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Ottimizzazione dellagrotecnica della canapa (Cannabis sativa L.) per applicazioni di tipo farmaceutico. Salvatore Casano Tesi di laurea di: Relatore: Prof.

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Presentazione sul tema: "Ottimizzazione dellagrotecnica della canapa (Cannabis sativa L.) per applicazioni di tipo farmaceutico. Salvatore Casano Tesi di laurea di: Relatore: Prof."— Transcript della presentazione:

1 Ottimizzazione dellagrotecnica della canapa (Cannabis sativa L.) per applicazioni di tipo farmaceutico. Salvatore Casano Tesi di laurea di: Relatore: Prof. Dario Giambalvo Correlatori: Dott. Giampaolo Grassi Dott. Piero Trapani Dipartimento Agronomia Ambientale e Territoriale Istituto Sperimentale Colture Industriali - Sez. Rovigo

2 L Italia, agli inizi del XX secolo, era il maggior produttore (circa ha) di fibra e seme di canapa in Europa Attuale rivalutazione della canapa in virtù delle sue molteplici utilizzazioni La canapa è stata ampiamente coltivata sin dallantichità Lattuale superficie nel mondo investita a canapa (da fibra e da seme) ammonta a circa ettari (in Italia poco più di ettari)

3 Utilizzazioni Fibra Cellulosa Solventi, vernici, saponi, lubrificanti, materie plastiche Biodiesel Cibo (per consumo umano e per lalimentazione zootecnica) Integratori alimentari Biomassa da energia Oli essenziali Applicazioni farmaceutiche

4 POTENZIALI CAMPI DI IMPIEGO TERAPEUTICO DEI DERIVATI DELLA CANAPA A: Patologie per le quali esistono evidenze incontrovertibili: Trattamento della nausea in chemioterapia Stimolazione dellappetito in pazienti con sindrome da deperimento Aids–correlata B: Patologie per le quali esistono promettenti evidenze preliminari: Terapia del dolore Effetti neuroprotettivi e antiossidanti (ictus e traumi cranici) Sindrome di Gilles de la Tourette Glioblastomi Artrite reumatoide Glaucoma Epilessia Sclerosi multipla (sollievo da dolore neuropatico)

5 il SATIVEX® è il primo farmaco contenente cannabinoidi ottenuti da estratti vegetali ad essere accettato dalla farmacopea ufficiale di un Paese occidentale Δ9-THC/CBD 1:1 E ottenuto dopo estrazione chimica, purificazione e titolazione di due varietà monochemiotipiche: una ricca in Δ9-THC e laltra in CBD; entrambe sono caratterizzate da un elevato grado di purezza (circa 95 %) del cannabinoide principale rispetto ai secondari Spray sub-linguale a % standardizzata di Δ9-THC e CBD

6 POTENZIALI CAMPI DI IMPIEGO TERAPEUTICO DEI DERIVATI DELLA CANAPA C: Patologie in cui esistono evidenze meritevoli di ulteriori approfondimenti: Terapia dei tumori Lesioni midollari ( tetraplegia, paraplegia ) Malattie neurodegenerative ( distonie, Parkinson, Huntington, Alzheimer ) Asma bronchiale Malattie autoimmuni e patologie infiammatorie croniche ( lupus eritematoso, morbo di Crohn, colite ulcerosa, etc.) Sindromi ansioso–depressive e altre sindromi psichiatriche Patologie cardiovascolari Sindromi da astinenza nelle dipendenze da sostanze Prurito intrattabile

7 effetti terapeuticip.a. cannabinoidi Gli effetti terapeutici della canapa sono dovuti alla presenza di p.a. appartenenti alla famiglia dei cannabinoidi (gruppo di composti a 21 atomi di C unicamente prodotti dal genere Cannabis) ; ad oggi ne sono stati identificati oltre 60, comprendendo anche i loro acidi carbossilici, analoghi e prodotti di trasformazione I cannabinoidi più abbondanti nei tessuti vegetali sono: Δ9-THC ( delta9-tetraidrocannabinolo ) CBD ( cannabidiolo ) CBC ( cannabicromene ) CBG ( cannabigerolo ) Δ9-THCV, CBDV e CBGV ( omologhi propilici ) CBGprecursore Il CBG è il precursore di tutti i cannabinoidi e, per via enzimatica, viene convertito negli altri cannabinoidi principali

8 Δ9-THCeffetti terapeutici attività psicotropa Il Δ9-THC è il cannabinoide più studiato per gli effetti terapeutici, ma è dotato di attività psicotropa CBDΔ9-THCattenuandone gli effetti collaterali prolungandone leffetto terapeutico Il CBD modula lattività del Δ9-THC attenuandone gli effetti collaterali e prolungandone leffetto terapeutico 0,51,01,52,02,53,03,5 0,0 0,5 1,5 2,0 1,0 % Δ9-THC % CBD non psicotropo psicotropo semi-psicotropo Classificazione dei fenotipi in base al contenuto in cannabinoidi

9 LIstituto Sperimentale Colture Industriali Sezione Operativa Periferica di Rovigo da alcuni anni si occupa di selezionare varietà di canapa monoiche e linee monochemiotipiche

10 Obiettivi della ricerca acquisire informazioni sulle principali caratteristiche di genotipi di canapa genotipi di canapa valutandone il comportamento in termini di parametri biometrici e, soprattutto, di concentrazioni % in cannabinoidi al variare di alcuni aspetti dellagrotecnica variazioni acquisire informazioni sulle variazioni del contenuto % in cannabinoidi nelle foglie durante il ciclo biologico della coltura CBD e CBG Δ9-THC esenti

11 MATERIALI e METODI Lattività di ricerca è stata articolata in due distinte prove: previamente e regolarmente autorizzate dal Ministero ai sensi dell art. 26 D.P.R. n° 309/90 (coltivazione di canapa a scopi sperimentali) PROVA 1: 20 linee inbred PROVA 2: 2 progenie clonali 4 pacchetti di coltivazione 4 pacchetti di coltivazione (substrato + concimazione)

12 T1 Substrato Substrato: mix di vari tipi di torba (in prevalenza torba nera) Concimazione Concimazione: minerale (in prevalenza azotata in fase vegetativa e fosfo-potassica in fase di fioritura) T2 Substrato Substrato: fibra di cocco Concimazione Concimazione: formulati minerali specifici forniti dalla ditta produttrice (Coco A e Coco B) T3 Substrato Substrato: torba bianca e compost di cortecce Concimazione Concimazione: formulati minerali specifici forniti dalla ditta produttrice (Terra Vega – f. vegetativa e Terra Flores – f. fioritura) T4 Substrato Substrato: torba bianca e compost di cortecce Concimazione Concimazione: formulati organici specifici forniti dalla ditta produttrice (Bio Vega – f. vegetativa e Bio Flores – f. fioritura) Pacchetti di coltivazione in valutazione

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15 Prova 1 – Linee inbred Sito:Monselice (PD) - presso una serra dellIstituto Tecnico Agrario Kennedy Periodo: dal 2 agosto al 18 ottobre 2004 Semina:il 2 agosto in cubetti di torba pressata N° piante: 200 totali - 50 per trattamento Trapianto: dopo una settimana circa in vasi da 5 litri precedentemente invasati con i rispettivi substrati Illuminazione: dal trapianto fino al 14/9 (fase vegetativa): 18 ore di luce dal 14/9 alla raccolta (fase riproduttiva): 11 ore di luce Irrigazione: interventi giornalieri per mantenere il substrato sempre in condizioni prossime alla CIC Raccolta: il 18 ottobre ( giorni danticipo rispetto al presunto ottimale )

16 Prova 2 – Progenie clonali Sito:Rovigo - presso una serra dellIstituto Sperimentale per le Colture Industriali Periodo: dal 4 ottobre 2004 al 14 gennaio 2005 N° piante: 68 (24 clone E1 e 44 clone E7) - 17 per trattamento Trapianto: il 4/10 in vasi da 2 litri precedentemente invasati con i rispettivi substrati Illuminazione: dal trapianto fino al 2/11 (fase vegetativa): 18 ore di luce dal 2/11 alla raccolta (fase riproduttiva): 11 ore di luce Irrigazione: interventi giornalieri per mantenere il substrato sempre in condizioni prossime alla CIC Raccolta: il 14 gennaio 2005

17 Rilievi (a maturazione) Altezza delle piante Diametro del fusto Biomassa epigeica complessiva e ripartita nelle sue componenti (fusto, foglie, infiorescenze) cannabinoidi Determinazione del contenuto in cannabinoidi nelle infiorescenze mediante analisi gas-cromatografica [Lestrazione è stata effettuata seguendo i metodi ufficiali UE (Reg. 796/2004); solvente (n-esano) e standard interno (squalene)]

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20 Prova 1 – Linee inbred

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29 Prova 2 – Progenie clonali

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34 Conclusioni E stata riscontrata una ampia variabilità tra le linee in esame, che peraltro hanno mostrato una notevole stabilità di risposta al variare dei trattamenti applicati Sono state individuate linee stabili nel profilo chemiotipico e con elevato contenuto in CBD e CBG Le % in cannabinoidi più elevate sono state realizzate con i trattamenti caratterizzati da un limitato apporto di elementi fertilizzanti Il contenuto in percentuale in cannabinoidi si riduce progressivamente allaumento della produzione di infiorescenze per pianta

35 Dal confronto tra le tesi T3 e T4, caratterizzate da uguale substrato ma da differenti tipologie di concime utilizzato, rispettivamente minerale ed organico, emerge come la produzione in CBD per pianta non è variata in modo significativo tra i due trattamenti La ricerca ha inoltre messo in evidenza un graduale decremento delle concentrazioni percentuali in cannabinoidi nelle foglie con il progredire della fase riproduttiva; ciò è presumibilmente collegato ai processi di senescenza delle foglie ma potrebbe anche essere legato a processi di traslocazione dei metaboliti verso le infiorescenze. Tale aspetto meriterebbe ulteriori approfondimenti sperimentali Conclusioni


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