Produktion Medizinisches Cannabis
Produktion medizinisches Cannabis: Die Mutterpflanze
Besonders gut wachsende, und nach Cannabinoid- und Terpenlevel ausgesuchte Kultivare (Sorten) werden zur Mutterpflanze bestimmt. Die Mutterpflanzen stellen die Basis einer medizinischen Cannabis-Produktion dar. Im Gegensatz zum Kultivierungsprozess mit Sämlingen, wo diese jeweils unterschiedliche Eigenschaften haben, sind die Stecklinge aus einer Mutterpflanze alle genetisch identisch.
Der Produzent MG Health in Lesotho verfügt aktuell über verschiedene CBD- und THC-Sorten in seiner Produktionsstätte. Die hier unter anderem aktuell angebaute Hybrid-Sorte zeichnet sich durch hohe Schädlingsresistenz, Pilzresistenz und außerordentlich gute Wuchseigenschaften als Mutterpflanze aus.
Ihre Wuchsfreude ist zum Beispiel ideal, um alle 14 Tage Stecklinge zu entnehmen. So gelang es hierbei, ein effizientes Arbeitsprotokoll einzuführen, dass es erlaubt, die Pflanze innerhalb eines 14-Tage-Rhythmus auswachsen zu lassen, um sie nach Entnahme der Stecklinge auf ein Minimum zurückzuschneiden.
Die nach einem Rückschnitt geringere Biomasse ermöglicht es, den Zustand zu erkennen, in welchem sich die jeweilige Mutterpflanze befindet.
Die Mutterpflanze wird insbesondere im Hinblick auf eine gute Luftzirkulation kontrolliert, da stehende Luft zwischen einer zu dichten Biomasse, vor allem bei zu viel Blattwerk, zu Mehltau führen könnte. Zu dicht gewachsene und nicht ausreichend zurückgeschnittene Mutterpflanzen bieten außerdem Unterschlupf und Deckung für Schädlinge, weshalb es sehr wichtig ist, die Biomasse gut zu beobachten.
Die Mutterpflanze wächst unter 18 Stunden Licht, ist also durchgehend in ihrer Wachstumsphase und entwickelt einen massiven Stamm. Entstehende Schnitte, die durch Ausdünnen entlang des Stammes und durch Seitentriebe entstehen, werden zur Sicherheit verschlossen, um Infektionen oder Schädlingsbefall zu verhindern.
Sobald die Mutterpflanzen unter einer 18–stündigen Belichtung Anzeichen einer Blütenbildung zeigt oder sich nicht konform verhält, krank wird oder von Schädlingen befallen wird, muss sofort gehandelt werden. Durch ein solides IPM (integrated pest management) wird einem Schädlingsbefall oder einer Infektion vorgebeugt. Durch tägliche Kontrolle sowie mit richtigem Ausdünnen kann eine Mutterpflanze über 6-12 Monate gehalten werden. Danach lässt die Wuchskraft in der Regel nach. Die Mutterpflanze hat ihren Dienst erfüllt und wird durch eine frische ersetzt.
Produktion medizinisches Cannabis: Die Stecklinge
Stecklinge, die als Klone bezeichnet werden, sind Äste oder Triebe einer Pflanze, die dieser entnommen werden und die nach einer speziellen Behandlung Wurzeln ausbilden. Steckt man diese in geeignetes Substrat, wachsen sie zu eigenen Pflanzen heran. Stecklinge sind somit der Ausgangspunkt für die kommerzielle Cannabis-Produktion.
Im Gegensatz zu Sämlingen haben Stecklinge den großen Vorteil, die exakt gleichen Eigenschaften wie die Mutterpflanze zu tragen. Bei diesem, auf höchste pharmazeutische Anforderungen ausgelegten Pflanzenzucht-Prozess, werden Cannabissorten entsprechend ihrer Wuchsstruktur, ihrer Resistenz gegenüber Schimmel sowie der Stresstoleranz und Blütestruktur ausgewählt.
Dies bedeutet, die Mutterpflanze wird im Vorhinein nach den erwünschten Eigenschaften selektiert. Diese werden von allen Stecklingen weitergetragen, da diese ja zu vollwertigen Pflanzen heranwachsen. Die erzeugten Nachkommen sind damit genetisch identisch zur Mutterpflanze und tragen folglich deren Eigenschaften weiter.
Der Bewurzelungsprozess erfolgt durch das Zusetzen spezieller Hormone, wodurch die Bildung von Wurzeln an den Stecklingen ausgelöst wird. Es ist sehr wichtig, dass die Stecklinge zunächst mit sterilen Klingen von der Mutterpflanze geschnitten werden – desinfiziert mit hochprozentigem Alkohol oder speziellen pflanzenverträglichen Mitteln. Hierbei hat sich ein „medizinischer“ 45°-Schnitt bewährt. Dadurch schließt sich nämlich die Schnittstelle wieder am besten und Pflanzenschimmel oder ähnliche Pathogene haben kaum Chancen, die Pflanze zu befallen.
Wenn die Stecklinge von den Mutterpflanzen geschnitten wurden, müssen sie zunächst von überschüssigem Blattmaterial befreit werden. Dies ist notwendig, weil der abgetrennte Ast quasi eine eigene Pflanze darstellt, dessen Blattmasse im Verhältnis zur Länge des Stecklings aber zu groß ist. Würde dies nicht getan, würde er rasch seine ganze Feuchtigkeit verlieren und welken.
Nachdem die Blattmasse gestutzt wurde, wird der Stängel nochmals mit einer sterilen Klinge leicht angeritzt und die Schnittstelle in Bewurzelungshormon getaucht. Die so benetzten Stecklinge werden in kleine Mediumwürfel, sog. Plugs gesteckt. Diese Plugs gibt es in verschiedenen Ausführungen und Materialien: etwa Steinwolle, gepresste Kokosnussfasern, speziell präparierte Erde oder wasserspeichernde Schwämme. Das jeweils ausgewählte Medium wird vor dem Einsetzen der Stecklinge konditioniert, also mit Dünger versehen und auf den für eine Bewurzelung optimalen pH-Wert eingestellt.
Diese Plugs stehen in Trägerbehältnissen, die mit einem transparenten Deckel verschlossen werden. Hierin bleiben sie für drei bis fünf Tage in einer Umgebung mit erhöhter Luftfeuchtigkeit, um den Bewurzelungsprozess zu starten. Hierbei bildet sich an den präparierten Stellen unter dem Einfluss des Bewurzelungshormons ein kleiner Zellhaufen, der Kallus. Aus diesem bilden sich schließlich die Wurzeln der künftigen Pflanze.
Innerhalb von 14 Tagen ist der Steckling in der Regel so bewurzelt, um damit eigenständig leben zu können. Er ist eine eigenständige Pflanze und bereit, in das nächstgrößere Medium oder Topf eingesetzt zu werden, um dort weiter zu wachsen. Der nächste Schritt des Kultivierungsprozesses ist die Vegetationsphase, auch Wachstumsphase genannt, in der die Pflanze größer und stärker wird und am Ende ihre Blüten ausbildet, die geerntet werden.
Die Erfolgsquote bei einem solchen Herstellungsverfahren hängt grundsätzlich ab von der Sterilität der Arbeitsumgebung, der Gesundheit der Mutterpflanzen und letztendlich von der Geschicklichkeit des Gärtners, gleich große Stecklinge von der Mutterpflanze abzuschneiden.
Durch ein standardisiertes Verfahren und effektive Arbeitsabläufe müssen bei der Produktion von MG Health nur sehr geringe Mengen verworfen werden. Die Ausschussmenge bewegt sich im Promillebereich. Dadurch kann sichergestellt werden, dass jeder Batch an Stecklingen einheitlich ist und dadurch eine homogene Qualität an Pflanzen hervorbringt.
Produktion medizinisches Cannabis: Die Wachstumsphase
Die Wachstumsphase, auch vegetative Phase genannt, ist eine sehr wichtige Phase des Kultivierungsprozesses bei der Herstellung von medizinischem Cannabis. Nach der Stecklingsphase, in der die Cannabispflanze 14 Tage damit verbracht hat, ihre ersten Wurzeln auszubilden und „selbstständig“ zu werden, kommt sie nun in die Phase des Längen- und Größenwachstums.
Die Pflanze wächst nun in die Höhe und Breite und vergrößert sowohl ihre Wurzeloberfläche als auch die Anzahl und Fläche der Blätter, wodurch sie natürlich erheblich mehr Nährstoffe benötigt.
In der Wachstumsphase ist es wichtig, dass die Cannabispflanze 18 Stunden Licht pro Tag am Stück erhält. In den Kultivierungsräumen von MG Health wird durch tägliche Echtzeitmessungen ermittelt, wieviel Kunstlicht zum Tageslicht dazu geschaltet werden muss, um die für ein gutes Gedeihen täglich erforderliche Lichtmenge zu gewährleisten.
Hierbei gilt es, die Pflanzen mit viel natürlichem Sonnenlicht zu versorgen, sowie hohe, gleichbleibende Qualität, durch bedarfsgerecht zugeschaltetes Kunstlicht zu schaffen.
Generell ist die Wachstumsphase dazu da, dass sich die Pflanze stärken und in der sich daran anschließenden Blütephase zu ihrem vollen Potential entwickeln kann. Größe, Verzweigungen der Äste, sowie die Wurzeloberfläche spielen eine große Rolle für die zukünftige Ernte.
Entsprechend der jeweiligen Sorte kann eine Wachstumsphase kürzer oder länger sein. Für die Sorte, die MG Health anbaut, reicht eine durchschnittliche Periode von 14 Tagen aus.
Ein Elternteil dieser Sorte hat „streckende“ Eigenschaften, die sich auf die Kreuzung der beiden Ausgangssorten positiv auswirkt. Sie zeigt somit ein verstärktes Längenwachstum, bevor sie in die Blütephase (generative Phase) eintritt. Sie behält aber dennoch einen relativ niedrigen Abstand der Nodien. Das sind knotige Verdickungen, aus denen Seitentriebe entlang des Haupttriebes ausgebildet und aus denen ebenfalls die Blüten gebildet werden. Man strebt außerdem an, gleich große Blütenstände zu erzielen, um die Ausbeute zu optimieren. Durch diese Eigenschaft des raschen Längenwachstums lässt sich die gesamte Wachstumsphase verkürzen.
Der gesamte Kultivierungsprozess, die darin eingesetzte Technologie, sowie eine entsprechende Genetik der eingesetzten Pflanzensorten wurden für ein rasches Wachstum, eine optimale Blühphase und eine effektive Ernte bei einem möglichst geringen Stromverbrauch und damit niedrigen Herstellungskosten ausgewählt.
Produktion medizinisches Cannabis: Blütephase
Die letzte Phase eines normalen Kultivierungsprozesses ist die Blütephase, auch generative Phase genannt. „Generativ“ bedeutet „erzeugend und fortpflanzend“ und beschreibt in der Pflanzenwelt üblicherweise die Vermehrung durch Bestäubung und anschließende Samenproduktion.
Im Falle von medizinischen Cannabis-Blüten sollen natürlich ebenfalls Blüten gebildet werden, jedoch unbestäubte Blüten. Denn das Ziel ist eine unbefruchtete, weibliche Blüte der Cannabispflanze, die geerntet und genutzt wird. Die Produktion von Samen, die sich aus der Befruchtung ergeben würden, ist hier gerade unerwünscht.
Im Gegensatz zur vegetativen Phase, in der die Pflanze nur wächst, kommt es in der Blütephase der Cannabispflanze zu verschiedenen Ereignissen.
In den ersten Wochen kann es sein, dass es nach Einleitung der Blütephase zu enormen Streckungen der Pflanze kommt, dem sog. „Stretch“. Je nach Sorte ist dieser Effekt unterschiedlich ausgeprägt. Sie „stretcht“ sich regelrecht der Sonne entgegen und nimmt oft bis zu einem Vielfachen an Volumen und Höhe zu. In der Pflanzenwelt ist dieses Phänomen allgemein als „Schossen“ bekannt.
Diese Streckung der Cannabispflanze verfolgt wohl je nach Geschlecht der Pflanzen verschiedene „Ziele“: Für die männliche Pflanze bedeutet dies, dass sie ihren Pollen in größerer Höhe freisetzt, wodurch er weiter fortgetragen werden kann. Für die weibliche Pflanze erhöht sich durch die Streckung die Chance, dass ihre Blüten besser bestäubt werden können. Beides Aspekte, die bei einem natürlichen Vorgang zu einer erfolgreichen Verbreitung und Arterhaltung beitragen.
Im sonnenreichen Lesotho wird die Blütephase durch eine Verkürzung der Lichtstunden von 18 Stunden während der Wachstumsphase auf 12 Stunden eingeleitet, wobei stets darauf geachtet wird, die Sonnenstunden effektiv zu nutzen. Für die Blütephase selbst reicht die natürliche Belichtung durch Sonnenlicht von fast 12 Stunden in der Sommerzeit beinahe vollständig aus. Um jedoch eine gleichbleibende Lichtintensität zu erzielen, liefern Kunstlichtlampen die zusätzlich erforderliche Lichtmenge. Dies ist vor allem in der Zeit des Sonnenauf- und –untergangs erforderlich. Auch für die Winterzeit im südlichen Afrika werden die Kunstlampen benötigt, um eine gleichbleibende und durchgängig einwandfreie Produktqualität zu garantieren.
Es hat sich gezeigt, dass eine tägliche Belichtung über einen Zeitraum von 12 Stunden für ein optimales Wachstum von Cannabispflanzen vorteilhaft ist. Durch die in dieser Zeit erhaltene Lichtmenge gedeiht die Pflanze am besten und schöpft damit ihr volles Potenzial aus. Um dies jedoch sicherzustellen, muss man Licht „zufüttern“. Würde dies nicht geschehen, „denkt“ die Pflanze, dass nun der Herbst kommen würde und setzt ihre produktive Tätigkeit deutlich und dauerhaft herab.
Die Intensität der Ausleuchtung und Erschaffung gleicher Bedingungen im Blüteraum sind für die Qualität der Ernte von großer Bedeutung.
Dadurch erzielt die Produktionsstätte eine gewisse Standardisierung des sog. „Canopies“, oder “Pflanzendecke“,- quasi die grüne Biomasse oder das Meer an Blättern und in weiterer Folge der Blüten dieser Cannabis-Pflanzen.
Sobald die Pflanze ihren „Stretch“, also das Längenwachstum, meist über die ersten 1- 3 Wochen hinweg, vollzogen hat, ist es wichtig, dass die unteren Triebe ausgedünnt werden.
Kleine Triebe und Blätter, die der Pflanze Kraft nehmen, und keinen weiteren Nutzen bringen würden, werden daher entfernt. Positiver Effekt davon ist, dass eine größere Homogenität an Blüten erzielt wird, da sich nun die Wuchskraft auf die höher gelegenen Nodien (Triebe) verlegt.
So kann die Qualität und die Größe der Blüten determiniert werden. Generell ist es erwünscht, eine mittelgroße Blüte ohne dicken Stängel zu produzieren. Durch Beschneiden und Ausdünnen wird sichergestellt, dass alle Blüten eine Golfball-ähnliche Größe hervorbringen.
Eine speziell von MG Health in Lesotho produzierte Sorte ist eine sich in der Blüte moderat streckende Pflanze, die es mit hohen Nodien-Abständen und luftiger Struktur zulässt, dass ein guter Teil der unteren Biomasse ausgedünnt werden kann. Generell eignet sich diese Wuchsart gut für die Produktion von medizinischem Cannabis, da sie eine gute Belüftung zulässt. Bei einer solchen Pflanzenstruktur kann man eine bessere Ausleuchtung erwarten, da keine überaus großen „Sonnensegel“, in Form eigener großer Blätter, die restliche Pflanze bedecken.
Der Duft, den Cannabispflanzen in der Blüte- und zuvor in der Wachstumsphase erzeugen, ist eine Mixtur aus überwiegend Terpenen, Terpenoiden und Flavonoiden. Deren Konzentration nimmt im Laufe der Blütephase noch zu. Die Blütezeit bis zur Ernte beträgt etwa 63 Tage.
Das dominierende Terpen einer speziellen MG Health Sorte ist Limonen, was zu einem starken Zitronenduft führt. Daneben wird auch Beta-Carophyllene, „Nelkenduft“, in größerer Menge gebildet.
Sicherheitskonzept und Qualitätssicherung
Die EU-GMP zertifizierte Cannabis-Produktion bei MG Health in Lesotho ist umgeben von Zäunen und es gibt dort strikte Eingangskontrollen. Dabei muss ein strenges Sicherheitsprotokoll einhalten werden. Dieses beginnt am Morgen, wenn die Produktionsmitarbeiter den Firmenbereich betreten und sich durch Fingerprints am Eingangstor registrieren. Danach geht es über in die Sanitärräume und zur Wäscheausgabe.
Da die Sicherheit bei der Produktion von medizinischem Cannabis im Unternehmen MG Health und insbesondere der Schutz vor Kontamination an erster Stelle steht, wird den Angestellten täglich frische Arbeitskleidung zur Verfügung gestellt, die in der hauseigenen Wäscherei gewaschen wird. Dies ist besonders wichtig, da nur täglich frisch gewaschene und behandelte Arbeitskleidung garantiert frei von Verunreinigungen und unerwünschten Partikeln sein kann.
Frei nutzbare Duschen stehen den Mitarbeitern zur Verfügung und werden regelmäßig genutzt. Dies stellt sicher, dass jeder Mitarbeiter sauber in die Produktion gelangt und ebenso sauber die Firma nach der Arbeit verlassen kann. Eine Kontamination mit unerwünschten Stoffen jeglicher Art oder das Heraustragen von irgendwelchen Anhaftungen an Körper oder Haaren aus dem Produktionsbetrieb ist dadurch weitestgehend ausgeschlossen.
Das Sicherheitskonzept in den Kultivierungsräumen besteht aus mehreren Facetten. Neben den Eingangskontrollen, die es ermöglichen, nachzuverfolgen, welcher Arbeiter sich gerade in welchem Produktionsbereich befindet, wird am Arbeitstagsende auch täglich die Bekleidung des Personals durchsucht. Zu diesem Zweck befinden sich mehrere Security-Mitarbeiter an den Firmenausgängen und um das Firmengelände herum.
Ebenso wird das Firmenareal videoüberwacht und vom firmeneigenen Security-Büro beobachtet. Bei besonderen Arbeitsprozessen wie etwa dem Transport von Stecklingen in die Vegetationsräume, dem Transport der Pflanzen von dort zu den Blüteräumen und insbesondere der Ernte sind bei den Arbeitsschritten selbst mindestens zwei Security-Mitarbeiter anwesend.
Da der Prozess der Herstellung von pharmazeutischen Produkten, und speziell der von Betäubungsmitteln, hochkritisch ist und hier keinerlei negative Abweichungen auftreten dürfen, ist die persönliche Überwachung, sowie eine per Kamera aufgezeichnete Überwachung unabdinglich. Auch bei der Produktannahme im Verarbeitungsbereich findet eine Kameraüberwachung und kritische Prüfung der Abläufe statt. Diese Kameraüberwachung dient andererseits aber auch dazu, dass die Mitarbeiter nicht unter Verdacht geraten, etwa Blütenmaterial entwendet zu haben, und damit auch zu deren Schutz.
Eine kritische Phase im Produktionsprozess, bei der besonders streng kontrolliert wird, beginnt circa 2 Wochen vor der Ernte, wenn die ersten Proben an das Labor zugestellt werden, um dort die Gehalte der Wirkstoffe, also die „Potenz“ der anstehenden Ernte zu messen. Die dafür benötigten Proben werden von Security-Mitarbeitern begleitet, wenn diese in das in Maseru ansässige Labor gebracht werden. Da immer mehrere Chargen parallel wachsen, können durchgehend Proben entnommen werden.
Datenerfassung und Gegenmessungen, wieviel Gramm die Produktionsstätte verlassen haben und im Labor angekommen sind, werden genauestens festgehalten. Bei der Ernte wird genauso verfahren. Diese Kontrollschritte werden von den Security-Mitarbeitern durchgeführt.
Obwohl täglich eine visuelle Kontrolle stattfindet und alle Produktionsschritte validiert, also getestet und geprüft, sind, ist eine genaue Laboruntersuchung bei jeder einzelnen Ernte erforderlich. Dies garantiert, dass auch wirklich jede Ernte die Anforderungen an die jeweilige Blütensorte erfüllt. Die aktuell von MG Health angebaute Medizinalcannabis-Sorte ist im mittleren bis höherem THC-Bereich angesiedelt.
In den letzten zwei Wochen der insgesamt neun Wochen andauernden Blütephase
verdichtet sich die Blütenstruktur nochmals und ergibt final den erwünschten Wert der Inhaltsstoffe und die Blüte gewinnt ihr charakteristisches Aussehen. Regelmäßige Entnahmen von Proben für Laboruntersuchungen gehören zu den besonders wichtigen Arbeitsschritten in den Blüteräumen von MG Health. Sobald die Blüten dann nach der Ernte in den Trocknungsräumen ankommen, wird nochmals aus jeder eingebrachten Ernte (oder: Erntecharge) eine repräsentative Stichprobe entnommen und deren Inhaltsstoffe bestimmt, um zu gewährleisten, dass man auch einen gleichmäßigen Gehalt und eine homogene Verteilung der erwünschten Bestandteile vorfindet, die ja am Ende für eine erfolgreiche Therapie mit dem Produkt ausschlaggebend sind.
