Entrevistas RQS - Conoce a Andreu, biólogo especializado en genética cannábica

En Royal Queen Seeds estamos constantemente en busca de la mejor información y conocimiento sobre cannabis. En nuestras entrevistas hablamos con figuras de toda la industria del mundo cannábico. Hoy tenemos la oportunidad de hablar con Andreu.

Hola, me llamo Andreu. Tengo 27 años y soy biólogo especializado en la mejora genética vegetal. El cannabis es el cultivo que siempre me ha apasionado, hasta al punto que realicé un proyecto de la aplicación terapéutica de los cannabinoides durante mis estudios. Actualmente, colaboro en diferentes proyectos de I+D, entre ellos participo en un programa de mejora vegetal para obtener nuevas variedades de cannabis.

1. ¿Qué son los cannabinoides, los terpenos y los flavonoides en una planta de cannabis?

Todos estos compuestos son metabolitos secundarios de la planta que no participan directamente en su crecimiento, sino en la interacción entre la planta y su ambiente. Los cannabinoides y los terpenos se producen en grandes cantidades en las flores femeninas y en menor medida en las hojas. Sin embargo, los flavonoides se encuentran principalmente en las hojas de la planta.

Los cannabinoides son un grupo de sustancias muy amplio que se unen a los receptores cannabinoides presentes en nuestro cuerpo. Los cannabinoides no solo se encuentran en la planta del cannabis, también existen los endocannabinoides, producidos por nuestro cerebro; y los cannabinoides sintéticos, sintetizados en el laboratorio. Hasta el momento se han identificado cerca de 150 cannabinoides en la planta del cannabis, de los cuales muy pocos son psicoactivos.

Los terpenos son las sustancias volátiles que definen las características organolépticas (sabor y aroma) de la planta. Son los responsables de que una variedad presente un buen o mal sabor al consumirla.

Por último, los flavonoides son compuestos fenólicos que han obtenido importancia en los últimos años debido a su función antioxidante. En las plantas, muchos flavonoides se expresan en forma de pigmentos. Por ejemplo, cuando observamos que una planta de cannabis se vuelve de color morado, esto sucede porque dentro de las células, hay unos compartimentos llamados vacuolas que acumulan mayor contenido de antocianina, y por lo tanto se produce esta pigmentación morada.

2. ¿Por qué el cannabis los produce de forma natural?

Las plantas producen miles de compuestos químicos y el cannabis no es una excepción. A pesar de que cannabinoides y terpenos tengan un efecto muy diferente sobre las personas, la planta los sintetiza con la misma finalidad, defenderse contra los insectos herbívoros. Curiosamente, los insectos carecen de sistema endoncannabinoide y no responden del mismo modo que las personas. Por ejemplo, se ha demostrado que el THCA induce la muerte celular en células de insecto. Algunos investigadores indican que los cannabinoides también protegen a la planta frente a bacterias y hongos, debido a su actividad antifungíca y antibiótica. Además, los terpenos también protegen a la planta contra las elevadas temperaturas.

La estrategia de la planta está clara, almacenar estas sustancias de defensa en los tricomas localizados sobre las flores femeninas, el lugar más importante de la planta donde nacerá la semilla. Por último, la planta produce los flavonoides para captar ciertas longitudes de onda de luz diferentes a las clorofilas, por ello se producen ciertos colores en las hojas y flores. Además, también protege a la planta contra la radiación UV.

3. En una misma variedad de cannabis, ¿siempre podemos esperar los mismos resultados en cuanto a cannabinoides, terpenos y flavonoides?

No, esto sería ideal. La biología indica que un fenotipo es la expresión de un conjunto de genes en un determinado ambiente. Basándonos en esta sencilla ecuación, todas las plantas de una misma variedad deberían contener los mismos genes implicados en la producción de cannabinoides, terpenos y flavonoides. Sin embargo, al tratarse de caracteres complejos controlados por muchísimos genes, siempre existen pequeñas variaciones genéticas. Además, las condiciones de cultivos deberían ser totalmente homogéneas para todas las plantas en cuanto a tipo de sustrato, riego, fertilización, temperatura, luz, ventilación…

"Para obtener un buen perfil de terpenos, no hay que excederse nunca con los fertilizantes durante la etapa de floración puesto que van a empeorar el sabor." 

4. ¿Cuáles son los cannabinoides, terpenos y flavonoides más presentes en la planta?

Actualmente, los cannabinoides predominantes en la planta son el THC y el CBD. Aunque, en los últimos años podemos encontrar cepas con cannabinoides minoritarios como el cannabigerol (CBG), el cannabicromeno (CBC), la cannabidivarina (CBDV), y la tetrahidrocannabivarina (THCV). Este último presenta propiedades psicoactivas. En este caso, he visto que Royal Queen Seeds estrena en su catálogo dos variedades con cannabinoides minoritarios, una con CBG y otra con CBDV.

En cuanto a los terpenos, destacaría el pineno, el mirceno, el limoneno, el linalool y el cariofioleno. Cada terpeno aporta un aroma específico al perfil organoléptico de la strain. Finalmente, aunque los flavonoides son menos conocidos, algunos son exclusivos de la planta del cannabis como las cannaflavinas A, B y C con función antiinflamatoria.

5. ¿Cómo actúan en nuestro organismo?

Los cannabinoides se unen a los receptores de cannabinoides distribuidos en nuestro cuerpo. Existen principalmente dos receptores de cannabinoides, el CB1 y el CB2. Por este motivo, un cannabinoide puede actuar tanto sobre un receptor cannabinoide localizado en el cerebro, así como en el intestino o en una célula del sistema inmune.

En cuanto a los terpenos y flavonoides, participan modulando la acción farmacológica de los cannabinoides mediante el efecto séquito (entourage). De este modo, terpenos y flavonoides modifican la acción de los cannabinoides en nuestro organismo. Por ejemplo, en 2018 se publicó un estudio preclínico de cáncer de mama donde se obtuvo una mayor eficacia antitumoral empleando un preparado de THC con terpenos y flavonoides, comparado con el THC aislado. Sin embargo, los mecanismos moleculares implicados entre cannabinoides, terpenos y flavonoides en nuestro cuerpo todavía no han sido descritos.

6. ¿Por qué nos coloca el THC y el CBD no?

Cuando estudiamos el THC y el CBD nos damos cuenta de que su estructura química es muy similar. De hecho, su composición química es exactamente la misma, 21 átomos de carbono, 30 átomos de hidrógeno y 2 átomos de oxígeno. Sin embargo, la disposición de sus átomos es diferente entre ellos, y por lo tanto, sus propiedades químicas y farmacológicas.

Pero, ¿por qué el THC es psicoactivo y el CBD no? Muy sencillo, para ello tenemos que ver cómo interaccionan con los receptores cannabinoides CB1, localizados principalmente en el sistema nervioso central. El efecto psicoactivo del THC se debe a su actividad agonista con el receptor cannabinoide CB1, que se une con alta afinidad y lo activa, dando lugar a su efecto psicoactivo. Sin embargo, el CBD se une con muy poca afinidad a este receptor y además actúa como un modulador alostérico negativo. Esto significa que su unión no activa el receptor, sino que reduce su actividad, y con ello la estimulación de otros cannabinoides como el THC. Por esto motivo, una flor con alto THC y bajo CBD tendrá siempre mayor efecto psicoactivo que una flor con alto THC y alto CBD.

7. ¿Qué diferencia hay entre los cannabinoides naturales y los sintéticos?

Un cannabinoide sintético es una molécula sintetizada que imita la estructura química del THC o el CBD para interaccionar con los receptores cannabinoides. Estos compuestos fueron creados para investigar posibles efectos terapéuticos y estudiar la farmacología de los receptores cannabinoides, aunque en los últimos años también han sido utilizados como drogas de abuso. Para uso recreativo, los cannabinoides sintéticos son mezclados o pulverizados sobre los materiales vegetales utilizando disolventes como acetona o metanol para disolver los cannabinoides. Son comercializados ilegalmente como inciensos de hierbas, aromatizadores y fertilizantes bajo marcas como “Spice”, “K2” y “Mojo”. Es necesario aclarar que estas sustancias no son cannabinoides naturales, ni cannabis, y su consumo es realmente peligroso. Por ejemplo, el HU-210 ha demostrado ser 100-800 veces más potente que el THC. Además, estos compuestos no han sido testados en seres humanos o animales y parece que los fabricantes tienden a crear nuevas versiones en cuanto son declarados ilegales. El Observatorio Europeo de las Drogas y las Toxicomanía (OEDT) ha detectado un total de 169 cannabinoides sintéticos distintos hasta el momento.

8. ¿Podemos aumentar la producción de cannabinoides, terpenos o flavonoides en la planta?

Por supuesto que sí, desde mi punto de vista es fundamental optimizar todas las condiciones de cultivo para obtener la máxima expresión de estos caracteres. Personalmente, destacaría la iluminación y la fertilización. Varios estudios han demostrado que la iluminación LED incrementa la producción de cannabinoides total comparado con las lámparas de sodio de alta presión (HPS). Además, la luz UV-B ha demostrado aumentar la concentración de THC y flavonoides. Respecto a la fertilización, durante la etapa de floración es muy importante proporcionar a la planta los macronutrientes (especialmente fósforo y potasio) y micronutrientes necesarios, sin llegar a causar toxicidad.

Para obtener un buen perfil de terpenos, no hay que excederse nunca con los fertilizantes durante la etapa de floración puesto que van a empeorar el sabor. Finalmente, para poder observar algunos flavonoides como la antocianina, no es necesario aumentar su producción, sino proporcionar un ambiente frío a la planta para que se degraden las clorofilas y observar el color púrpura.

9. ¿Cambian los cannabinoides según su forma de consumo?

Si cambian. El cannabis se puede consumir principalmente mediante combustión o ingestión. En el caso de fumarlo, desde el momento que se expone a la llama del mechero, los cannabinoides se descarboxilan de su forma ácida (THCA y CBDA) a su forma neutra (THC y CBD). Una vez el humo está en los pulmones, los cannabinoides pasan al torrente sanguíneo en su concentración máxima entre 2-10 minutos.
Sin embargo, cuando comemos cánnabis crudo no existe este proceso de descarboxilación, por lo que consumimos los cannabinoides en sus formas ácidas (THCA y CBDA) sin producir el efecto deseado. Por este motivo es necesario descarboxilar antes los cannabinoides mediante cocción. Una vez ingeridos, en el hígado el THC es metabolizado al 11-Hidroxitetrahidrocannabinol, un metabolito psicoactivo similar al THC; y el CBD es convertido principalmente al 7-Hidroxicannabidiol. Los efectos de consumir cannabis oralmente aparecen entre los 30-90 minutos llegando a su máximo después de 2 o 3 horas.

10. ¿Cómo sería el proceso de descarboxilación óptimo de los cannabinoides?

Como se mencionó anteriormente, la descarboxilación tiene lugar con la combustión de los cannabinoides convirtiéndolos de sus formas ácidas (THCA y CBDA) a sus formas neutras (THC y CBD). Se trata de una reacción química muy simple donde se pierde una molécula de dióxido de carbono (CO₂) debido a las altas temperaturas o la luz UV. Para realizar una descarboxilación óptima, hay que tener en cuenta que las temperaturas muy elevadas, la presencia de oxígeno o la luz también contribuyen a la degradación de los cannabinoides. Por este motivo el cannabis siempre debe almacenarse en un lugar fresco y oscuro.

La descarboxilación óptima del THCA se obtiene aplicando una temperatura de 110ºC durante 30 minutos, 130ºC durante 9 minutos o 145ºC durante 6 minutos. Sin embargo, con temperaturas más elevadas o un mayor tiempo de exposición, el THC se va degradar a cannabinol (CBN), un cannabinoide poco psicoactivo. En el caso del CBDA, la temperatura óptima para su descarboxilación varía entre 110ºC y 130ºC durante 30 a 45 minutos. En caso de degradación, se genera la cannabielsoína (CBE), un cannabinoide presente en la planta en concentraciones menores del 0,01%. Por último, comentar que cada vez que se fuma cannabis, los cannabinoides se descarboxilan completamente, pero parte de ellos se degradan debido a la combustión. Por ello, para evitar esta degradación es más aconsejable emplear vaporizadores.