ella depende directamente la fotosíntesis. Según indica Isidoro Rodríguez en La enciclopedia de la marihuana, citando a Valle et al. (1798), “la investigación ha demostrado que se produce dos veces más THC bajo la influencia de un fotoperiodo lumínico de 12 horas que bajo uno de 10 horas”4. Asimismo, en un estudio llevado a cabo en 1987 por J. Lydon et al., la radiación UV-B incrementó los niveles de THC en plantas de marihuana, pero no en plantas de cáñamo5. En lo referente a la conservación, la luz también favorece la transformación del THC en CBN, por lo que es preferible guardar nuestra cosecha en un lugar oscuro.
Humedad y factores de estrés
En cuanto a la humedad ambiental, está ampliamente aceptado en la literatura cannábica que un ambiente seco favorece la producción de resina. El estrés hídrico por falta o exceso de riego sería contraproducente. No obstante, con un entorno radicular sano, una humedad relativa baja en la parte aérea de las plantas favorece, en principio, la producción de resina porque se supone que éstas se protegen así frente a la deshidratación.
Otra idea ampliamente aceptada en la literatura cannábica en general es que el estrés por causas ambientales favorece la producción de resina y, por tanto, de cannabinoides. En 2009 se llevó a cabo un estudio en el que se pretendían observar los efectos del ABA (ácido abscísico) sobre la producción de terpenos y THC6. El ABA es una fitohormona cuyos niveles aumentan en las plantas en situaciones de estrés. El resultado fue que efectivamente la aplicación externa de ABA aumentó los niveles de THC en las plantas hembra. No obstante, en 2012 se llevó a cabo otro estudio similar que concluyó justamente lo contrario7. Es decir, la presencia de ABA disminuyó los niveles de THC y también los de CBD. Así pues, no quedaría claro si finalmente el estrés favorece o perjudica la producción de cannabinoides. Por lo general, éste causa una serie de cambios metabólicos que tienen lugar a consecuencia del mismo. Sin embargo, en el ámbito agrícola, se ha comprobado que determinadas situaciones de estrés favorecen ciertas características de las plantas, por lo que no podemos descartar que con el cannabis ocurra algo parecido.
Conservación del cannabis
Por último, hay que tener en cuenta en lo referente a la conservación y curado que, a pesar de que la luz y el calor favorecen la transformación del THCA y CBDA a sus formas neutras THC y CBD, también favorecen su oxidación a CBN y CBE y otros cannabinoides. El CBN (cannabinol) es un cannabinoide de psicoactividad inferior a la de su precursor (THC), pero algo más narcótico. Por otra parte, el CBE (cannabielsoin) es un cannabinoide de estructura similar a la del CBD, al que se le atribuyen unas propiedades muy similares, aunque no estén comprobadas. Por ende, es más que recomendable conservar el cannabis en un lugar fresco y oscuro.
Conclusiones
En resumen, aunque el nivel máximo de cannabinoides que pueda alcanzar cualquier planta de marihuana depende enteramente de su herencia genética, llegar a este límite depende de nosotros como cultivadores y de la influencia del ambiente en que se desarrolla el cultivo. El tipo de cannabinoides que producirá un ejemplar concreto de cannabis está definido a nivel genético en función del quimiotipo al que pertenezca dicho ejemplar, pero el porcentaje total de cannabinoides sería resultado de la influencia genética combinada con la ambiental. Factores como la luz, la temperatura, la humedad o la relación oxígeno/CO2 pueden causar determinados desequilibrios en el metabolismo de las plantas que afecten a la producción de cannabinoides, si no se encuentran en valores óptimos para su desarrollo.
Espero que te haya gustado el artículo y hayas descubierto nuevos aspectos de la producción de cannabinoides. ¡Muy buenos humos!
Preguntas Frecuentes
P: ¿Qué determina la síntesis de cannabinoides en las plantas de cannabis?
R: La síntesis de cannabinoides en las plantas de cannabis está principalmente determinada a nivel genético, aunque el ambiente también puede influir en la cantidad producida.
P: ¿Cómo se transforman los cannabinoides de sus formas ácidas a neutras?
R: La planta produce cannabinoides en formas ácidas no psicoactivas (THCA y CBDA) que se convierten en sus formas neutras (THC y CBD) mediante un proceso llamado descarboxilación, que requiere luz y calor.
P: ¿Qué papel juegan las enzimas sintasas en la producción de THC y CBD?
R: Las enzimas sintasas (THCAS y CBDAS) catalizan la biosíntesis, decidiendo la transformación del precursor ácido cannabigerólico (CBGA) en mayor cantidad de THCA o CBDA, de acuerdo a factores genéticos.
