Por Popular Science
El hecho de que tanto el Humulus lupulus (lúpulo) como la Cannabis sativa (marihuana) tengan propiedades organolépticas similares (sabor y aroma) podría indicar una ascendencia común, pero esto no es una prueba en sí misma.
Si bien existe un montón de plantas que desarrollan moléculas similares conocidas como terpenos y compuestos terpenoides, incluyendo limonelo (limones), linalol (lavanda) y pineno (coníferas), ninguna de ellas está tan estrechamente relacionada como la cannabis y el lúpulo.
Terpenos y terpenoides
Los terpenos son una clase de compuestos orgánicos aromáticos sintetizados por células, construidos sobre una molécula base particular llamada isopreno.
Algunos de los terpenos aromáticos comunes primarios en el lúpulo son mirceno, beta-pineno y alfa-humulona.
Estos y otros compuestos aromáticos son también los responsables de otorgar a las plantas de cannabis su olor característico.
Además, el principal compuesto amargo en el lúpulo, los llamados alfa-ácidos, conocidos como humulonas, también son terpenoides (derivados de terpenos).
Por su parte, el principal ingrediente activo en el cannabis, el tetrahidrocannabinol (THC), también lo es.
Los terpenos aromáticos comunes y su molécula precursora, isopreno, se encuentran de forma natural tanto en el cannabis como en el lúpulo.
En la práctica, son los terpenoides presentes en el lúpulo los que hacen amarga la cerveza y hacen del cannabis una droga psicoactiva.
Así que, si los terpenos no son exclusivos del lúpulo y la marihuana, entonces, ¿cómo es que sabemos que están relacionados?
Familia taxonómica: Cannabinaceae
Humulus lupulus y Cannabis sativa son, de hecho, dos géneros en la familia Cannabinaceae, una familia taxonómica que ha logrado resistir un poco la reorganización de la historia reciente.
En antiguos tiempos de la taxonomía, los biólogos observaban las similitudes estructurales entre las plantas con el fin de agruparlas.
Botánicamente hablando, las hojas de las plantas de la familia Cannabinaceae son generalmente de lóbulos palmeados y siempre tienen estípulas.
Además, siempre tienen cistolitos, es decir, cristales de carbonato de calcio sobre las paredes dentro de las células.
Hojas palmeadas lobuladas
El cannabis y el lúpulo tienen hojas cuyos lóbulos (o venas) irradian desde un punto común, al igual que los dedos de una mano.
Antes de la década de 1990, todas estas similitudes físicas colocaban al lúpulo y la cannabis en una sola familia, a su vez bajo una orden más grande llamada «urticales».
Y así se quedó, hasta que los biólogos moleculares comenzaron a correr ADN a través de secuenciadores en busca de similitudes entre los genes.
Fue así como descubrieron que la orden Urticales no era tan especial como ellos pensaban; ni siquiera era realmente un orden.
La situación llegó a ser tan frustrante para los taxonomistas de floración de plantas que en 1998 se organizaron en la Angiosperm Phylogeny Group (APG) para ordenar el problema.
Análisis genético del lúpulo y la marihuana
En 2002, un grupo de biólogos de plantas y moléculas de EE. UU. y el Reino Unido analizaron las características estructurales, orgánulos celulares, propiedades productoras de látex (o su ausencia) y las secuencias de ADN de un número determinado de genes para todas las plantas originalmente agrupadas en Urticales y taxones afines.
El resultado fue que, comparando las secuencias de rbcL, trnL-F, ndhF y regiones de ADN matK, confirmaron que el lúpulo y la marihuana estaban muy estrechamente relacionados y pertenecían a una sola familia: Cannabinaceae.
Ellos también encontraron que la familia Cannabinaceae comparte un ancestro común con otras familias y por lo tanto, todas esas familias necesitaban ser reagrupadas juntas.
Una divergencia que aún es un misterio
Confusamente, porque Cannabinaceae es el nombre más antiguo, este grupo más grande es también llamado Cannabinaceae bajo la orden Rosales, que también comprende a la familia de las Rosáceas (el miembro más antiguo), que a su vez incluye las manzanas, fresas y por supuesto, las rosas.
Se cree que el cannabis se encuentra entre las divergencias más recientes, aunque el momento en que tuvo lugar la especiación del Cannabis sativa y del Humulus lupulus no está claro.
Sin embargo, la investigación sobre el Humulus lupulus indica que pasó por un proceso completo de especiación hace más de 6 millones de años, así que es probable que el lúpulo y la marihuana se hayan separado en algún momento entre hace 6 y 34 millones de años.
Preguntas frecuentes (FAQ)
1. ¿Contiene el lúpulo de la cerveza los mismos efectos psicoactivos (como el THC) que la planta de cannabis?
No. Aunque el lúpulo y el cannabis comparten la misma familia taxonómica (Cannabinaceae) y ambos sintetizan compuestos terpenoides, sus vías metabólicas secundarias divergieron hace millones de años. El lúpulo no produce fitocannabinoides como el THC o el CBD, sino alfa-ácidos (humulonas) y beta-ácidos (lupulonas). Estos componentes aportan el amargor y las propiedades bacterioestáticas esenciales para la cerveza, manifestando efectos únicamente sedantes o relajantes de carácter leve, pero jamás psicoactivos.
2. ¿Es genéticamente posible realizar un injerto entre una planta de lúpulo y una de cannabis?
Sí, técnicamente es posible. Al pertenecer a la misma familia botánica, existe la compatibilidad tisular necesaria para que el tejido de ambas plantas se fusione con éxito. Sin embargo, los análisis moleculares demuestran que el injerto no altera la síntesis química ni provoca transferencia de compuestos entre las especies: la sección de cannabis injertada sobre raíces de lúpulo continuará produciendo cannabinoides en sus propios tricomas, mientras que las flores de lúpulo mantendrán intactas sus resinas amargas estándar.
3. ¿Qué compuestos compartidos causan que ciertas variedades de cannabis huelan idénticas a una cerveza IPA?
Esta coincidencia aromática se debe a una sincronía exacta en sus perfiles de terpenos volátiles, principalmente el mirceno, el beta-pineno y el alfa-humuleno. Las cervezas artesanales sometidas a procesos de dry hopping (adición de lúpulo en frío) quedan saturadas de mirceno. Este es exactamente el mismo monoterpeno que predomina en el perfil olfativo de las cepas de cannabis de carácter herbal y almizclado, activando de igual forma los receptores olfativos humanos debido a su idéntica composición molecular.
4. ¿Cómo afectó el rediseño del sistema de clasificación APG a la industria botánica y agrónoma en 1998?
El Angiosperm Phylogeny Group (APG) transformó la ciencia botánica al desplazar la taxonomía morfológica tradicional (basada en similitudes visuales como las hojas palmeadas) a favor de la sistemática molecular basada en la secuenciación de genes de ADN (como las regiones rbcL, trnL-F, ndhF y matK). Para los sectores agrícolas, esto redefinió la comprensión de la inmunidad vegetal, permitiendo anticipar por qué ciertas plagas, hongos y virus atacan de manera similar tanto a los cultivos de lúpulo como a los de cannabis.
5. ¿Qué otros cultivos comerciales comunes pertenecen al orden Rosales además del lúpulo y el cannabis?
Tras la integración filogenética que disolvió el antiguo orden de las Urticales, la familia Cannabinaceae quedó anidada formalmente dentro del orden Rosales. Esto significa que el lúpulo y la marihuana comparten raíces evolutivas lejanas con frutales de alto impacto comercial de la familia Rosaceae (como manzanas, peras, almendras, duraznos y frutillas), así como con la familia Moraceae, que engloba a los higos y las moras.
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