Metabolické přeměny konopných extraktů v podmínkách in vitro statického trávicího modelu

Bc. Tomáš Skala

Master's thesis

Metabolic changes of cannabis extracts and products determined by in vitro digestion method

Abstract:

V posledních letech se stále častěji diskutuje o terapeutickém využití konopí. Mnoho studií ukazuje, že účinné látky této rostliny (kanabinoidy tetrahydrokanabinol, kanabidiol a terpeny) mají velký léčebný potenciál u mnoha onemocnění a nemusí být využívány pouze jako rekreační droga. V literární rešerši byly shrnuty základní poznatky o konopí a biologicky aktivních látkách. Dále byla popsána biodostupnost kanabinoidů a terpenů, a jejich metabolismus společně s poznatky o trávicím traktu člověka a využití konopí v oblasti medicíny.Tato práce byla zaměřena na vyhodnocení metabolických přeměn vybraných kanabinoidů (THC) a terpenů během in vitro simulované digesce. Čtyři extrakty z kultivaru konopí McLove vyrobeny odlišným způsobem extrakce (superkritická fluidní extrakce CO2, etanol, butanol a dimetyléter) byly podrobeny trávení v gastrické a intestinální fázi in vitro. Obsah účinných látek byl detekován v původním extraktu a poté porovnán se vzorky, které prošly digescí za použití plynové chromatografie s plamenově ionizačním detektorem (GC/FID) a plynové chromatografie s hmotnostním spektrometrem (GC/Q-TOF).Dle výsledků bylo zjištěno, že během trávení dochází k výrazným úbytkům THC, které se liší v závislosti na rozpouštědle a metodě, kterou byl extrakt připraven Nejnižší úbytek byl zaznamenám u dimetyléterového extraktu (38,58 ± 3,53 %), nejvyšší pak u extraktu butanového (62,45 ± 5,13 %). U terpenů došlo také k výrazným úbytkům oproti původním extraktům, ale během gastrické fáze došlo k nárůstu některých identifikovaných terpenů ve všech vzorcích, nejvíce u dimetyléterového extraktu V intestinální části byl pak zaznamenán vysoký úbytek většiny terpenů ve všech extraktech (66,30–72,97 %). Z výsledků bylo dále zjištěno, že některé terpeny, které nebyly v původních extraktech detekovány, mohou vznikat během trávicích procesů.Z předběžných výsledků vyplývá, že trávicí trakt, respektive kyselé prostředí a enzymy, by mohly významně ovlivnit biodostupnost a zastoupení některých biologicky aktivních látek konopí.

Abstract:

In the past years there have been numerous discussions about therapeutic use of cannabis. Many studies have shown that the active substances of this plant (cannabinoids tetrahydrocannabinol, cannabidiol, terpenoids) have significant healing properties in many diseases, and therefore can be used more extensively than only as a recreational drug.The literary research summarizes basic findings about cannabis and biologically active substances. The bioavalability of cannabinoids and terpenoids and their metabolism is described along with the findings about the human digestive system and the use of cannabis in the field of medicine.The thesis is focused on an evaluation of metabolic changes of the chosen cannabinoids (THC) and terpenoids during an in vitro simmulated digestion. Four extracts from cultivar of the cannabis McLove produced by various ways of extraction (supercritic fluid extraction, ethanol, butane, dimethylether) were subjected to digestion in gastric and intestinal phase in vitro. The content of the active ingredients was detected in the original extract and consequently compared with the samples. The samples were subjected to digestion using gas chromatography with flame ionization detector (GC/FID) and gas chromatography mass spectometre (GC/Q-TOF). The findings show there is significant reduction of THC in the digestion process, however the reduction varies according to the extraction method used. The lowest reduction was in dimethylether extract (38,58 ± 3,53 %), the highest in butane extract (62,45 ± 5,13 %).There was significant reduction in terpenoids as well compared with the original samples. However, there was notable growth in the gastric phase in some identified terpenoids in all samples, with the highest one being in the dimethylether extract. There was high reduction of most of the terpenoids in the intestinal phase (66,30–72,97 %). Furthermore, the findings also show that some terpenoids not detected in the original extracts can be created during digestion processes.As it has been found from the preliminary results, the digestive system, specifically the acidic environment and enzymes, could significantly influence bioavailability and representation of some biologically active substances of cannabis.

Keywords

konopné produkty, trávicí metoda, in vitro, konopné extrakty

Keywords

cannabis extracts, cannabis products, digestion method, in vitro

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 4. 2019

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Adéla Fraňková, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Nutrition and Foodstuffs / Nutrition and Foodstuffs