Porovnání majoritních složek v různých genotypech konopí (Cannabis sativa L.) a rostlin s podobným složením těkavých látek, za účelem výcviku služebních psů

Bc. Tereza Kubecová

Diplomová práce

Evaluation of majority compounds in cannabis different genotypes (Cannabis sativa L.) and plants with similar composition of volatiles, for the purpose of sniffers dogs training

Anotace:

Konopí (Cannabis sativa L.) je řazeno mezi nejstarší lidmi využívanou rostlinu na světě. Vzhledem ke své chemické komplexnosti nabízí rostlina konopí člověku široké spektrum využití. Konopí se stalo brzy oblíbeným z důvodu svých léčebných schopností, ale také pro své psychomodulační účinky, což vlády většiny států světa přimělo k jeho kriminalizaci. Speciálně vycvičení psi jsou velmi efektivním nástrojem pro vyhledávání konopí, avšak není zcela jasné, kterou komponentou v pachové směsi se pes při detekci řídí a která komponenta je specifická přímo pro daný typ hledaného produktu. Hlavním cílem této práce bylo identifikovat a relativně kvantifikovat majoritní účinné látky v pěti genotypech konopí a rostlinách s podobným terpenickým profilem. Dalším cílem je porovnat výsledky s daty z oboru kynologie a pomoci určit, která z konopných látek či jejich směsi je pro psi při detekci klíčová. V první části literární rešerše jsou popsány obecné informace a charakteristiky rostliny konopí. V hlavní části rešerše jsou přehledně popsány látky terpenické a kanabinoidní povahy obsažené v konopí a dalších rostlinách, zejména vybraných pro tento experiment. Pro tento výzkum bylo použito 5 genotypů konopí vypěstovaných na Fakultě potravinových a přírodních zdrojů v České zemědělské univerzitě, a to SH5 – Shaman, BB3 – Blueberry, CBD6 – CBD karamel, CBD – kanabidiol a FF5 – Forbidden Fruit. Dále bylo pro tento pokus použito 10 siličnatých rostlin, a to šalvěj lékařská (Salvia officinalis), máta peprná (Mentha piperita), levandule lékařská (Lavandula officinalis), tymián obecný (Thymus vulgaris), yzop lékařský (Hyssopus officinalis), kmín kořenný (Carum carvi), meduňka lékařská (Melissa officinalis), bedrník anýz (Pimpinella anisum), šanta kočičí (Nepeta cataria) a dobromysl obecná (Origanum vulgare). Kanabinoidy byly analyzovány na HPLC/UV, kdy nejvíce zastoupenými byly kyselina tetrahydrokanabinolová, Δ9-tetrahydrokanabinol, kyselina kanabidiolová a kanabidiol. Pomocí GC-FID bylo identifikováno 31 látek terpenické povahy, přičemž nejvíce zastoupenými byly α-pinen, β-pinen, β-myrcen, limonen, linalool, β-karyofylen, α-humulen a β-eudesmol. Současné výcvikové metody detekčních psů jsou založeny zejména na vtiskávání pachu celých matric. U takto cvičených psů dochází ovšem dosti často k falešně pozitivním výsledkům, kdy pes značí i jiné produkty. Studie porovnání látek terpenické povahy v konopí a siličnatých rostlinách jemu podobných mají společně s daty z oboru kynologie potenciál pomoci určit, která z konopných látek či jejich směsi je pro psi při detekci klíčová. Bližší pochopení mechanismu detekce konopí psy by mělo být v zájmu dalších výzkumů, protože detekční psi jsou velmi efektivním nástrojem při detekci konopí.

Abstract:

Cannabis (Cannabis sativa L.) is ranked among the oldest human-used plant in the world. Due to its chemical complexity, the cannabis plant offers a wide range of uses to humans. Cannabis soon became popular because of its therapeutic abilities, but also because of its psychomodulatory effects, which prompted governments of most countries to criminalize it. Specially trained dogs are a very effective tool for cannabis detection, but it is not entirely clear which component in the scent mixture the dog follows during detection, and which component is specific to the particular type of product sought. The main objective of this work was to identify and relatively quantify the major active substances in five cannabis genotypes and plants with a similar terpenic profile. Another objective is to compare the results with data from the field of cynology and to help determine which of the cannabis substances or their mixtures is crucial for dogs during detection. In the first part of the literary search, general information and characteristics of the cannabis plant are described. In the main part of the research, substances of terpenic and cannabinoid nature contained in cannabis and other plants, mainly selected for this experiment, are described in a clear way. For this research, 5 genotypes of cannabis grown at the Faculty of Food and Natural Resources of the Czech University of Agriculture were used, namely SH5 – Shaman, BB3 – Blueberry, CBD6 – CBD caramel, CBD – cannabidiol and FF5 – Forbidden Fruit. In addition, 10 silicate plants were used for this experiment, namely sage (Salvia officinalis), peppermint (Mentha piperita), lavender (Lavandula officinalis), thyme (Thymus vulgaris), hyssop (Hyssopus officinalis), caraway (Carum carvi), melissa (Melissa officinalis), lump anise (Pimpinella anisum), feline shanta (Nepeta cataria) and common goodwill (Origanum vulgare). The cannabinoids were analysed for HPLC/UV, with the most represented being tetrahydrocannabinoic acid, Δ9-tetrahydrocannabinol, cannabidiolic acid and cannabidiol. 31 substances of a terpenic nature were identified by GC-FID, with α-pinene, β-pinene, β-myrcene, limonene, linalool, β-karyophylene, α-humulen and β-eudesmol being the most represented. Current training methods for detection dogs are mainly based on imprinting the odour of whole matrices. However, dogs so trained often have false positive results when the dog also labels other products. Studies comparing substances of a terpenic nature in cannabis and silica plants similar to cannabis, together with data from the field of cynology, have the potential to help determine which of the cannabis substances or mixtures thereof is crucial for cannabis detection in dogs. Further understanding of the mechanism of cannabis detection by dogs should be of interest for further research as detection dogs are a very effective tool in cannabis detection.

Klíčová slova

konopí, aromatické rostliny, kanabinoidy, terpenoidy, plynová chromatografie, služební psi

Keywords

cannabis, aromatic plants, cannabinoids, terpenoids, gas chromatography, service dogs

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 25. 4. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 21. 5. 2024
• Vedoucí: Ing. Anežka Kosmáková Janatová, Ph.D.
• Oponent: Milena Santariová, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Magisterský studijní program:
Kvalita potravin a zpracování zemědělských produktů