O interesse em cultivar cannabis para fins médicos e recreativos está aumentando devido a uma mudança dramática na legislação de cannabis em todo o mundo. Portanto, uma compreensão abrangente da composição de metabólitos secundários, canabinóides e terpenos cultivados em diferentes condições ambientais é de importância primordial para o uso médico e recreativo da cannabis.
Comparamos os perfis de terpeno e canabinóide usando cromatografia gasosa/líquido e espectrometria de massa para cannabis comercial de plantas geneticamente idênticas cultivadas dentro de casa usando luz artificial e meios cultivados artificialmente ou ao ar livre em solo vivo e luz solar natural.
Ao analisar os canabinóides, encontramos variações significativas no perfil metabolômico da cannabis para os diferentes ambientes.
No geral, para ambas as cultivares, houve canabinóides oxidados e degradados significativamente maiores nas amostras cultivadas em ambientes fechados.
Além disso, as amostras cultivadas ao ar livre tinham canabinóides significativamente mais incomuns, como C4- e C6-THCA.
Os dados correspondentes para os produtos de descarboxilação desses canabinoides primários são mostrados na Figura Suplementar S3 e seguem as mesmas tendências vistas na Figura 2 , embora em quantidades muito menores. O nível de Δ 9 -THC foi menor, enquanto o nível de CBG foi consideravelmente maior nas amostras CP-outdoor. Δ 9 -THC é o principal metabólito psicotrópico da cannabis e se liga a receptores específicos acoplados à proteína G, receptores canabinoides CB1 e CB2 [ 31 ]. Embora haja uma pesquisa crescente sobre o valor potencial do THC no tratamento de uma série de doenças humanas [ 26 , 32 ], seu desenvolvimento como terapêutico tem sido limitado devido às suas propriedades psicoativas. No entanto, CBD, CBG e CBC têm afinidade muito baixa para receptores CB1/CB2 e têm menos atividades psicotrópicas em comparação ao THC. Detectamos um nível significativamente maior de CBD nas amostras RV-outdoor em comparação com as amostras RV cultivadas em ambientes internos. O CBD é um dos canabinoides mais abundantes e é bem conhecido por suas propriedades ansiolíticas e antipsicóticas [ 33 ]. Foi demonstrado que o CBD tem múltiplos benefícios farmacológicos em estudos in vitro e em animais, o que o torna um produto terapêutico muito promissor em inflamação, diabetes, câncer e doenças neurodegenerativas [ 34 , 35 ]. É demonstrado que o CBG tem um potencial terapêutico promissor no tratamento de doença inflamatória intestinal e câncer de próstata [ 35 , 36 ]. Um estudo inicial de Mahlberg e Hemphil mostrou o nível mais alto de THC em folhas de cannabis cultivadas sob luz solar do que as plantas cultivadas sob luz verde filtrada e escuridão, enquanto não houve diferença significativa no conteúdo de THC em plantas cultivadas sob luzes azul e vermelha filtradas e luz do dia sombreada em comparação com as plantas cultivadas sob luz solar [ 37 ]. Além disso, eles mostraram que o nível de CBC foi mantido comparável ou menor em plantas cultivadas sob luz do dia do que em condições de estresse de luz. O CBC é particularmente abundante em plantas jovens ou em cannabis seca recém-colhida e é considerado um sinérgico para os canabinoides psicoativos [ 26 , 38 , 39 , 40 ].
Também houve diferenças significativas nos perfis de terpenos entre cannabis cultivada em ambientes internos e externos.
Curiosamente, encontramos diferenças significativas nos níveis de canabinoides entre os dois métodos de cultivo que produziram através do ambiente ao qual a cannabis é submetida durante o crescimento, cura e embalagem, conforme mostrado na Figura 3. Para ambas as cultivares, os produtos de oxidação e degradação dos canabinoides primários, incluindo CBN, CBNA, OH-CBNA, CBNBA, CBNDA, CBEA, CBT-isômero 1 e CBT-isômero 2, e outros, são significativamente amplificados nas amostras cultivadas em ambientes internos. CBNDA e CBEA são os resultados da aromatização completa e foto-oxidação do CBDA, respectivamente. Os isômeros do CBT são as formas hidroxiladas do THC [ 41 ]. O CBN e seus derivados e análogos são sintetizados a partir da aromatização oxidativa de seus derivados do tipo THC correspondentes [ 34 ]. A exposição contínua do CBN à luz ultravioleta na presença de oxigênio ou ar produz produtos de degradação, OH-CBN. Curiosamente, encontramos mais de duas ordens de magnitude a mais de CBNA em comparação com CBN nessas amostras ( Figura 3 ), indicando que o CBNA é produzido a partir do THCA e, consequentemente, o CBNA se torna CBN por meio de descarboxilação espontânea ou induzida.
As amostras externas tiveram uma maior preponderância de sesquiterpenos, incluindo β-cariofileno, α-humuleno, α-bergamoteno, α-guaieno e germacreno B em relação às amostras internas.
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