Vliv výživy na tvorbu biomasy a obsah terapeuticky využitelných sekundárních metabolitů rostlin konopí (Cannabis sativa L.)

Ing. Matěj Malík

Doctoral thesis

The effect of nutrition on the biomass development, and the content of therapeutically applicable secondary metabolites of cannabis (Cannabis sativa L.) plants

Anotácia:

Užívání konopí pro léčebné účely se datuje daleko před éru moderní medicíny. V posledních letech výzkum využití léčebného konopí v lékařských a farmaceutických vědách zažívá obrovský rozmach. Tématem této disertační práce je studium vlivu výživy na tvorbu biomasy a obsah terapeuticky využitelných sekundárních metabolitů rostlin konopí (Cannabis sativa L). Použití konopí ve zdravotnictví vyžaduje přísnou kontrolu optimální produkce bioaktivních látek. Rostlinné fenotypy a obsah sekundárních metabolitů, jako jsou fytokanabinoidy, jsou silně ovlivněny vnějšími faktory, jako je dostupnost a příjem živin. Tato práce je souborem pěti vědeckých článků, které jsou rozděleny do tří hlavních částí. V první části se práce zabývá vlivem koncentrace a poměru živin a biostimulantů na tkáňový ionom, tvorbu biomasy, především květů, a na obsah fytokanabinoidů a terpenických sloučenin rostlin konopí. Druhá část práce se věnuje biosyntéze kanabinoidních látek obsažených především v květech v průběhu pěstebního cyklu rostlin léčebného konopí. Poslední okruh je zaměřen na ověření potencionálních antikarcinogenních účinků rostlin konopí pomocí testování selektivní cytotoxicity různých konopných extraktů in vitro.

Abstract:

The use of cannabis for medicinal purposes dates back to the era of modern medicine. In recent years, research on the use of cannabis in the medical and pharmaceutical sciences has experienced an enormous boom. The topic of this dissertation thesis is the study of the influence of nutrition on the development of biomass and the content of therapeutically usable secondary metabolites of cannabis plants (Cannabis sativa L). The use of cannabis in healthcare requires strict control of the optimal production of bioactive substances. Plant phenotypes and the content of secondary metabolites such as phytocannabinoids are strongly affected by external factors such as nutrient availability and uptake. This Ph.D. thesis is a collection of five scientific articles divided into three main sections. In the first section, the thesis dealt with the influence of the concentration and ratio of nutrients and biostimulants on the tissue ionome, the formation of biomass, especially flowers, and the content of phytocannabinoids and terpenic compounds of cannabis plants. The second section of the work is devoted to the biosynthesis of cannabinoid compounds contained mainly in flowers during the growing cycle of medical cannabis plants. The last section aimed to verify the potential anticarcinogenic effects of cannabis plants using selective cytotoxicity testing of various cannabis extracts in vitro.

Kľúčové slová

Cannabis sativa L., biosyntéza fytokanabinoidů, tetrahydrokanabinolová kyselina, terpenoidy, hydroponie

Keywords

phytocannabinoid biosynthesis, tetrahydrocannabinolic acid, terpenoids, hydroponics, Cannabis sativa L.

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 18. 2. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: prof. Ing. Pavel Tlustoš, CSc. dr. h. c.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Doctoral programme:
Plant Sciences