CBGA: l'acido che precede THCA, CBDA e CBCA

Una reazione enzimatica messa a fuoco nel 1998

Il nome per esteso è acido cannabigerolico, e la lettera finale della sigla non è un dettaglio grafico: indica la forma acida, quella che la pianta viva porta con sé prima che calore o tempo la spostino sulla corrispondente forma neutra. Sulla carta il CBGA è una molecola come le altre del gruppo. Nella pianta è il punto in cui la strada si apre. A metà degli anni Novanta la chimica dei cannabinoidi era già ben documentata: strutture note, famiglie ordinate, forme acide e forme neutre separate senza ambiguità. Restava scoperto il gradino precedente, quello che spiega da dove arrivi la prima molecola acida della serie.

La risposta è stata riportata nel 1998. Il lavoro di Fellermeier e Zenk di quell'anno descrive la prenilazione dell'olivetolato a opera di una transferasi della canapa e indica nel prodotto di quella reazione, l'acido cannabigerolico, il precursore del tetraidrocannabinolo [1]. Detto in modo più piano: si parte dall'acido olivetolico, un enzima vegetale gli aggancia il pezzo che manca, ed esce CBGA. Non un passaggio generico. Una reazione specifica, con un enzima identificato, riproducibile. È il motivo per cui quella pubblicazione viene citata ancora oggi quando si parla di come nasce un cannabinoide: l'origine del CBGA è stata stabilita lì, e da allora quel punto della via biosintetica non ha cambiato posto.

Dopo il CBGA la storia si biforca, e non una volta sola. Gli enzimi sintasi presenti nel tessuto della pianta prendono in carico la stessa molecola e la portano su tre linee acide diverse [1]. Il CBGA che nessuno di quegli enzimi intercetta resta CBGA, finché resta acido. Ecco perché viene descritto come molecola di partenza e non come uno fra i tanti cannabinoidi: non occupa una posizione simmetrica rispetto agli altri, sta prima. Tre linee, un solo substrato: è questa la struttura che il lavoro del 1998 lascia in eredità a tutto ciò che viene dopo [1]. Chi legge un certificato di analisi, però, lo incontra raramente.

Una precisazione di vocabolario, perché le due cose finiscono spesso nella stessa frase. Il sistema endocannabinoide umano, con i suoi recettori e le molecole di segnale prodotte dall'organismo, è un capitolo di ricerca a sé, con metodi e fonti proprie. La biosintesi del CBGA appartiene invece alla chimica della pianta: enzimi vegetali, tessuto resinoso, misure su materiale botanico. I due lavori citati in questa pagina restano su questo secondo versante. Chi cerca il significato di endocannabinoide, o l'elenco delle funzioni del sistema cannabinoide endogeno, sta guardando una scheda diversa da questa.

Resta una cosa da fissare. Il CBGA non è poco visibile perché la pianta ne fabbrichi poco: è poco visibile perché viene consumato dalla pianta stessa mentre cresce. La reazione del 1998 lo mette al mondo, gli enzimi sintasi lo portano via. E vale anche l'inverso: dove quegli enzimi mancano o lavorano poco, l'acido cannabigerolico rimane in circolo più a lungo, sempre in forma acida, sempre nel tessuto vivo.

Il corredo enzimatico della cultivar fa da interruttore

Il rapporto fra i cannabinoidi di una pianta non si decide al momento della raccolta. Si decide prima, nel corredo enzimatico della cultivar. Ogni sintasi lavora sul CBGA e lo indirizza verso una linea acida precisa: quale linea prevalga in quel campo dipende da quali enzimi quella varietà porta con sé [1]. È una differenza di partenza, non di gestione. Per questo la canapa coltivata legalmente nell'Unione europea rientra nei limiti di THC previsti per la coltura grazie alla selezione e all'incrocio delle varietà, e non a una correzione applicata dopo il raccolto. La pianta produce ciò che i suoi enzimi sanno produrre, e il CBGA è il materiale comune su cui tutti lavorano.

Vale la pena guardare la scena dal punto di vista della molecola. Il CBGA esce dalla reazione descritta nel 1998 e si trova davanti tre porte, più la possibilità di restare dov'è [1]. Ogni porta è un enzima. Nessuna delle tre è obbligatoria: conta che cosa è presente nel tessuto in quel momento. Il risultato, letto a raccolto fatto, è un profilo con una linea acida dominante e le altre in quantità più ridotte, a volte quasi assenti. Tre e non quattro: le vie a valle descritte nella pianta viva sono tre, e la quarta possibilità non è una via, è una permanenza.

• Linea del THCA: la sintasi corrispondente prende il CBGA e produce acido tetraidrocannabinolico, ed è la via a cui il lavoro del 1998 fa riferimento quando nomina il tetraidrocannabinolo come termine del percorso [1].
• Linea del CBDA: stesso substrato di partenza, enzima diverso, acido cannabidiolico come prodotto della reazione. Cambia l'enzima, cambia la molecola in uscita, resta identico il punto da cui si parte.
• Linea del CBCA: la terza sintasi, con l'acido cannabicromenico come esito, sempre a partire dalla stessa molecola comune [1], e sempre dentro il tessuto della pianta viva.
• CBGA non convertito: la frazione che nessun enzima prende in carico rimane in forma acida nella pianta e resta così finché le condizioni non cambiano. Non è una quarta via, è l'assenza di un passaggio.

Chi si aspetta un meccanismo a percentuali fisse resta deluso, e giustamente. Il numero utile non è un rapporto universale, è il referto della singola coltura. Da un lato la genetica della varietà, dall'altro l'analisi che dice che cosa è stato rilevato in quel campione: fra queste due righe non c'è nulla da indovinare. Aggiungiamo un dettaglio che sfugge spesso. Le tre sintasi non competono su un piano di parità in ogni pianta: dove una è abbondante, il substrato le arriva prima, e il profilo finale lo racconta [1]. Il CBGA, in mezzo, fa da moneta comune. Chi lo prende, decide.

Il catalogo del 2005, letto voce per voce

Un secondo riferimento aiuta a dare le proporzioni. Nel 2005 ElSohly e Slade hanno pubblicato una rassegna sui costituenti chimici della cannabis e definiscono la pianta per quello che è: una miscela complessa di cannabinoidi naturali [2]. Il catalogo di quella rassegna mette in fila decine di cannabinoidi individuali e centinaia di altri costituenti vegetali [2]. Dentro quelle centinaia rientrano anche i terpeni, la frazione aromatica che nasce nello stesso tessuto resinoso da cui arrivano i cannabinoidi acidi. La cifra spiega perché il CBGA riceve un'attenzione particolare: non è una voce fra decine di pari grado, è il gradino da cui parte una parte consistente dell'elenco.

C'è anche un motivo tecnico dietro la lunghezza di quel catalogo, e conviene conoscerlo prima di leggere qualsiasi tabella. Molte voci non sono molecole indipendenti nate da vie separate. Sono varianti della stessa architettura, contate una per una perché in chimica analitica ogni composto distinto vale una riga distinta. La rassegna del 2005 le tiene separate proprio per questo [2]. Tre tipi di variante ricorrono più degli altri, e riconoscerli cambia il modo di leggere un elenco lungo.

• Forma acida e forma neutra della stessa molecola: due nomi in elenco, un solo scheletro carbonioso, con o senza il gruppo acido. La rassegna del 2005 assegna a ciascuna una voce propria [2].
• Varianti di catena laterale: la stessa struttura di base con una catena più corta o più lunga del riferimento, che in catalogo diventa un composto con un nome proprio e una riga a sé [2].
• Prodotti di degradazione da invecchiamento: molecole che compaiono quando il materiale vegetale resta fermo nel tempo, contate anch'esse come voci autonome dentro lo stesso inventario [2].

La conseguenza pratica riguarda la lettura dei documenti. La stessa molecola può comparire sotto due sigle diverse a seconda del percorso che il materiale ha fatto prima dell'analisi, e la coppia acido cannabigerolico e cannabigerolo è esattamente uno di quei casi. Quando una riga cambia nome, non sempre è cambiata la pianta: a volte è cambiato ciò che è avvenuto fra il campo e la provetta. Vale anche in senso inverso: due elenchi con lo stesso numero di voci possono descrivere materiali molto diversi, perché il conteggio non dice nulla sulle quantità. La rassegna del 2005 compila un inventario di composti, non una scala di abbondanze [2].

Perché nell'estratto si legge CBG

Sul CBGA nella pianta viva esiste una risposta netta, datata 1998 [1]. Sul CBGA fuori dalla pianta il fascicolo è molto più sottile, e le ragioni sono pratiche. La presenza è transitoria, perché una parte viene convertita dagli enzimi mentre la pianta cresce. La quantità è variabile, perché dipende dal corredo enzimatico e dal materiale che si sta guardando. E nelle condizioni consuete di estrazione e conservazione l'acido cannabigerolico passa a CBG, la forma neutra. Isolarlo, per gli stessi motivi, resta difficile. Tre ostacoli, un solo esito documentale: nelle tabelle si legge la forma neutra.

Un'osservazione sul vocabolario dei referti. Acido cannabigerolico e cannabigerolo non sono due composti nati da vie diverse: sono la stessa struttura con e senza il gruppo acido, e la rassegna del 2005 li conta come due voci proprio per questo [2]. Chi confronta due documenti guarda quindi prima la sigla, poi il valore. Una A finale sposta la riga da un capitolo all'altro, senza spostare la pianta di partenza.

Da qui la lettura corretta di un referto. In un estratto di canapa a spettro completo la voce che compare in tabella è di norma il cannabigerolo, non il suo acido di partenza. Non significa che nella pianta il CBGA non ci fosse: significa che fra la biomassa e il flacone il gruppo acido si è perso lungo la strada. Anche il metodo dice qualcosa e non tutto: l'estrazione CO2 descrive come si separa la resina dal materiale vegetale, non quale profilo esca da un determinato lotto. Quel dato sta nell'analisi, non nel nome della tecnica.

Vale allora la pena guardare dove i numeri sono scritti. Sulla confezione di un olio o di capsule CBD si legge il contenuto dichiarato, mentre il certificato del lotto elenca i cannabinoidi rilevati nel campione analizzato: è quella la riga confrontabile fra un prodotto e un altro. Un olio di CBD a spettro completo e un estratto ottenuto con un percorso diverso si mettono a confronto lì, voce per voce, e non sulla base di una dicitura descrittiva. Le sigle con la A finale, quando compaiono, indicano forme acide sopravvissute al processo, ed è normale che compaiano poco.

Nel catalogo Cibdol, al lavoro sui cannabinoidi dal 2014, ogni riferimento arriva insieme al certificato di analisi per lotto, e al CBGA si applica la regola valida per ogni cannabinoide: si riporta lo stato dei dati pubblicati, si nomina la fonte, si lasciano visibili le lacune. Per questa molecola i punti fermi sono due, l'origine enzimatica descritta nel 1998 [1] e il posto che occupa dentro il catalogo compilato nel 2005 [2].

Il resto, per ora, è quello che non c'è: nessuna delle due pubblicazioni citate qui misura quanto CBGA resti in un estratto finito, e nemmeno se lo chiedeva. La domanda appartiene al laboratorio che analizza il singolo lotto. È lì che una forma acida compare o non compare, con un numero accanto. Finché quel numero non c'è, la voce resta aperta, e va detto così.