Un proyecto de la Universitat de les Illes Balears (UIB) está investigando la mejora de los cultivos de cannabis mediante la concentración elevada de CO2 con el objetivo de producir cannabinoides de alta calidad con fines medicinales.
El proyecto se realiza en el marco de un acuerdo de colaboración con la empresa Bio Island XXI y es el primero autorizado por la Agencia Española de Medicamentos y Productos Sanitarios (Aemps) para cultivar cannabis con fines de investigación científica en las Islas.
La iniciativa evalúa el potencial productivo de dos variedades mejoradas genéticamente de 'Cannabis sativa' para la producción de cannabidiol (CBD) con fines medicinales, y consta de dos fases.
La primera, ya finalizada, fue de cultivo, durante la cual los investigadores del grupo Plantmed hicieron crecer plantas de ambos genotipos dentro del nuevo invernadero de bioseguridad del campus de la UIB. El cultivo se hizo optimizando las condiciones térmicas, lumínicas y de fertilización mineral en las necesidades específicas de estas variedades.
Aparte de los genotipos estudiados, un componente innovador del estudio fue la aplicación de dos tratamientos de fertilización carbónica, uno a 450 ppm de CO2 --correspondiente a la concentración actual de CO2 atmosférico-- y el otro a 900 ppm.
Las plantas capturan el CO2 de la atmósfera a través de unos orificios situados en las hojas llamados estomas. Una vez en el tejido foliar, el CO2 se emplea durante el proceso fotosintético para la producción de carbohidratos, que constituyen la base del crecimiento y de la producción vegetal.
Los resultados preliminares indican que las plantas de cannabis presentan una alta capacidad de aclimatación fotosintética al elevado CO2, dado que activan una serie de procesos fisiológicos y metabólicos que conducen a mayor eficiencia en el uso del agua y de los nutrientes.
Específicamente, los análisis bioquímicos y de intercambio de gases indican que cuando las plantas de cannabis se cultivan con un CO2 elevado reducen la apertura de los estomas e invierten menos nitrógeno para la síntesis de proteínas fotosintéticas. Esto repercute en un ahorro de agua y nutrientes por unidad de biomasa producida.
Según la UIB, se trata de información valiosa para la optimización productiva de variedades de alto CBD y también de cara a comprender cómo las plantas responderán a las elevadas concentraciones de CO2 atmosférico en un futuro próximo.
De esta primera fase queda pendiente el análisis del transcriptoma, que aportará información sobre qué genes son los responsables de la aclimatación a un CO2 elevado.
EFECTOS DEL CO2 SOBRE LA PRODUCCIÓN DE COMPUESTOS MEDICINALES
La segunda fase se llevará a cabo próximamente en el laboratorio FI-TRACE, liderado por el catedrático del departamento de Química, el doctor Manel Miró, y consistirá en la cuantificación del perfil de cannabinoides de las flores muestreadas en la primera fase del proyecto.
Esta cuantificación se llevará a cabo mediante tecnología HPLC y permitirá conocer qué compuestos con potencial medicinal han producido las plantas de cannabis y si el tratamiento de fertilización carbónica ha supuesto un cambio en la producción de estos componentes.
Los cannabinoides son unos compuestos del metabolismo secundario que requieren mucho nitrógeno para la formación dentro de la planta, por lo que se espera que la reducción en el uso de nitrógeno para la fabricación de proteínas fotosintéticas conduzca a una mejora en la producción de cannabinoides de alta calidad bajo crecimiento en CO2 elevado.
La UIB mantiene un acuerdo de colaboración con Bio Island XXI, una empresa que forma parte de un holding internacional en el que participa en diferentes proyectos centrados en la producción de materias primas para la industria farmacéutica y ensayos clínicos de nuevos productos que se prevé que podrán suministrarse en breve.
El estudio está siendo liderado por el catedrático en el departamento de Biología y miembro del grupo de investigación en Biología de las Plantas en Condiciones Mediterráneas (Plantmed), Jeroni Galmés.
También participa el grupo de investigación en Análisis por Inyección en Flujo y Análisis de Trazas, que lidera el doctor Manuel Miró.
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