Accumulation of cannabidiol during the ontogenesis of industrial hemp | Накопичення канабідіолу в онтогенезі рослин технічних (промислових) конопель | Накопление каннабидиола в онтогенезе растений технической (промыш­ленной) конопли

Russian. Цель. Установить особенности накопления каннабидиола и других каннабиноидных соединений в онтогенезе технической (промышленной) однодомной конопли, определить оптимальную фенологических фазу конопли, в которую целесообразно проводить уборку растений с целью получения каннабидиола для нужд фармацевтической отрасли. Методы. Полевые, лабораторные (тонкослойная хроматография), математической статистики (корреляционно-регрессионный анализ). Результаты. Приведены результаты трехлетних исследований накопления биомассы в онтогенезе растений конопли сортов ‘Гляна’, ‘ЮСО 31’ и ‘Золотоніські 15’, проявления содержания каннабидиола, тетрагидроканнабинола и канабинола в средневзвешенном образце вегетативной массы всех живых листьев и соцветия. Выводы. Наличие и интенсивность накопления определенного каннабиноидного соединения являются наследственно обусловленными признаками. Небольшое количество каннабиноидов у конопли можно идентифицировать уже на ранних стадиях развития, в частности в фазе 1–3 пар настоящих листьев. На основе теоретических расчетов и согласно проведенных исследований установлено, что оптимальным периодом для сбора биомассы конопли медицинского направления использования с последующим выделением из нее каннабидиола является период от полного цветения до фазы биологической спелости. В отдельных семей сорта ‘Гляна’, с которыми проводилась селекционная работа в направлении повышения содержания каннабидиола, можно получить около 5,808 г/м2, сорта ‘ЮСО 31’ – 1,528 г/м2, сорта ‘Золотоніські 15’ – 1,563 г/м2 данного вещества. Соцветия конопли содержат гораздо больше каннабиноидных соединений по сравнению с листьями, но ввиду их доли в общей биомассе растений можно утверждать, что и соцветия, и листья в равной степени пригодны для использования в качестве источника каннабидиола. Использование технической (промышленной) конопли в медицинской (фармацевтической) отраслях является перспективным, но при условии целенаправленной селекционной работы.

English. Purpose. To find out the specifics of cannabidiol and other cannabinoid compounds accumulation during the ontogenesis of industrial monoecious hemp (i); to determine the optimal phenological stage of harvesting for the purpose of obtaining cannabidiol for pharmaceutical purposes (ii); to find out the prospects of using hemp for the needs of pharmaceutical industry (iii).Methods. Field, labo­ratory (thin-layer chromatography), statistics (correlation and regression analysis).Results. The results of three-year research on the dynamics of biomass accumulation in the ontogenesis of hemp plants of the ‘Hliana’, ‘USO 31’ and ‘Zolotoniski 15’ varieties are presented. The manifestation of the content of cannabidiol, tetrahydrocannabinol and cannabinol is given not in terms of their maximum content (using the analysis of apical parts of plants or female flo­wers) but using a weighted average sample of the vegetative mass from all live leaves and inflorescences.Conclusions. The presence and intensity of certain cannabinoid compound accumulation are the hereditary signs. A small number of cannabinoids in hemp can be identified already at early stages of development, in particular at the 1–3 true leaf pairs stage. On the basis of theoretical calculations and in accordance with the described research methodology, it was found that the optimal period for harvesting biomass of pharmaceutical hemp with subsequent release of cannabidiol is the period from full flowering to the stage of biological maturity. Certain families of the ‘Hliana’ variety involved into selection for increasing cannabidiol content can produce about 5.808 g/m2 of the active substance. The families of variety ‘USO 31’ can produce 1.528 g/m2 and the ‘Zolotoniski 15’ 1.563 g/m2 of the active substance. Inflorescences of hemp contain much more cannabinoid compounds compared to leaves; however, taken into account their shares in the total biomass of plants, it can be argued that inflorescences and leaves are equally suitable for use as a source of cannabidiol. The use of industrial hemp in the pharmaceutical industry is promising but on the assumption of the target breeding

Ukrainian. Мета. Встановити особливості накопичення канабідіолу та інших канабіноїдних сполук під час онтогенезу технічних (промислових) однодомних конопель, визначити оптимальну фенологічну фазу конопель, у яку доцільно проводити збирання рослин з метою отримання канабідіолу для потреб фармацевтичної галузі.Методи. Польові, лабораторні (тонкошарова хроматографія), математичної статистики (кореляційно-регресійний аналіз).Результати. Наведено результати трирічних досліджень із вивчення накопичення біомаси в онтогенезі рослин конопель сортів ‘Гляна’, ‘ЮСО 31’ і ‘Золотоніські 15’, вмісту канабідіолу, тетрагідроканабінолу і канабінолу в середньозваженому зразку вегетативної маси усіх живих листків і суцвіття.Висновки. Наявність та інтенсивність накопичення певної канабіноїдної сполуки є спадково обумовленими ознаками. Невелику кількість канабіноїдів у конопель можна ідентифікувати вже на ранніх стадіях розвитку, зокрема у фазі 1–3 пар справжніх листків. На основі теоретичних розрахунків і згідно проведених досліджень установлено, що оптимальним періодом для збирання біомаси конопель медичного напряму використання та подальшого виділення канабідіолу є період від повного цвітіння до фази біологічної стиглості. У окремих сімей сор­ту ‘Гляна’, з якими проводилась селекційна робота у напрямі підвищення вмісту канабідіолу, можна отримати близько 5,808 г/м2, сорту ‘ЮСО 31’ – 1,528 г/м2, сорту ‘Золотоніські 15’ – 1,563 г/м2 даної речовини. Суцвіття конопель містять набагато більше канабіноїдних сполук, порівняно з листками, але зважаючи на їх частку в загальній біомасі рослин, можна стверджувати, що і суцвіття, і листки однаковою мірою придатні для використання як джерела канабідіолу. Використання технічних (промислових) конопель у медичній (фармацевтичній) галузях є перспективним, але за умови цілеспрямованої селекційної роботи.