So steigerst Du den Anthocyan-Gehalt von Pflanzen der Purple-Sorten

Viele Cannabis-Grower mögen ungewöhnlich pigmentierte Cannabis-Sorten und zwar besonders, wenn sie violette bis lilafarbene Töne hervorbringen. In diesem Artikel geht es um die Produktion von Anthocyan mit Schwerpunkt auf der Nutzung der Umgebungsbedingungen und Beleuchtungstechnologien, um die ästhetischen Eigenschaften und den phytochemischen Gehalt von Marihuana-Pflanzen zu verbessern.

Es ist allgemein bekannt, dass der ästhetische Anblick von Cannabis-Sorten erheblich zu ihrer Beliebtheit bei Konsumenten und Growern beisteuert. Das macht sich besonders bei Sorten mit leuchtenden Farben bemerkbar, die von tiefen Violett-Tönen bis hin zu blauen und roten Farbtönen ein ganzes Farbspektrum an den Tag legen wie etwa Purple Kush, Gelato-K oder Swiss Dream Rosé Auto CBD. Diese Farbtöne werden durch Anthocyane hervorgerufen. Diese wasserlöslichen Verbindungen gehören zu der größeren phytochemischen Gruppe der Phenole, die auch als Flavonoide bekannt sind.

Diese Pigmente kommen nicht nur in Cannabis-Pflanzen vor, sondern sind im Reich der Pflanzen sogar recht häufig und zwar besonders in einer breit gefächerten Palette an Früchten und Gemüsesorten. Die Synthese dieser Pigmente entspricht einer adaptiven Reaktion der Pflanzen auf verschiedene Stimuli durch die Umgebungsbedingungen und erfüllt eine lebenswichtige Funktion ihrer Abwehrmechanismen, denn sie verbessern ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber zahlreichen biotischen (Befall durch Pathogene) und abiotischen Einflüssen (Trockenheit, Nährstoffmangel, übermäßige Lichtexposition). Diese Pigmente bieten den Cannabis-Pflanzen also einen äußerst vielseitigen Schutz, der durch verschiedene Faktoren in Gang gebracht wird.

Umweltfaktoren und genetische Faktoren

Die Synthese von Anthocyanen in der Cannabis-Pflanze ist ein komplexer Vorgang, der von verschiedenen genetischen Faktoren abhängt und durch Umwelteinflüsse ausgelöst wird, die sich auf die Stabilität und Intensität dieser Pigmente auswirken. Zu diesen Faktoren gehören unter Anderem die Struktur und Konzentration der Pigmente, der pH-Wert, die Temperatur und sowohl die Intensität als auch die Wellenlänge des Lichts.

Diese Faktoren unterliegen einer komplexen synergistischen Interaktion, um die Umgebungsbedingungen optimal für das Wachstum nutzen zu können. Das Verständnis dieser Mechanismen ist sowohl für den Anbau als auch für die Zucht im Hinblick auf bestimmte erwünschte Eigenschaften der Cannabis-Pflanzen von entscheidender Bedeutung. Hierzu zählen auch die ästhetische Färbung für den Konsum sowie die mögliche Beeinflussung der therapeutischen Eigenschaften der Pflanze.

1- Der pH-Wert

Der Einfluss des pH-Werts auf den Anthocyan-Gehalt von Cannabis-Pflanzen ist entscheidend für die für Purple-Sorten so charakteristischen leuchtend violetten Farbtöne. Unter sauren Bedingungen (niedriger pH-Wert) neigen die Anthocyane zu einer eher roten Ausprägung, während sie unter alkalinen Bedingungen (hoher pH-Wert) eher blau werden. Ein neutraler pH-Wert begünstigt dagegen violette Farbtöne. Die Einstellung und Wahrung des entsprechenden pH-Werts ist nicht nur von entscheidender Bedeutung für die Gesundheit der Pflanzen, sondern verstärkt auch die Entwicklung dieser erwünschten Pigmente.

Für optimale Ergebnisse sollte man den pH-Wert des Bodens zwischen 5,5 und 6,5 halten, während der pH-Wert für die Hydroponie zwischen 5,8 und 6,3 betragen sollte. Diese optimalen Bedingungen fördern die Aufnahme von Nährstoffen und potenzieren die Produktion von Anthocyanen, was wiederum zu einer intensiven attraktiven Lila-Färbung führt.

2- Die Temperatur

Die Exposition gegenüber niedrigen Temperaturen kann bei den Pflanzen zu oxidativem Stress führen, was zu einer verstärkten Expression der für die Anthocyan-Entwicklung verantwortlichen Gene führt. Eine Ernte im Oktober von im Freien angebauten Cannabis-Pflanzen ist ein Beispiel für dieses Phänomen. Diese positive Regulierung führt zu einer stärkeren Ansammlung von Anthocyanen, die wiederum die Beständigkeit der Pflanzen gegenüber niedrigen Temperaturen verbessert und wie ein Frostschutz wirkt, damit die Zellen unversehrt bleiben. Aufgrund der größeren Anthocyan-Produktion der Pflanzen fällt die Färbung von Blättern und Buds intensiver aus und geht zu violetten, roten und blauen Farbtönen über.

Höhere Temperaturen neigen dagegen, den Anthocyan-Gehalt zu verringern, sodass die Pflanzenpigmente weniger stark leuchtend ausfallen. Allerdings muss beachtet werden, dass die Fähigkeit, durch eine verstärkte Anthocyan-Produktion intensive Farben hervorzubringen, von der Genetik der Cannabis-Sorte abhängt: Manche Sorten neigen genetisch zu einer starken Anthocyan-Entwicklung, während andere Sorten unter gleichen Bedingungen ihre Färbung eventuell nur wenig ändern.

3- Die Phytohormone

Neben der Stimulierung durch Umwelteinflüsse hängt die Synthese von Anthocyanen auch von einer Reihe interner Faktoren wie etwa von den Pflanzenhormonen ab. Diese kleinen Molekülverbindungen sind entscheidend für den Verlauf verschiedener physiologischer Prozesse der Pflanzen. Hierzu zählen auch ihr Wachstumsmuster sowie die Reaktion auf biotische und abiotische Stressfaktoren.

Forschungsarbeiten bieten Hinweise dafür, dass die Pflanzenhormone eine wichtige Rolle in der Regulierung der Anthocyan-Synthese spielen und sich sowohl positiv als auch negativ auswirken können. Beispielsweise ist die Rolle von Abscisinsäure für die Wachstumsregulation und für die Entwicklung und die Anpassung an Stressfaktoren bekannt. Zudem wurde beobachtet, dass dieses Hormon die Entwicklung von Anthocyanen in den Blättern und in verschiedenen Früchten einschließlich in Äpfeln und süßen Beerenfrüchten fördert.

Die Salicylsäure, ein weiteres lebenswichtiges Hormon, stärkt die Immunität von Pflanzen und steht in Verbindung mit einer Erhöhung des Anthocyan-Gehalts in Weintrauben und Granatäpfeln. Dagegen wurde entdeckt, dass Ethylen, ein für pflanzliche Prozesse wie Wachstum, Alterung, Fruchtreifung und Stressanpassung besonders wichtiges Hormon, den Anthocyan-Gehalt unter bestimmten Bedingungen unterdrückt.

Es wurde zwar nachgewiesen, dass Pflanzenhormone die Synthese von Anthocyanen als Stressreaktion auslösen oder hemmen, aber der genaue molekulare Mechanismus, der dieser Regulierung zugrunde liegt, muss noch weiter erforscht werden.

4- Die Nährstoffe

Die Konzentration an Anthocyanen variiert stark je nach genetischer Komposition, Mineralstoffgehalt und Supplementierung der Nährstoffe, die für Wachstum, Gewebereparatur, Reproduktion und Vitalität im Allgemeinen von entscheidender Bedeutung sind. Cannabis-Pflanzen benötigen 17 essentielle Nährstoffe. Die primären Makronährstoffe Stickstoff, Phosphor und Kalium benötigen sie in größeren Mengen. Ein Defizit dieser Nährstoffe kann sich negativ auf die Anthocyan-Synthese auswirken, aber es gibt bislang noch wenig Forschungsarbeiten bezüglich dieser Zusammenhänge.

Ein erhöhter Anthocyan-Gehalt ist nicht nur Indikator für Stickstoff- oder Phosphormangel, denn es können auch verschiedene andere Gleichgewichtsstörungen des Nährstoffhaushalts auftreten. Einige Sorten entwickeln diese Pigmentierung als inhärentes Merkmal ihres Phänotyps permanent und zwar ganz unabhängig von externen Stressfaktoren, während andere Sorten in keiner Phase Ihres Lebenszyklus solche Färbungen an den Tag legen.

5- Die Beleuchtung

Die Qualität, Intensität und Dauer der Beleuchtung sind für jede Anbauumgebung von entscheidender Bedeutung und wirken sich entscheidend auf die epigenetischen Variationen aus. Eine strategische Nutzung verschiedener Beleuchtungsmethoden kann sich auf die Zusammensetzung phytochemischer Stoffe auswirken und möglicherweise die Art beeinflussen, wie sich die Anthocyane in den folgenden Generationen exprimieren.

Das unterstreicht die entscheidende Rolle, die das Licht bei der Modulierung der biochemischen Pfade von Pflanzen und bei der genetischen Expression spielt, also wie Cannabis-Pflanzen ihre phänotypischen Merkmale ausbilden. Verschiedene Wellenlängen des Lichts können die Produktion von Anthocyanen fördern bzw. hemmen. Phytochrome und Cryptochrome können als Fotorezeptoren fungieren und rotes bzw. blaues Licht erkennen. Diese Erkennung initiiert die Transkriptionsprozesse, mit der die Biosynthese von Flavonoiden einschließlich Anthocyanen ausgelöst wird.

Die so entstandenen Anthocyane verleihen der Pflanze eine Vielzahl an vorteilhaften Schutzattributen wie etwa Oxidationsschutz, Lichtschutz und Wärmeableitungskapazitäten, um das Pflanzengewebe zu kühlen damit die Zellen unversehrt bleiben.

Schlussfolgerungen

Wenn man die Einfluss auf die Anthocyan-Synthese nehmenden genetischen und umgebungsbedingten Faktoren einschließlich Temperatur, pH-Wert, Phytohormone, Nährstoffversorgung und Beleuchtung kennt, kann man dieses Wissen nutzen, um Techniken anzuwenden, die diese Merkmale verstärken. Eine Beeinflussung dieser Elemente kann dazu führen, dass einige Cannabis-Sorten eine einmalige Pigmentierung und therapeutische Eigenschaften an den Tag legen. Das führt zu spannenden Möglichkeiten, neue Cannabis-Genetiken zu entwickeln, die sowohl den Anforderungen von Growern als auch von Konsumenten gerecht werden.