L’impatto dei carotenoidi e degli antociani sulla crescita della cannabis

Tra i vari fattori che influenzano la crescita e la qualità delle piante di cannabis i carotenoidi e gli antociani si sono rivelati di particolare interesse per gli agricoltori e i ricercatori.

Questi composti, sono dei pigmenti naturali che si trovano in molte piante inclusa la cannabis, svolgono una serie di ruoli cruciali nel processo di crescita e nello sviluppo delle piante, influenzando non solo l’aspetto estetico ma anche la salute e la produttività complessiva della pianta come la fotosintesi, la crescita, e la produzione di cannabinoidi.

IL RUOLO DEI CAROTENOIDI 

I carotenoidi sono pigmenti liposolubili e sono responsabili dei colori rosso, arancione e giallo nei vegetali. 

Nella cannabis i carotenoidi sono un precursore dei terpeni, che contribuiscono al sapore e all’aroma delle piante. Allo stesso tempo svolgono un ruolo chiave nella fotosintesi, perché assorbono la luce nelle regioni blu e verde dello spettro luminoso, convertendo questa energia in una forma che può essere utilizzata per la fotosintesi.

La fotosintesi è fondamentale per la crescita delle piante di cannabis, poiché fornisce loro l’energia necessaria per la produzione di zuccheri e altri composti essenziali. Inoltre, i carotenoidi proteggono le piante dalla luce eccessiva e dai danni causati dai radicali liberi, aiutando così a preservare la salute delle foglie e il rendimento complessivo.

Un esempio di carotenoide presente nella cannabis è il beta-carotene, che è responsabile del colore arancione che possiamo osservare in alcune varietà di cannabis. 

Altri carotenoidi noti che possono essere presenti nella cannabis sono:

• Luteina: un carotenoide giallo che può contribuire alla colorazione delle foglie della cannabis.
• Neoxantina: contribuisce alla varietà di colori presenti nelle piante, incluso il giallo e l’arancione.
• Violaxantina: ha una colorazione più tendente al viola ed è coinvolto nei processi fotosintetici.

È importante notare che le diverse varietà di cannabis possono contenere quantità variabili di carotenoidi, il che influisce sul loro aspetto e sulle loro prestazioni.

IL RUOLO DEGLI ANTOCIANI

Gli antociani sono un gruppo di pigmenti idrosolubili che conferiscono colori che vanno dal rosso al viola e al blu a molte piante, compresa la cannabis. La presenza di antociani nella cannabis è visibile soprattutto nei colori delle foglie, dei fiori e dei tricomi. Gli antociani, sebbene siano conosciuti principalmente per i loro effetti cromatici, svolgono anche un ruolo importante nel ciclo di crescita della pianta.

Uno dei ruoli chiave degli antociani è quello di proteggere le piante di cannabis dagli stress ambientali, come l’eccessiva luce solare, le basse temperature e i danni da radiazioni ultraviolette. Questi composti agiscono come antiossidanti, riducendo i danni ossidativi e proteggendo le cellule vegetali dai danni. Inoltre, gli antociani possono influenzare positivamente la produzione di cannabinoidi, contribuendo alla diversità dei profili chimici delle varietà di cannabis.

La presenza di antociani nelle piante di cannabis può variare notevolmente tra diverse varietà e condizioni di crescita. Alcune varietà mostreranno una pigmentazione più pronunciata rispetto ad altre, il che può essere influenzato da fattori come la temperatura, la luce e il pH del suolo.

Alcuni degli antociani noti che possono essere presenti nella cannabis sono:

• Cianidina: responsabile dei toni viola e blu nelle piante di cannabis.
• Delphinidina: conferisce colori blu e viola.
• Pelargonidina: è associata ai toni rossi e arancioni nelle piante di cannabis.
• Petunidina: può contribuire a una varietà di colori, inclusi il viola e il rosso.
• Malvidina: può conferire colori rossi, viola o blu alle piante di cannabis.
• Peonidina: è responsabile dei colori rossi, rosa e arancioni.

L’IMPATTO DEI CAROTENOIDI E DEGLI ANTOCIANI

Ora che abbiamo esaminato separatamente il ruolo dei carotenoidi e degli antociani nella cannabis, è importante capire come questi pigmenti influenzino la crescita complessiva della pianta e la produzione di cannabinoidi.

I carotenoidi e gli antociani lavorano insieme per ottimizzare il processo di fotosintesi. I carotenoidi assorbono la luce solare nelle regioni blu e verde dello spettro e trasferiscono l’energia agli antociani, che assorbono nella regione del rosso e del blu. Questa collaborazione tra pigmenti consente alla cannabis di sfruttare al meglio la luce solare disponibile.

L’aumento dell’efficienza della fotosintesi contribuisce a una crescita più vigorosa delle piante e può portare a una maggiore produzione di biomassa. Tuttavia, è importante notare che la quantità e il rapporto di carotenoidi e antociani richiesti possono variare in base alle varietà di cannabis e alle condizioni di crescita specifiche. Gli agricoltori spesso regolano l’illuminazione, la temperatura e la nutrizione per massimizzare la presenza di questi pigmenti.

La presenza di carotenoidi e antociani può anche influenzare la produzione di cannabinoidi, come il THC e il CBD. La ricerca suggerisce che le piante di cannabis con una pigmentazione più intensa possono produrre livelli più elevati di cannabinoidi. Questo può essere un fattore importante per i coltivatori che mirano a sviluppare varietà con profili chimici specifici.

MASSIMIZZAZIONE DELL’IMPATTO DEI CAROTENOIDI E DEGLI ANTOCIANI 

Per massimizzare l’impatto dei carotenoidi e degli antociani sulla crescita e sulla produzione di cannabinoidi nella cannabis, gli agricoltori devono considerare una serie di fattori chiave. Ecco alcune strategie che possono essere implementate:

1. Illuminazione
   La cannabis ha bisogno di una quantità ottimale di luce per la fotosintesi, ma l’eccessiva esposizione alla luce solare può danneggiare le foglie. Solitamente, gli agricoltori utilizzano tende o schermi per proteggere le piante dalle radiazioni solari, mentre nelle coltivazioni indoor, è possibile ottenere un controllo più preciso dell’illuminazione, favorendo le interazioni dello spettro luminoso. In dettaglio, gli antociani assorbono la luce principalmente nelle regioni blu e rosse rispettivamente intorno a 500-520 nm e 640-660 nm. Riflettono la luce nella gamma dal verde al giallo, conferendo loro i colori caratteristici.

I carotenoidi invece assorbono la luce principalmente nelle regioni blu e verdi rispettivamente intorno a 400-500 nm e 500-550 nm.

Sebbene possano esserci alcune sovrapposizioni negli spettri di assorbimento di antociani, carotenoidi e clorofilla, generalmente si completano a vicenda nel catturare un’ampia gamma di energia luminosa per i processi vegetali.

N.B. in ambienti indoor con esposizione limitata alla luce UV (comune nelle luci di coltivazione artificiali), i benefici degli antociani per la protezione delle piante potrebbero essere meno pronunciati.

2. Temperatura
   Le basse temperature possono promuovere la produzione di antociani, mentre temperature troppo elevate possono ridurre la presenza di questi pigmenti. Gli agricoltori possono regolare la temperatura nelle serre o nelle coltivazioni indoor per ottenere i risultati desiderati.
   
3. Nutrizione
   Fornire alla cannabis una nutrizione adeguata è essenziale. I carotenoidi sono sintetizzati a partire da precursori come il beta-carotene. Assicurarsi che le piante abbiano accesso a queste sostanze chiave attraverso il terreno o l’alimentazione può favorire la presenza di carotenoidi. Analizziamo le caratteristiche salienti per un’alimentazione adeguata allo scopo.

• Azoto (N): è fondamentale per la crescita della cannabis poiché costituisce le proteine coinvolte nella sintesi dei pigmenti. Durante la crescita vegetativa, le piante richiedono quantità significative di azoto, mentre durante la fioritura, è meglio ridurre leggermente la quantità per incoraggiare la produzione di pigmenti.
• Fosforo (P): è coinvolto nella sintesi dell’adenosina trifosfato (ATP), la principale fonte di energia nella cellula. Durante la fioritura, una maggiore concentrazione di fosforo favorisce la produzione di fiori sani e pigmenti. Il fosforo è anche coinvolto nella produzione di RNA e DNA.
• Potassio (K): partecipa a vari processi metabolici, tra cui la sintesi dei pigmenti. Durante la fase di fioritura, un adeguato apporto di potassio aiuta la pianta a produrre pigmenti come gli antociani.
• Magnesio (Mg): è un elemento essenziale nella clorofilla, il pigmento verde coinvolto nella fotosintesi. Assicurarsi che ci sia abbastanza magnesio è importante, poiché la clorofilla sana è necessaria per la produzione di tutti i pigmenti.
• Microelementi: come ferro (Fe), zinco (Zn), manganese (Mn) e rame (Cu) agiscono come cofattori per gli enzimi che partecipano alla sintesi dei pigmenti. Ad esempio, il ferro è essenziale per la clorofilla e il manganese è coinvolto nella sintesi degli antociani.
• Spettro luminoso: come già detto, la produzione di antociani è influenzata dalla luce. In particolare la luce blu promuove la produzione di antociani mentre la luce rossa può influenzare la formazione di carotenoidi, responsabili dei colori gialli e arancioni.
• Regolazione del pH: il pH del substrato di coltivazione e dell’acqua d’irrigazione è importante. Un pH errato può influenzare l’assorbimento dei nutrienti. La cannabis tende a preferire un pH leggermente acido, intorno a 6.
• Stress controllato: alcuni stress ambientali controllati, come leggeri sbalzi di temperatura o una breve esposizione al freddo, possono attivare i meccanismi di difesa della pianta, inducendo la produzione di antociani come risposta a potenziali danni.

4. Genetica
   La scelta delle varietà di cannabis è fondamentale. Alcune varietà sono naturalmente ricche di carotenoidi e antociani, mentre altre lo sono meno. Gli agricoltori possono selezionare ceppi che soddisfino i loro obiettivi specifici in termini di produzione di pigmenti e cannabinoidi.

5. Monitoraggio
   Il monitoraggio costante della crescita delle piante è essenziale per regolare questi fattori in tempo reale. I sensori di luce, temperatura e umidità possono aiutare gli agricoltori a mantenere le condizioni ottimali per la produzione di carotenoidi e antociani.

Il raggiungimento dell’equilibrio tra questi fattori può richiedere sperimentazione e adattamenti costanti. Tuttavia, per coloro che cercano di coltivare cannabis di alta qualità con profili chimici distinti, l’ottimizzazione dei carotenoidi e degli antociani può essere una strategia vincente. 

L’IMPORTANZA DELL’ASPETTO

Oltre all’aspetto scientifico, l’aspetto estetico della cannabis è di grande importanza, soprattutto per i coltivatori e i consumatori di oggi. 

La pigmentazione data dai carotenoidi e dagli antociani conferisce alle piante di cannabis un’ampia varietà di colori, che può includere sfumature di rosso, viola, blu e arancione. 

Questa diversità cromatica non solo rende la cannabis visivamente attraente, ma può anche indicare la salute e la vitalità delle piante.

I consumatori spesso attribuiscono un valore aggiunto ai prodotti di cannabis con colori vivaci, ritenendo che siano di maggiore qualità. Di conseguenza, le varietà di cannabis con pigmentazioni intense possono avere un vantaggio sul mercato, attirando l’attenzione dei consumatori. Tuttavia è importante sottolineare che l’aspetto estetico non è l’unico indicatore di qualità, La presenza di carotenoidi e antociani può influenzare la produzione di cannabinoidi ma la concentrazione e la presenza di cannabinoidi come il THC e il CBD sono fattori chiave per la valutazione complessiva della cannabis.

Per gli agricoltori la coltivazione di varietà di cannabis con colori intensi può essere un vantaggio competitivo, ma devono anche essere attenti a tutti gli altri aspetti della produzione, compresi il profilo chimico e la pulizia delle piante.

In definitiva, l’impatto dei carotenoidi e degli antociani sulla cannabis si presenta come un argomento complesso e in continua evoluzione. Gli agricoltori e i ricercatori continuano ad esplorare i confini della scienza al fine di sfruttare al meglio questi pigmenti per coltivare una cannabis di alta qualità con profili chimici distinti. 

La ricerca è ancora in corso, e la sua esplorazione, contribuirà a migliorare la comprensione di questo aspetto fondamentale della coltivazione di cannabis. Noi siamo qui con una gran fame di futuro.

A cura di Groow

Fonti:

• When Cannabis sativa L. Turns Purple: Biosynthesis and Accumulation of Anthocyanins;
• Interplay between chemistry and morphology in medical cannabis (Cannabis sativa L.)Industrial Crops and Products March 2019 – Nirit Bernstein – Jonathan Gorelick – Sraya Koch.
• Flores-Sanchez, I.J.; Verpoorte, R. Secondary metabolism in cannabis. Phytochem. Rev. 2008;
• Brenneisen, R. Chemistry and analysis of phytocannabinoids and other Cannabis constituents. In Marijuana and the Cannabinoids; Humana Press Inc.: Totowa, NJ, USA, 2007
• Cannabinoids, Phenolics, Terpenes and Alkaloids of Cannabis: by Mohamed M. Radwan, Suman Chandra, Shahbaz Gul and Mahmoud A. ElSohly.