La conflictiva personalidad del cannabis y el cáñamo: ¿pone en peligro la seguridad de los consumidores?

Se sabe que el cannabis y el cáñamo son ávidos hiperacumuladores de contaminantes en el suelo. Por este motivo se han utilizado para limpiar vertederos tóxicos en los que habían fracasado otros intentos de remediación. Tras el accidente nuclear de Chernóbil, en Ucrania, en 1986, se plantó cáñamo industrial para limpiar los isótopos radiactivos que se habían filtrado al suelo y a las aguas subterráneas (1). Las propiedades para la fitorremedicación de las especies botánicas son bien conocidas. Se ha descrito que cerca de 400 plantas, arbustos, flores y árboles tienen la capacidad de absorber niveles extremadamente altos de contaminantes metálicos en el suelo (2), incluidas las metalófitas, que sólo pueden sobrevivir en entornos de crecimiento ricos en metales (3).

Por supuesto, Chernóbil es un ejemplo extremo de contaminación por metales pesados y radionúclidos, pero debido a las actividades industriales antropogénicas normales de las últimas décadas, como la minería, el refinado/fundición de metales, la generación de energía y el uso de fertilizantes, etc., la contaminación por metales pesados se ha convertido en uno de los problemas medioambientales más graves de la actualidad. Y con todas las diversas y variadas condiciones utilizadas para el cultivo de cannabis y cáñamo para productos cannabinoides medicinales y recreativos, será muy difícil eliminar todas estas fuentes potenciales de contaminación para reducir su impacto en la biología de la planta. Entonces, ¿pueden el cannabis y el cáñamo, conocidos como unas de las mejores plantas para la fitoextracción, utilizarse de forma realista como fuente de cannabinoides?

Accidente nuclear en Chernóbil

El 26 de abril de 1986, una repentina subida de tensión durante una prueba de los sistemas del reactor destruyó la Unidad 4 de la central nuclear de Chernóbil en Pripyat, Ucrania, parte de la antigua Unión Soviética. El accidente y el incendio que lo siguió liberaron cantidades masivas de material radiactivo al medio ambiente y causaron el peor desastre nuclear que el mundo había visto jamás. Las consecuencias del vertido radiactivo fueron tan terribles que los agricultores temían que el suelo sufriera daños irreparables por la filtración de metales tóxicos. El lugar se abandonó durante varios años para permitir que la radiactividad disminuyera. A principios de la década de 1990, los científicos empezaron a cultivar cannabis industrial y cáñamo alrededor de la central nuclear abandonada de Chernóbil, y descubrieron que reducía significativamente la toxicidad del suelo por radionucleidos (4). Diez años más tarde, en 2001, un equipo de investigadores en Alemania confirmó los resultados de Chernóbil al demostrar que la planta era capaz de extraer plomo, cadmio, níquel y otros metales pesados de un terreno contaminado con lodos residuales (5). De repente, el cannabis y el cáñamo industriales se convirtieron en una opción viable para limpiar muchos terrenos industriales contaminados en todo el mundo, ya que ofrecía muchas ventajas frente a los métodos tradicionales de remediación.

Remediación tradicional del suelo

La acumulación de metales pesados en el suelo ha aumentado rápidamente debido a diversas actividades industriales y antropogénicas. Puesto que los metales pesados son tóxicos y no biodegradables, persisten en el medio ambiente y tienen potencial para entrar en la cadena alimentaria a través de las plantas de cultivo y, finalmente, pueden acumularse en el cuerpo humano por exposición a largo plazo. Como consecuencia, la contaminación por metales pesados ha supuesto una grave amenaza para la salud humana y el ecosistema. Por lo tanto, es necesario tomar medidas de remediación para evitar que los metales pesados penetren en los medios terrestre, atmosférico y acuático.

Se han desarrollado diversos enfoques de remediación para recuperar suelos contaminados por metales pesados, que se basan principalmente en técnicas mecánicas o fisicoquímicas, como la incineración del suelo, la excavación y el vertido, el lavado del suelo, la solidificación y la aplicación de campos eléctricos. Sin embargo, existen limitaciones señaladas en estos enfoques, como su elevado coste, su ineficacia cuando los contaminantes están presentes en bajas concentraciones, los cambios irreversibles en las propiedades fisicoquímicas y biológicas de los suelos, que conducen al deterioro del ecosistema del suelo, y la introducción de contaminantes secundarios. Por lo tanto, es evidente que existe la necesidad de desarrollar tecnologías de remediación rentables, eficientes y respetuosas con el medio ambiente para recuperar los suelos contaminados con metales pesados.

Principios de fitorremediación

La fitorremediación es un enfoque de limpieza basado en las plantas, que implica el uso de éstas para extraer y eliminar contaminantes elementales o reducir su biodisponibilidad en el suelo (6). Las plantas tienen la capacidad de absorber los compuestos iónicos del suelo incluso a bajas concentraciones extendiendo su sistema radicular en la matriz del suelo y estableciendo un ecosistema de rizosfera para acumular metales pesados y modular su biodisponibilidad, recuperando así el suelo contaminado y estabilizando la fertilidad del suelo. El uso de la fitorremediación tiene muchas ventajas, entre las cuales se incluyen:

• Económicamente viable, sólo requiere una fuente de carbono, nitrógeno y energía solar para la síntesis metabólica, por lo que es fácil de gestionar, con un bajo coste de instalación y mantenimiento.
• Es respetuoso con el medio ambiente: puede reducir la exposición de contaminantes al medio ambiente y al ecosistema.
• Previene la erosión y la lixiviación de metales mediante la estabilización de metales pesados, reduciendo el riesgo de propagación de contaminantes.
• Mejora la fertilidad del suelo al liberar en él materia orgánica diversa.
• Extremadamente eficaz frente a muchos contaminantes.
• Aplicable en grandes áreas con fácil eliminación de las plantas.

Eficacia de la fitorremediación

Se ha investigado mucho sobre los mecanismos moleculares para comprender la tolerancia y absorción de metales pesados por las plantas. Se ha estudiado a fondo y, como resultado, el proceso de fitorremediación se ha optimizado y es extremadamente eficaz. Existen más de 400 plantas que pueden denominarse hiperacumuladoras, muchas de ellas con propiedades específicas para los metales. Por ejemplo, la alfalfa es un buen remediador para los metales pesados clásicos y los estudios han demostrado que puede extraer hasta 43.000 mg de Pb por kg de planta y seguir estando sana. Mientras que otras plantas como el pasto alpino funcionan mejor para los metales de transición y los estudios han informado de que puede eliminar hasta 51.000 mg/kg de Zn del suelo (2). El cannabis y el cáñamo no son tan eficaces como otros fitorremediadores específicos de metales y metalófitos (3), pero parecen ser plantas con buenas propiedades de acumulación para una amplia gama de contaminantes, incluidos metales pesados, metales de transición y radionucleidos. Un estudio reciente ha demostrado que el cannabis y el cáñamo industriales pueden absorber hasta 1000 mg/kg de cadmio sin afectar a la resistencia de sus fibras (7). Su larguísimo sistema radicular y su elevada biomasa hacen que los metales se absorban rápidamente y residan en muchas partes distintas de la planta, como raíces, brotes, tallos, hojas, flores, etc. Por ello, se utiliza mucho para limpiar la contaminación de zonas como los residuos de la minería del carbón, el refinado de metales, las centrales eléctricas, los lodos de depuradora y los emplazamientos contaminados de reactores nucleares como el de Chernóbil. También es interesante señalar que tras el accidente nuclear de Fukushima en Japón en 2011, el cáñamo junto con los girasoles se utilizó para limpiar el cesio-137 y el estroncio-90 del suelo. Los girasoles son otra planta hiperacumuladora con la ventaja añadida de que crecen muy altos para una máxima absorción del contaminante. Además, son baratos, abundan en Japón y se adaptan bien al clima local (8).

Los múltiples usos del cannabis y el cáñamo

En la fitorremediación convencional, una vez que las plantas han absorbido el nivel máximo de contaminantes, suelen ser destruidas (normalmente incineradas) porque no pueden utilizarse para nada más. Este es un punto muy importante a destacar porque el cannabis y el cáñamo han encontrado un uso comercial como fuente de cannabinoides con fines medicinales y recreativos. Cuando se utilizan con este fin, están estrictamente regulados por los distintos estados de los EE.UU., por lo que existe un sólido proceso de regulación con límites máximos permitidos para los metales pesados más tóxicos (Pb, Cd, As, Hg), que está respaldado por procedimientos de pruebas de terceros para garantizar la seguridad de los consumidores (9). Además, el cáñamo también se cultiva como fuente nutricional de semillas y para fines industriales, como biocombustibles, materiales de construcción y tejidos para confeccionar ropa. En la actualidad existen muy pocas normativas para los metales pesados en estos productos, lo que significa que podrían contener niveles extremadamente altos de metales pesados, dependiendo de la fuente y de dónde se cultive.

Así que, debido a la falta de protocolos regulados para el cannabis y el cáñamo utilizado en la remediación, no puede ser utilizado en la producción de cannabinoides o para el cultivo de semillas. Sin embargo, se ha propuesto que también pudiera utilizarse para fabricar otros productos, como biocombustibles, textiles, plásticos o hempcrete (un material de construcción hecho de cáñamo). Aunque podría ser una opción muy atractiva, la industria debería proceder con cautela. Dependiendo del elemento, se ha demostrado que el cáñamo y otras plantas hiperacumuladoras pueden extraer del suelo hasta 50.000 mg/kg (ppm) de contaminante metálico y seguir gozando de buena salud. Si los niveles de contaminantes están en el extremo inferior de este rango, los riesgos son relativamente bajos, pero si están en el extremo superior, podría ser completamente diferente. Se podría argumentar que si se utiliza en la producción de hempcrete podría no ser un problema tan grave, sobre todo si se utiliza para la construcción de edificios al aire libre. Sin embargo, llevar ropa que contenga tejidos a base de cáñamo no sería tan buena idea. Además, si se utilizara cáñamo contaminado con plomo en la producción de biocombustibles, es probable que se extrajeran cantidades significativas en el biocombustible. Cuando el combustible pasa por la combustión del motor, las partículas de Pb vaporizadas acabarán saliendo por el tubo de escape del vehículo, puesto que es de sobra conocido que el catalizador no elimina los compuestos de plomo. De repente, este biocombustible respetuoso con el medio ambiente se convierte en un contaminante tóxico de plomo. EE.UU. prohibió el uso de tetraetilo de plomo como aditivo de la gasolina a mediados de los años 90... ¡Seguro que entonces aprendimos la lección!

Planta polifacética

La aprobación de la Ley Agrícola de 2014 (10) y la renovada Ley de Cultivo de Cáñamo de 2018 (también conocida como la Ley Agrícola de 2018), (11) el gobierno federal ha legalizado el cultivo de cáñamo (definido como cannabis que contiene menos de un 0,3 % de THC) eliminándolo de la lista de sustancias controladas. Como resultado, debido a que los cultivadores no necesitan un permiso de la Administración para el Control de Drogas (DEA) para plantar cáñamo, se está utilizando para variadas y diversas aplicaciones. Se ha descubierto su utilidad como prolífico fitorremediador que puede prosperar en cualquier lugar, incluso en suelos contaminados. En este sentido, tiene una capacidad única para limpiar contaminantes tóxicos donde otros métodos han fracasado. Además, es una magnífica fuente de fibra para fabricar tejidos novedosos para la confección de ropa, así como para producir componentes plásticos y hempcrete para la construcción (12). Sin embargo, su papel en la fabricación de productos de consumo de cannabis es el que está creando más expectación porque parece haber una demanda insaciable de cannabinoides para aliviar multitud de dolencias, como el tratamiento del dolor, el estrés, la ansiedad, la depresión, las convulsiones, la epilepsia y muchas más (13). Sin embargo, se debe hacer hincapié en que, dado que el cannabis y el cáñamo pueden utilizarse para un abanico tan amplio de aplicaciones, es de vital importancia vigilar cuidadosamente las condiciones de cultivo. Cuando se planta en el exterior, es probable que acumule contaminantes si la química del suelo es la adecuada. Así que, si se va a utilizar con fines de fitorremediación, su uso final debe estudiarse detenidamente. Y si los productos finales son productos medicinales o de consumo de cannabinoides, es imperativo asegurarse de que el entorno de cultivo está correctamente calificado antes de plantar.

Perspectiva global

Merece la pena señalar que, fuera de Estados Unidos, el cultivo, el suministro y la posesión de cannabis sólo suelen estar permitidos con fines médicos y científicos. En consecuencia, en la mayoría de los países de Europa y América del Sur, la posesión de la droga para uso personal es un delito que se castiga con penas de prisión. En los últimos años, sin embargo, varios países han reducido sus penas para los consumidores de cannabis, y algunas jurisdicciones incluso han permitido el consumo de la droga para uso no médico. Por ejemplo, en los Países Bajos, el consumo de cannabis con fines recreativos es ilegal, pero desde principios de la década de 1970 ha tolerado un sistema de suministro de cannabis (14). Además, otros países han suavizado sus leyes sobre el cannabis, pero muy pocos lo han legalizado por completo. En el momento de escribir estas líneas, sólo un puñado de países, como Malta, Alemania y Luxemburgo, han tomado medidas para legalizar su uso con fines recreativos. En la mayoría de los lugares de Europa se opta simplemente por despenalizar en gran medida el cannabis, lo que de hecho hace que su consumo en el hogar sea habitual y legal. Esto significa que incluso si alguien está técnicamente infringiendo la ley al consumir cannabis, es poco probable que las fuerzas del orden locales tomen alguna medida, a menos que la infracción se esté llevando a cabo en público, lo que puede conllevar una sanción (15).

La situación en América del Sur es muy similar. En 2013, Uruguay fue noticia a nivel internacional cuando se convirtió en el primer país del mundo en legalizar completamente el cannabis recreativo, y en los años posteriores, la mayoría de los demás países del continente han aprobado leyes o han disminuido las penas legales por posesión, consumo y cultivo de cannabis. Por ejemplo, México sólo permitía el uso del cannabis para fines médicos y de investigación científica. Sin embargo, en 2018, la Suprema Corte de México declaró que las prohibiciones actuales sobre la plantación, el cultivo y la cosecha de cáñamo eran inconstitucionales y ordenó a los legisladores que desarrollaran un marco legal para la distribución, venta y regulación del cannabis. Además, Brasil, Chile y Argentina han tomado medidas similares para establecer programas legales y regulados de cannabis medicinal, pero aunque el consumo recreativo era técnicamente ilegal, han despenalizado su uso, permitiendo efectivamente que el mercado se desarrolle (16).

Producción de cáñamo

Por otro lado, el cáñamo es un cultivo que se cultiva en toda Europa y América del Sur para una multitud de productos, como semillas de cáñamo, textiles, plásticos, materiales de construcción y mucho más. En particular, en los últimos años la superficie dedicada al cultivo de cáñamo ha aumentado significativamente en la UE, ya que contribuye a los objetivos del Pacto Verde Europeo al ofrecer una serie de beneficios medioambientales, como el almacenamiento de carbono, la ruptura del ciclo de enfermedades, la prevención de la erosión del suelo, la biodiversidad y el bajo uso de pesticidas. Como resultado, desde 2015 a 2022, la producción de cáñamo aumentó de 97.000 a 179.000 toneladas, un incremento del 84,3%. Francia es el mayor productor, con más del 60% de la producción de la UE, seguida de Alemania (17%) y los Países Bajos (5%) (17).

En América del Sur, los países más pequeños, como Colombia, Ecuador y Paraguay, están tomando la delantera y desarrollando activamente sus industrias de cáñamo para cereales y aplicaciones industriales. Con sectores agrícolas consolidados y climas favorables, muchos otros países sudamericanos parecen estar bien posicionados para el cultivo del cáñamo y se espera que se conviertan en actores principales del mercado mundial del cáñamo en los próximos años (18).

Información complementaria

1. Back to Chernobyl, Lila Guteman, New Scientist, April 10, 1999, https://www.newscientist.com/article/mg16221810-900-back-to-chernobyl/

2. Phytoremediation of radiocesium-contaminated soil in the vicinity of Chernobyl, Ukraine, Slavik Dushenkov et.al., Environmental Science & Technology, 33, 3, 469-475, (1999)

3. Metallophytes: the unique biological resource, its ecology and conservational status in Europe, central Africa and Latin America, A.J.M. Baker, et .al., Chapter in Ecology of Industrial Pollution, Cambridge University Press, June 5, 2012, https://www.cambridge.org/core/books/abs/ecology-of-industrial-pollution/metallophytes-the-unique-biological-resource-its-ecology-and-conservational-status-in-europe-central-africa-and-latin-america/D1AD982F5B31BD21FFDCF0A45F6386E0

4. Phytoremediation: A Promising Approach for Revegetation of Heavy Metal-Polluted Land, A. Yang et al., Front. Plant Sci., 30 April 2020, https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2020.00359/full

5. Health Effects of Chernobyl, German Affiliate of International Physicians for the Prevention of Nuclear War (IPPNW), Sebastian Pflugbeil et. al., April 2011, https://www.ippnw.org/pdf/chernobyl-health-effects-2011-english.pdf

6. Phytoremediation: Principles and Perspectives, Joan Barceló and Charlotte Poschenriede, CONTRIBUTIONS to SCIENCE, 2 (3): 333-344 (2003), https://www.researchgate.net/publication/28076724_Phytoremediation_Principles_and_perspectives

7. Cannabis sativa L. growing on heavy metal contaminated soil: growth, cadmium uptake and photosynthesis. P. Linger et. al., BIOLOGIA PLANTARUM 49 (4): 567-576, 2005,

8. Scientists Are Using Sunflowers To Clean Up Nuclear Radiation, Molly Beauchemin, Garden Collage magazine, May, 12, 2016, https://gardencollage.com/change/sustainability/scientists-using-sunflowers-clean-nuclear-radiation/

9. Cannabis testing regulations: A state-by-state guide, Leafly Magazine, July 28, 2020, https://www.leafly.com/news/health/leaflys-state-by-state-guide-to-cannabis-testing-regulations

10. 2014 Farm Act, US Department of Agriculture, https://www.ers.usda.gov/agricultural-act-of-2014-highlights-and-implications/

11. 2018 Farm Bill, US Department of Agriculture, https://www.usda.gov/farmbil

12. Seven surprising uses for industrial hemp, Cemile Kavountzis, USA Today, January7, 2022, https://www.usatoday.com/story/sponsor-story/generation-hemp/2022/01/07/7-surprising-uses-industrial-hemp/9104429002/

13. What are the forms of hemp and what are their health benefits? Megan Ware, Medical News Today, April 26, 2023, https://www.medicalnewstoday.com/articles/308044

14. Cannabis policy in Europe: status and recent developments, European Center for Drugs and Addiction, https://www.emcdda.europa.eu/publications/topic-overviews/cannabis-policy/html_en

15. Is Marijuana Legal in Europe? Breakdown By Country, Where's the Weed, February 17, 2022, https://wheresweed.com/blog/legalization/2020/jul/is-marijuana-legal-in-europe-breakdown-by-country

16. Where cannabis is legal in South America in 2023, The Cannigma, https://cannigma.com/cannabis-in-south-america/

17. Hemp production in the EU, European Commission, Agriculture and Rural Development, https://agriculture.ec.europa.eu/farming/crop-productions-and-plant-based-products/hemp_en

18. The Latin American Hemp Market: A Work in Progress with Great Potential, Hemp Benchmarks, Feb 7, 2022, https://www.hempbenchmarks.com/hemp-market-insider/the-latin-american-hemp-market/