Ottimizzazione dei principali fattori produttivi della Cannabis sativa L. destinata all’impiego farmaceutico

Indice 
i 
INDICE 
 
 
Indice ............................................................................................................................... i 
Indice delle figure .......................................................................................................... v 
Indice delle tabelle ........................................................................................................ ix 
Abbreviazioni ................................................................................................................. x 
Riassunto ...................................................................................................................... xii 
Materiali e metodi ....................................................................................................... xii 
Risultati ....................................................................................................................... xiii 
Conclusioni .................................................................................................................. xiv 
 
Capitolo 1. INTRODUZIONE ..................................................................... 1 
1.1 Fitoterapia e principali problematiche di carattere sanitario associate ai 
fitocomplessi ..................................................................................................................1 
1.2 Le specifiche di qualità .............................................................................................3 
1.3 La Cannabis come pianta medicinale ......................................................................5 
1.3.1 L’uso medico nel passato ...............................................................................6 
1.3.2 L’uso medico nel presente .............................................................................8 
1.3.3 La situazione in Italia ...................................................................................11 
 
Capitolo 2. CICLO BIOLOGICO E CARATTERISTICHE MORFOLOGICHE DELLA 
CANNABIS ............................................................................................. 13 
2.1 Caratteri botanici ...................................................................................................13 
2.1.1 Descrizione generale della pianta ................................................................13 
2.1.2 Fiori ..............................................................................................................15 
2.1.3 Risposta al fotoperiodo ...............................................................................16 
2.2 Ciclo vitale ..............................................................................................................18 
2.3 Anatomia della cannabis ........................................................................................19 
2.4 I tricomi: forma, funzione e distribuzione .............................................................21 
2.4.1 Tricomi unicellulari ......................................................................................21 
2.4.2 Tricomi cistolitici ..........................................................................................22

Indice 
ii 
2.4.3 Tricomi ghiandolari sessili ........................................................................... 22 
2.4.4 Tricomi ghiandolari anteridiali .................................................................... 23 
2.4.5 Tricomi ghiandolari peduncolati ................................................................. 24 
2.4.6 Tricomi ghiandolari a bulbo ........................................................................ 26 
2.5 Cannabinoidi e terpeni .......................................................................................... 28 
2.6 Funzioni biologiche di cannabinoidi e terpeni ...................................................... 30 
 
Capitolo 3. STORIA EVOLUTIVA E CLASSIFICAZIONE DELLA CANNABIS ... 32 
3.1 Tassonomia ed evoluzione .................................................................................... 33 
3.2 Il dibattito sulla specie ........................................................................................... 35 
3.2.1 Cannabis ruderalis ....................................................................................... 36 
3.2.2 Cannabis sativa ssp. sativa .......................................................................... 37 
3.2.3 Cannabis sativa ssp. spontanea ................................................................... 38 
3.2.4 Cannabis indica ssp. kafiristanica ................................................................ 38 
3.2.5 Cannabis indica ssp. indica .......................................................................... 38 
3.2.6 Cannabis indica ssp. afghanica .................................................................... 39 
3.2.7 Cannabis indica ssp. chinensis ..................................................................... 40 
3.3 Classificazione dei fenotipi in base al contenuto in cannabinoidi ........................ 44 
3.4 Biotipi e profilo chemiotipico  ............................................................................... 45 
 
Capitolo 4. FATTORI ECOLOGICI DI CRESCITA ......................................... 48 
4.1 Luce ........................................................................................................................ 48 
4.2 Temperatura .......................................................................................................... 51 
4.3 Livello di umidità nell’aria e nel terreno ............................................................... 52 
4.4 Atmosfera .............................................................................................................. 53 
4.5 Condizioni edafiche ............................................................................................... 54 
4.5.1 Proprietà fisiche .......................................................................................... 55 
4.5.2 pH ................................................................................................................ 55 
4.5.3 Macronutrienti ............................................................................................ 55 
4.5.4 Micronutrienti ............................................................................................. 57 
4.5.5 Coltivazione idroponica ............................................................................... 58 
4.6 Caratteristiche ecologiche varie ............................................................................ 59

Indice 
iii 
 
Capitolo 5. LA SELEZIONE GENETICA DELLA CANNABIS PER FINI 
FARMACEUTICI ...................................................................................... 61 
5.1 Obiettivi e strategie del programma di breeding ..................................................62 
5.2 Risorse di germoplasma .........................................................................................66 
5.2.1 Delta-9-tetraidrocannabinolo (Δ9-THC) ......................................................66 
5.2.2 Cannabidiolo (CBD) ......................................................................................67 
5.2.3 Cannabicromene (CBC) ................................................................................67 
5.2.4 Cannabigerolo (CBG) ....................................................................................68 
5.2.5 Delta-9-tetraidrocannabivarina (THCV) .......................................................68 
5.2.6 Cannabidivarina, Cannabicromevarina e Cannabigevarina (CBDV, CBCV, 
CBGV) ....................................................................................................................69 
5.2.7 CBD/Δ9-THC .................................................................................................69 
5.3 La ricerca in Italia ...................................................................................................70 
 
Capitolo 6. QUALITÀ, SICUREZZA ED EFFICACIA ..................................... 71 
6.1 Allevamento in ambiente controllato ....................................................................72 
6.2 Prevenzione dai parassiti .......................................................................................73 
6.3 Tecniche di allevamento ........................................................................................75 
6.4 Lavorazione del materiale vegetale .......................................................................76 
6.5 Consistenza e stabilità ...........................................................................................77 
6.6 Sicurezza ed efficacia .............................................................................................78 
6.7 Obiettivo della tesi .................................................................................................80 
 
Capitolo 7. MATERIALI E METODI .......................................................... 82 
7.1 Materiali .................................................................................................................82 
7.1.1 Materiale genetico .......................................................................................82 
7.1.2 Ambiente di crescita ....................................................................................84 
7.1.3 Illuminazione................................................................................................86 
7.1.4 Regolazione dei flussi d’aria e temperatura ................................................87 
7.1.5 Substrato ......................................................................................................88 
7.1.6 Acqua ...........................................................................................................89 
7.1.7 Nutrizione minerale .....................................................................................90

Indice 
iv 
7.2 Metodi ................................................................................................................... 92 
7.2.1 Preparazione delle talee e trapianto ........................................................... 92 
7.2.2 Raccolta e post raccolta .............................................................................. 96 
7.2.3 Trial 1 e Trial 2 ............................................................................................. 97 
7.2.4 Igiene e sicurezza ........................................................................................ 97 
7.2.5 Rilievi eseguiti .............................................................................................. 97 
7.2.6 Determinazione del contenuto in cannabinoidi ......................................... 98 
7.2.7 Analisi statistiche ......................................................................................... 99 
 
Capitolo 8. RISULTATI E DISCUSSIONE ................................................. 100 
8.1 Trial 1 ................................................................................................................... 100 
8.1.1 Altezza ....................................................................................................... 100 
8.1.2 Biomassa epigea e sue componenti .......................................................... 101 
8.1.2.1 Infiorescenze ................................................................................. 101 
8.1.2.2 Foglie ............................................................................................. 102 
8.1.2.3 Fusto ............................................................................................. 102 
8.1.2.4 Incidenza percentuale di fiori, foglie e fusto ................................ 103 
8.1.3 Contenuto in cannabinoidi ........................................................................ 105 
8.1.4 Produzione in cannabinoidi ....................................................................... 107 
8.2 Trial 2 ................................................................................................................... 109 
8.2.1 Altezza ...................................................................................................... 109 
8.2.2 Biomassa epigea e sue componenti ......................................................... 109 
8.2.3 Incidenza percentuale di fiori, foglie e fusto ............................................ 112 
8.2.4 Contenuto in cannabinoidi ....................................................................... 113 
8.2.5 Produzione in cannabinoidi ...................................................................... 115 
8.2.6 Variazione del contenuto in cannabinoidi durante il periodo  
di fioritura .......................................................................................................... 116 
8.2.7 Temperatura e umidità ............................................................................ 118 
8.3 Discussione e considerazioni conclusive ............................................................. 120 
8.3.1 Nutrizione minerale e produzione ........................................................... 120 
8.3.2 Andamento del contenuto in cannabinoidi ............................................. 122 
8.3.3 Possibilità di miglioramento ..................................................................... 123

Indice 
v 
BIBLIOGRAFIA ...................................................................................... 124