Evaluation of CBD and THC content in indoor-grown Cannabis sativa cv. MK 2021 flowers for medical use

Abstract

Cannabis sativa L. has been widely used for medicinal purposes due to the content of specific molecules called cannabinoids. CBD (cannabidiol) is one of the most known cannabinoids for medicinal ends, showing a great potential in therapeutics for childhood epilepsy. In Argentina, cannabis cultivation was prohibited until 2017, when Law No. 27350 was enacted, allowing research using cannabis plants for medicinal use. This gave rise to the need of studying cannabis production and management conditions. To obtain high-quality commercial pharmaceutical products indoor technology is recommended since it allows the control of environmental variables. The aim of this study was to evaluate the CBD and THC content in indoor-grown Cannabis sativa cv. MK 2021 flowers, and their changes according to main and lateral branches. Seeds were sown in phenolic foam cubes and, after 28 days, 46 plants were transplanted to a hydroponic system, composed of 20-liter buckets containing nutrient solution. The crop cycle lasted 105 days. On February 14, the plants were harvested and a total of 10 plants were randomly selected for morphologic measurements and determination of cannabinoids content (%). Plants reached a final height of 119.9 (±10.1) cm. The mean biomass of the flower produced was 52 g/plant, while that of the leaves and roots was 13.3 and 41.6 g/plant respectively. Significant differences were found in the percentage of CBD in the flowers according to the position of the branches: the main branches had higher concentrations than the lateral branches. CBD values varied from 9.5% to 13.65%. In contrast, no differences were found in the percentage of THC according to the position of the branches, with values around 0.7 and 1.6%. This study presents the first results on indoor Cannabis production for medical purposes in south Argentina. This information is very relevant considering that the medicinal cannabis industry may show potential as a new commercial product.

Cannabis sativa se ha utilizado ampliamente con fines medicinales debido al contenido de moléculas específicas llamadas cannabinoides. El cannabinoide CBD (cannabidiol) es uno de los más reconocidos para uso medicinal ya que muestra gran potencial terapéutico en la epilepsia infantil. En Argentina, el cultivo de cannabis estuvo prohibido hasta 2017, cuando se aprobó la Ley N.o 27350, lo que permitió la investigación con plantas de cannabis para uso medicinal. Este hecho abre la necesidad de generar información sobre la producción de esta especie y sus condiciones de manejo. Para obtener productos farmacéuticos comerciales de alta calidad, se recomienda el uso de tecnología de cultivo en interiores, ya que permite controlar las variables ambientales. El objetivo de este estudio fue evaluar el contenido de CBD y THC en flores de Cannabis sativa cv. MK 2021 cultivadas en interior, y sus cambios según las ramas principales y laterales. Las semillas se sembraron en cubos de espuma fenólica y tras 28 días, se trasplantaron 46 plantas a un sistema hidropónico compuesto por baldes de 20 litros con solución nutritiva. El ciclo del cultivo tuvo una duración de 105 días. El 14 de febrero, las plantas fueron cosechadas y se seleccionaron al azar 10 plantas para mediciones morfológicas y determinación del contenido de cannabinoides (%). Las plantas alcanzaron una altura final de 119.9 (±10.1) cm. La biomasa media de flores producida fue de 52 g/planta, mientras que la de las hojas y raíces fue de 13.3 y 41.6 g/planta, respectivamente. Se encontraron diferencias significativas en el porcentaje de CBD en las flores, según la posición de las ramas en las plantas: las ramas principales tenían concentraciones más altas que las ramas laterales. Los valores de CBD variaron entre 9.5% y 13.65%. En contraste, no se encontraron diferencias en el porcentaje de THC según la posición de las ramas, con valores entre 0.7 y 1.6%. Este estudio presenta los primeros resultados sobre la producción de cannabis en interiores para fines medicinales en el sur de Argentina. Este tipo de información es muy relevante, considerando que la industria del cannabis medicinal puede mostrar potencial como un nuevo producto comercial.