Dinâmica de acumulação de canabinoides e o potencial anti- inflamatório de raiz, caule, folha e flor de plantas femininas e masculinas de maconha (Cannabis sativa L.)

Abstract

A maconha (Cannabis sativa L.), ou cânhamo, industrialmente tem muitas aplicações, dentre elas a produção de têxteis, extratos agrícolas, produtos nutricionais enriquecidos com canabinoides e terpenos, naturalmente presentes na planta. Neste estudo, objetivou-se avaliar a dinâmica da distribuição e da acumulação dos 11 principais fitocanabinoides presentes nos tecidos de raiz, caule e folha de plantas femininas e masculinas, e flores de plantas femininas, bem como a sua bioatividade anti- inflamatória. Pretende-se, assim, contribuir com a tomada de decisão do melhor local e momento para a colheita, visando determinado fitocomposto, levando ao possível incremento da produtividade por planta, dos teores dos canabinoides de interesse, bem como contribuir no suporte para a produção de finalidade terapêutica, considerando seu potencial anti-inflamatório. Ao determinar o perfil fitoquímico dos extratos integrais de diferentes tecidos de plantas masculinas e femininas de maconha, foram observadas maiores concentrações dos canabinoides nos tecidos das plantas femininas (de 30-50%), sendo os maiores níveis registrados nos tecidos de flores, para a maioria dos canabinoides quantificados (CBDA; CBG; CBD; ∆9-THC; THCA). À exceção, o CBDV e o CBN apresentaram concentrações semelhantes em tecidos de folhas oriundas de plantas masculinas e femininas e o THCV e CBC apresentaram maiores teores em tecidos de plantas masculinas. A maioria dos canabinoides não foi detectada nos tecidos de raízes, embora baixas concentrações de canabinoides (CBDA e THCA) nas raízes de ambos os sexos tenham sido observadas, especialmente considerando a moderada capacidade anti-inflamatória dos extratos radiculares. Enquanto em todos os extratos de tecidos da espécie tenham sido observadas propriedades anti-inflamatórias moderadas, nos de flores femininas foram detectadas as maiores atividades. Associada ao CBD, foi observada a atividade anti-inflamatória mais forte, com a supressão da produção de óxido nítrico em 2 μg/mL, e as expressões reduzidas dos genes pró- inflamatórios COX-2, IL-6 e TNF-α em concentrações tão baixas quanto 2 ng/mL. Os extratos totais das inflorescências tópicas de maconha (1–50 μg/mL) e CBD sozinho (20–200 ng/mL) também estimularam respiração mitocondrial. Esses dados auxiliam o desenvolvimento de técnicas de manejo agrícola para a produção de maconha com perfis metabólicos específicos, a fim de apoiar seletivamente o campo da saúde, fornecendo informações qualificadas sobre este insumo industrial. Palavras-chave: Cannabis sativa; Cânhamo; Maconha; CBD; Anti-inflamatório.

Industrial hemp (Cannabis sativa L.) has many applications, including the production of textiles, agricultural extracts, nutritional products enriched with cannabinoids and terpenes naturally present in the plant. In this study, the objective was to evaluate the dynamics of the distribution and accumulation of the 11 main phytocanabinoids present in the root, stem and leaf tissue of female and male plants, and flowers of female plants, as well as their anti-inflammatory bioactivity; therefore contribute to the decision-making of the best place and time for harvesting, targeting a particular phytocompound, leading to a possible increase in productivity per plant of the levels of cannabinoids of interest, as well as contributing to support the production of therapeutic purposes, observing its anti-inflammatory potential. When determining the phytochemical profile of the whole extracts from different tissues of male and female hemp plants, higher concentrations of cannabinoids were observed in the tissues of female plants (from 30-50%), with the highest levels recorded in the tissues of flowers, for the most of the quantified cannabinoids (CBDA; CBG; CBD; ∆9-THC; THCA), except for CBDV and CBN, which showed similar concentrations in leaf tissues from male and female plants, and THCV and CBC showed higher levels in tissues of male plants. Most cannabinoids were not detected in root tissues, although low concentrations of cannabinoids (CBDA and THCA) in roots of both sexes were notable, especially considering the moderate anti-inflammatory capacity of root extracts. While all plant tissue extracts showed moderate anti-inflammatory properties, those from female flowers demonstrated the greatest activity. CBD showed the strongest anti-inflammatory activity with suppression of nitric oxide production at 2 μg/mL and reduced expressions of the pro-inflammatory genes COX-2, IL-6 and TNF- α at concentrations as low as 2 ng /ml. Whole extracts from topical cannabis inflorescences (1–50 μg/mL) and CBD alone (20–200 ng/mL) also improved mitochondrial respiration. These data support the future development of agricultural management techniques for the production of hemp with specific metabolic profiles, to selectively support health as an industrial input. Keywords: Cannabis sativa; Hemp; Marihuana; CBD; Anti-inflammatory.