Antimikrobiální aktivita různých genotypů konopí (Cannabis sativa L.) vhodných pro léčebné použití

Bc. Martin Káda

Master's thesis

Antimicrobial activity of different cannabis genotypes (Cannabis sativa L.) suitable for medical use

Abstract:

Konopí seté (Cannabis sativa L.) je už po tisíce let známá rostlina z čeledi konopovité. Jedná se o rostlinu, která má využití v mnoha průmyslových oblastech, jako například v textilní výrobě, potravinářství a medicíně. Obrovským tématem je dnes antibiotická rezistence. Vlivem nadužívání antibiotik přibývá rezistentních kmenů bakterií a dalších mikroorganismů. Počet úmrtí po celém světě na tyto tyto rezistentní kmeny bakterií v roce 2019 se odhaduje na 1,2 milionu lidí a předpokládá se, že toto číslo bude stoupat. Tyto alarmující informace přináší potřebu zkoumat nové zdroje antimikrobiálních látek. Jedním z nadějných zdrojů tohoto typu látek je právě konopí. Nositeli antimikrobiální aktivity konopí jsou především terpenické látky a fytokanabinoidy, tuto aktivitu podporují jejich vzájemné synergické účinky. V současné době je většina zástupců těchto látek otestována na antimikrobiální účinky. Nicméně i díky legislativní náročnosti chybí evaluace jednotlivých genotypů konopí v tomto ohledu. Proto se práce zaměřuje na testování extraktů z genotypů léčebného konopí, nikoli na samostatné látky. Testováno bylo devět extraktů léčebného konopí mikrodiluční metodou, konkrétněji pět fenotypově odlišných genotypů Forbidden Fruit (2,3,5,6,8) a dále genotypy Nurse Jackie 1, CBD Caramel 6, Blueberry 3, Shaman 5. Pro experiment byly zvoleny čtyři bakterie způsobující kožní onemocnění rodu Staphylococcus (S. lugdunensis, S. saprophyticus, dva kmeny S. aureus). Jako srovnávací antibiotikum byl použit chloramfenikol. Konopné extrakty prokázaly značnou schopnost inhibovat bakterie v podmínkách in vitro (nejčastější MIC 8 µg/ml). Mezi genotypy nebyly příliš velké rozdíly v antimikrobiální aktivitě. Mírně horších výsledků dosahoval genotyp CBD Caramel, naopak genotyp Nurse Jackie s vyšším obsahem Δ9-THC měl o něco lepší inhibiční vlastnosti. V porovnání s antibiotikem chloramfenikolem byly extrakty více účinné na zlaté stafylokoky, než na bakterie S. Lugdunensis a S. saprophyticus. Tato práce přinesla příznivé informace o antimikrobiální aktivitě konopí a naznačila jeho možné využití v boji s bakteriemi způsobující kožní onemocnění.

Abstract:

Cannabis (Cannabis sativa L.) has been a well-known plant of the Cannabaceae family for thousands of years. It is a plant that has many industrial uses, such as textile production, food processing and medicine. Antibiotic resistance is a huge issue today. Resistant strains of bacteria and other microorganisms are increasing due to the overuse of antibiotics. The number of deaths worldwide from these resistant strains of bacteria in 2019 is estimated at 1.2 million people and this number is expected to rise. This alarming information brings about the need to explore new sources of antimicrobial agents. One promising source of this type of substance is cannabis. The carriers of the antimicrobial activity of cannabis are mainly terpenic substances and phytocannabinoids, this activity is supported by their mutual synergistic effects. Currently, most representatives of these substances have been tested for antimicrobial effects. However, due to the legislative requirements, there is a lack of evaluation of individual cannabis genotypes in this respect. Therefore, the focus of this work is on testing extracts from medicinal cannabis genotypes rather than on single substances. Nine extracts of medicinal cannabis were tested by the microdilution method, specifically five phenotypically distinct genotypes of Forbidden Fruit (2,3,5,6,8) and the genotypes Nurse Jackie 1, CBD Caramel 6, Blueberry 3, Shaman 5. Four bacteria causing skin diseases of the genus Staphylococcus (S. lugdunensis, S. saprophyticus, two strains of S. aureus) were chosen for the experiment. Chloramphenicol was used as a comparative antibiotic. Cannabis extracts showed a significant ability to inhibit bacteria under in vitro conditions (most common MIC 8 µg/ml). There were no major differences in antimicrobial activity between genotypes. The CBD Caramel genotype performed slightly worse, whereas the Nurse Jackie genotype with higher Δ9-THC content had slightly better inhibitory properties. Compared to the antibiotic chloramphenicol, the extracts were more effective against golden staphylococci than against S. Lugdunensis and S. saprophyticus. This work provided favorable information on the antimicrobial activity of cannabis and suggested its possible use in combating bacteria causing skin diseases.

Keywords

Konopí seté, antimikrobiální aktivita, extrakt, kožní onemocnění

Keywords

Cannabis, antimicrobial activity, extract, skin diseases

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 18. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 16. 5. 2023
• Supervisor: Ing. Anežka Kosmáková Janatová, Ph.D.
• Reader: Boris Hučko, CSc.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Food Quality and Processing of Agricultural Products