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Uma nova pesquisa oferece informações fascinantes sobre a base genética e molecular por trás do crescimento de duas quimiovares de Cannabis.


Poucas plantas estiveram tão em evidência e dividiram opiniões quanto a cannabis – aclamada, por um lado, como um recurso relaxante que estimula a criatividade e alivia o estresse do dia a dia, mas estigmatizada, por outro, como uma droga perigosa e viciante, que serve de porta de entrada para outras substâncias. Historicamente, políticas antidrogas rigorosas colocaram a cannabis na mesma categoria que a heroína e o LSD em muitos países, e o status ilegal da planta limitou severamente suas pesquisas. Obter licenças e financiamento para cultivar e investigar a cannabis tem sido, há muito tempo, um desafio para os pesquisadores. O primeiro cientista a isolar quimicamente o tetraidrocanabinol (THC) da cannabis chegou a depender da polícia para o fornecimento da planta.No entanto, a aceitação da cannabis tem aumentado tanto social quanto politicamente nos últimos tempos, e muitos países estão flexibilizando as restrições ao seu uso para fins medicinais ou recreativos. Isso torna a pesquisa sobre cannabis mais fácil e necessária do que nunca. 

A cannabis é cultivada há milhares de anos, e a domesticação seletiva resultou em duas formas distintas.Variedades de cânhamo de porte alto, cujas fibras e talos são utilizados na produção de cordas, tecidos ou materiais de construção, e variedades com alta proporção de flores em relação às folhas e altos níveis do fitocanabinóide ácido tetraidrocanabinólico (THCA), que pode ser convertido na droga psicoativa THC, para fins medicinais ou de alteração da mente. O fitocanabinóide predominante no cânhamo é o ácido canabidiólico (CBDA), que dá origem ao canabidiol (CBD), uma substância não psicoativa. O CBD demonstrou clinicamente ser eficaz no tratamento de convulsões em certos tipos de epilepsia. e também pode ser encontrado em produtos de bem-estar, como refrigerantes, gomas de mascar e sais de banho. Devido ao aumento da demanda por CBD pelas indústrias farmacêutica e de bem-estar, os cultivadores buscam desenvolver variedades de cannabis com características economicamente desejáveis, como uma estrutura compacta otimizada para o cultivo em ambientes controlados, alta biomassa floral e rendimento de CBDA, e baixos níveis de THCA. Isso foi conseguido incorporando genes do cânhamo em uma variedade do tipo droga, resultando em novos tipos de cannabis. —conhecidos como quimiovares— cujas combinações únicas de características fenotípicas e composição genética subjacente exigem investigação detalhada para otimizar o crescimento e a produção de CBDA, bem como para posterior seleção dos genótipos desejados.

Um estudo recente da Dra. Ricarda Jost e seus colegas comparou o desempenho de uma variedade de cannabis com predominância de THC com uma variedade com predominância de CBD, em um ambiente controlado típico do cultivo de plantas medicinais.O trabalho deles revelou diferenças surpreendentes que afetarão o melhoramento e o cultivo de cannabis para a produção comercial de CBD. A variedade com predominância de THC apresentou o bom desempenho esperado, com alta biomassa de inflorescência e rendimento de canabinoides, sendo seu fenótipo de crescimento atrofiado adequado para o cultivo em ambientes fechados. A quimiovar com predominância de CBD, no entanto, reteve diversas características de sua progenitora, o cânhamo, como crescimento vegetativo abundante e baixa produção de flores, o que resultou em um rendimento de canabinoides menor em comparação com a variedade com predominância de THC. Além disso, o cânhamo é muito eficiente na absorção de nutrientes, pois é bem adaptado ao crescimento em solos marginais pobres em nitrogênio e fosfato, os principais nutrientes para plantas. A quimiovar com predominância de CBD parece ter retido essa alta capacidade de absorção de nutrientes, o que se tornou prejudicial ao desempenho da planta quando cultivada com ampla disponibilidade de nutrientes, como é comum no cultivo de cannabis para fins recreativos. 

Essas plantas demonstraram baixa capacidade de detectar e regular a absorção de nutrientes, especialmente fosfato, levando à sua hiperacumulação nas folhas a níveis tóxicos e efeitos adversos, como baixa atividade fotossintética e senescência foliar precoce. A equipe de pesquisa também identificou diversos genes envolvidos na homeostase de fosfato e nitrogênio que apresentaram expressão diferencial entre os quimiovares dominantes em CBD e THC, os quais podem contribuir para a alteração na detecção, aquisição ou distribuição de nutrientes nos primeiros. Compreender as distintas necessidades nutricionais das diferentes variedades de cannabis e a regulação genética subjacente é um passo importante para o melhoramento seletivo de novas variedades com potencial para produção de drogas e para a melhoria do desempenho.

As descobertas também abrem oportunidades para o desenvolvimento de novas estratégias de cultivo sustentável para quimiovares com menor necessidade de nutrientes, visando otimizar o crescimento da planta e o rendimento de canabinoides. Graças ao crescente interesse como planta medicinal, a cannabis está superando sua imagem de droga recreativa da geração hippie. Com a mudança nos valores culturais e as restrições políticas, surge a necessidade de cultivo comercial em larga escala. O trabalho apresentado por Jost e seus colegas destaca que é necessário um maior refinamento dos genótipos da cannabis e das condições de cultivo para otimizar o desempenho e a produção. Além disso, a história da domesticação da cannabis, que levou à diversidade fenotípica de cânhamo e de tipos de cannabis para fins medicinais, oferece um modelo interessante para investigar como a seleção de características moldou sua genética e vice-versa.

LEIA O ARTIGO:

Jost, R., Berkowitz, O., Pegg, A., Hurgobin, B., Tamiru-Oli, M., Welling, MT, … & Whelan, J. (2025). Força do dreno, alocação de nutrientes, rendimento de canabinóides e perfis de transcrição associados variam em dois quimiovares de Cannabis do tipo droga. Revista de Botânica Experimental76(1), 152-174. https://doi.org/10.1093/jxb/erae362

Mareike Jezek

Dr. Jezek é editor assistente do Journal of Experimental Botany, um dos periódicos oficiais do Sociedade de Biologia Experimental.

Foto da capa por Ricarda Jost e coautores.

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