Terpene und Flavonoide
Cannabispflanzen verströmen einen sehr charakteristischen Duft. Verantwortlich dafür sind flüchtige Verbindungen wie Terpene, Ester und Schwefelverbindungen.
Was sind Terpene und Flavonoide?
Terpene und Flavonoide sind sekundäre Pflanzenstoffe, die neben den Cannabinoiden eine entscheidende Rolle in der Cannabispflanze spielen. Unter den über 600 bekannten Inhaltsstoffen sind mehr als 200 Terpene, die Geruch und Geschmack prägen und die Wirkung von THC und CBD modulieren können. Zu den rund 20 Flavonoiden zählen die Cannflavine A, B und C, für die in Laborstudien entzündungshemmende Eigenschaften beschrieben wurden.
Grundlagen
Terpene und Flavonoide
Terpene und Flavonoide sind sekundäre Pflanzenstoffe, die neben den bekannten Cannabinoiden eine entscheidende Rolle in der Cannabispflanze spielen. Bis vor wenigen Jahren ging die Wissenschaft davon aus, dass Terpene allein für das komplexe Aromaprofil von Cannabis verantwortlich sind. Mittlerweile weiß man jedoch, dass auch andere flüchtige Stoffgruppen wie Ester, Aldehyde, Alkohole und Schwefelverbindungen maßgeblich zum Aroma beitragen. Flavonoide sind dagegen nicht flüchtig und prägen den Duft kaum; sie werden aber, wie Terpene, als mögliche Mitspieler im Entourage-Effekt diskutiert.
Aromatisch
Terpene
Mehr als 600 Inhaltsstoffe der Cannabispflanze sind bekannt. Davon über 200 Terpene, die nicht nur für den charakteristischen Geruch und Geschmack verantwortlich sind, sondern auch therapeutische Eigenschaften aufweisen. Früher ging man in erster Linie davon aus, dass Terpene vor allem als Duft- sowie Aromastoffe in der Hanfpflanze dienen, heute wird dies bereits differenzierter betrachtet.
Moderne Forschungen zeigen, dass Terpene weit über ihre aromatischen Eigenschaften hinaus wirken: Einzelne Terpene wie Beta-Caryophyllen interagieren direkt mit dem Endocannabinoid-System, andere könnten die Wirkung von THC und CBD modulieren. Myrcen werden beispielsweise sedierende Effekte zugeschrieben, Limonen stimmungsaufhellende Wirkungen, und Pinen könnte die Gedächtnisleistung unterstützen. Belegt sind diese Effekte bisher überwiegend in präklinischen Studien.
Details
Was sind Terpene und warum riecht Cannabis je nach Sorte anders?
Terpene sind flüchtige Pflanzeninhaltsstoffe, die wesentlich zu Geruch und Geschmack von Cannabis beitragen. Aus der Cannabispflanze sind mehr als 200 Terpene bekannt, gebildet werden sie vor allem in den Drüsenhaaren (Trichomen) der Blüten. Jede Sorte hat ein eigenes Terpenprofil. Das jeweilige Aroma entsteht jedoch im Zusammenspiel mit weiteren Stoffen, darunter Ester, Alkohole, Ketone und flüchtige Schwefelverbindungen, die schon in kleinsten Mengen stark riechen können.
Können Sorten mit ähnlichen Terpenprofilen unterschiedlich riechen?
Ja. Neben Terpenen prägen auch andere Aromastoffe den Geruch und können bereits in sehr kleinen Mengen einen großen Einfluss haben. Eine Analyse von 31 Cannabis-Extrakten (Oswald et al., 2023) zeigte, dass Sorten mit deutlich verschiedenen Aromen oft ähnliche Terpenprofile aufweisen. Unterschiede gingen dort vor allem auf Nebenbestandteile wie Schwefelverbindungen oder Skatol zurück. Ein ähnliches Terpenprofil bedeutet deshalb nicht automatisch ein ähnliches Aroma.
Welche Terpene kommen in Cannabis am häufigsten vor?
Am häufigsten dominieren in Cannabis Myrcen, Beta-Caryophyllen, Limonen, Terpinolen und Alpha-Pinen. Myrcen ist in vielen Sorten das mengenmäßig wichtigste Terpen und riecht erdig bis moschusartig. Beta-Caryophyllen bringt pfeffrige, Limonen zitrusartige und Pinen kiefernartige Noten. Terpinolen tritt seltener, dann aber oft in hohen Anteilen auf. Weitere verbreitete Terpene sind Humulen und Linalool. Welche Terpene in welcher Menge vorkommen, hängt von Genetik, Anbau, Ernte und Lagerung ab.
Was ist Beta-Caryophyllen und wirkt es wie ein Cannabinoid?
Beta-Caryophyllen ist ein würzig-pfeffrig riechendes Sesquiterpen, das auch in schwarzem Pfeffer, Gewürznelken und Oregano vorkommt. Eine Studie von Gertsch und Kolleg:innen (2008) zeigte, dass es den CB2-Rezeptor aktivieren kann, der vor allem im Immunsystem vorkommt. Deshalb wird es manchmal als „Nahrungs-Cannabinoid“ bezeichnet. Es wirkt nicht berauschend, da es kaum an CB1 bindet. Neuere Laborversuche fanden allerdings nur eine schwache CB2-Aktivität. Entzündungshemmende Effekte sind bisher vor allem präklinisch belegt.
Warum sind die Siedepunkte von Terpenen beim Vaporisieren wichtig?
Siedepunkte zeigen an, ab welcher Temperatur ein Stoff vollständig verdampft, und helfen daher bei der Wahl der Vaporizer-Temperatur. Bei Normaldruck liegen sie etwa bei 155 °C für Alpha-Pinen, 167 °C für Myrcen, 176 °C für Limonen, 198 °C für Linalool und 262 °C für Beta-Caryophyllen. Terpene verdunsten aber teilweise schon deutlich darunter. Niedrigere Temperaturen erhalten mehr Aroma, höhere setzen mehr Cannabinoide frei. Welche Temperatur und Anwendung für Sie geeignet ist, besprechen Sie am besten mit Ihrer behandelnden Ärztin oder Ihrem behandelnden Arzt.
Kann Limonen die Angst durch THC verringern?
Erste Ergebnisse am Menschen deuten darauf hin. In einer kleinen, doppelblinden Studie der Johns Hopkins University (Spindle et al., 2024) inhalierten 20 gesunde Erwachsene THC allein oder zusammen mit verdampftem D-Limonen. Mit Limonen berichteten sie weniger Angst und Paranoia als mit THC allein, ohne dass andere THC-Effekte abgeschwächt wurden. Die Studie ist klein und betraf keine Patient:innen. Sie ist ein Hinweis, aber noch kein Beleg für eine therapeutische Anwendung.
Macht Myrcen wirklich müde?
Das ist beim Menschen nicht belegt. Myrcen gilt in Hanfkreisen oft als Ursache für eine entspannende, sedierende Wirkung mancher Sorten. Diese Annahme stützt sich vor allem auf Tierversuche, in denen hohe Myrcen-Dosen beruhigend und muskelentspannend wirkten. Ob die in Cannabis enthaltenen Mengen ausreichen, um beim Menschen spürbare Effekte zu erzeugen, wurde bisher nicht in kontrollierten Studien untersucht. Die Wirkung einer Sorte lässt sich daher nicht zuverlässig aus ihrem Myrcen-Gehalt ableiten.
Gehen Terpene beim Trocknen und Lagern verloren?
Ja, Terpene sind flüchtig und nehmen mit der Zeit ab. Besonders leichte Monoterpene wie Myrcen oder Pinen verdunsten beim Trocknen und bei längerer Lagerung schneller als schwerere Sesquiterpene wie Caryophyllen. Wärme, Licht und Sauerstoff beschleunigen zudem Abbau- und Oxidationsprozesse. Dadurch kann sich das Aroma einer Blüte verändern. Für den Erhalt eignen sich luftdichte, lichtgeschützte Behälter bei kühler Raumtemperatur. Für Arzneimittel gelten die Lagerhinweise der Apotheke oder des Beipacktexts.
Was unterscheidet Monoterpene von Sesquiterpenen?
Monoterpene bestehen aus zwei, Sesquiterpene aus drei Isopren-Bausteinen. Monoterpene wie Myrcen, Limonen, Pinen oder Linalool haben 10 Kohlenstoffatome, sind leichter und verdampfen schneller. Sie prägen oft die frische, fruchtige oder harzige Kopfnote. Sesquiterpene wie Beta-Caryophyllen, Humulen oder Bisabolol haben 15 Kohlenstoffatome, sind schwerer flüchtig und bringen eher würzige, holzige Noten. Daneben gibt es Diterpene wie Phytol. Diese Einteilung erklärt auch, warum manche Terpene bei Lagerung schneller verloren gehen.
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Therapeutisch
Flavonoide
Flavonoide sind sekundäre Pflanzenstoffe, die in Cannabis in Form von etwa 20 verschiedenen Verbindungen auftreten. Die cannabisspezifischen Cannflavine A und B wurden 1985/1986 von Marilyn Barrett und Kolleg:innen beschrieben, Cannflavin C erst 2008.
Besonders untersucht ist ihre entzündungshemmende Wirkung: In Zellkulturversuchen hemmten Cannflavin A und B die Bildung des Entzündungsbotenstoffs Prostaglandin E2 laut Barrett et al. rund 30-mal stärker als Aspirin. Ob sich dieser Laborbefund auf den Menschen übertragen lässt, wurde bisher nicht untersucht. Flavonoide machen insgesamt nur etwa 0,07 bis 0,14 Prozent der Trockenmasse von Cannabisblüten aus, Cannflavine nur einen kleinen Bruchteil davon. Welchen Beitrag sie in diesen geringen Mengen zur therapeutischen Wirkung von Cannabis leisten, ist noch nicht geklärt.
Was sind Flavonoide und welche kommen in Cannabis vor?
Flavonoide sind sekundäre Pflanzenstoffe, die in vielen Pflanzen vorkommen und dort unter anderem Farbe und UV-Schutz liefern. In Cannabis wurden etwa 20 verschiedene Flavonoide nachgewiesen. Dazu zählen weit verbreitete Verbindungen wie Apigenin, Luteolin, Quercetin und Kaempferol sowie die cannabis-spezifischen Cannflavine A, B und C. Im Vergleich zu Cannabinoiden kommen Flavonoide nur in geringen Mengen vor und sind deutlich weniger erforscht.
Kommen Flavonoide auch in anderen Pflanzen vor?
Ja, Flavonoide sind im Pflanzenreich weit verbreitet und Teil unserer täglichen Ernährung. Apigenin kommt beispielsweise in Kamillenblüten, Sellerie und Petersilie vor, Quercetin in Zwiebeln und Äpfeln, Kaempferol in Tee und Brokkoli. Flavonoide sind also keine für Cannabis typische Stoffgruppe. Als cannabis-spezifisch gelten dagegen die Cannflavine, die bisher nur in Cannabis sativa nachgewiesen wurden.
Was sind Cannflavine?
Cannflavine sind Flavonoide, die bisher nur in der Cannabispflanze gefunden wurden. Bekannt sind vor allem Cannflavin A, B und C. Chemisch handelt es sich um Abkömmlinge des Flavonoids Luteolin, an die eine fettlösliche Seitenkette angehängt ist. Entdeckt wurden sie Mitte der 1980er-Jahre von Marilyn Barrett und Kolleg:innen in London. 2019 entschlüsselte ein kanadisches Forschungsteam (Rea et al.) ihre Biosynthese in der Pflanze, was eine gezieltere Herstellung für die Forschung ermöglichen könnte.
Sind Cannflavine 30-mal stärker entzündungshemmend als Aspirin?
Dieser oft zitierte Vergleich stammt aus Laborversuchen und lässt sich nicht direkt auf den Menschen übertragen. Barrett und Kolleg:innen zeigten in den 1980er-Jahren, dass Cannflavin A in Zellkulturen die Bildung des Entzündungsbotenstoffs Prostaglandin E2 etwa 30-mal stärker hemmte als Aspirin. Andere Entzündungshemmer wie Indometacin waren im selben Test noch deutlich stärker. Klinische Studien zur entzündungshemmenden Wirkung von Cannflavinen beim Menschen gibt es bisher nicht.
Wie gut ist die Wirkung von Cannflavinen erforscht?
Die Forschung zu Cannflavinen steht noch am Anfang und ist bisher ausschließlich präklinisch. In Zellversuchen schützte Cannflavin A Nervenzellen vor schädlichen Amyloid-Ablagerungen, wie sie bei Alzheimer auftreten. Ein künstlich hergestelltes Isomer von Cannflavin B (FBL-03G, Caflanone) verzögerte in Tiermodellen das Fortschreiten von Bauchspeicheldrüsenkrebs. Solche Ergebnisse sind interessant, sagen aber nichts über Wirksamkeit oder Sicherheit beim Menschen aus. Heilversprechen lassen sich daraus nicht ableiten.
Wie viel Flavonoide enthält eine Cannabisblüte?
Flavonoide machen nur einen kleinen Teil der Cannabisblüte aus, meist deutlich unter einem Prozent des Trockengewichts. Für Cannflavine werden in der Fachliteratur je nach Sorte und Messmethode Werte von wenigen Hundertstel bis etwa 0,14 Prozent in Blüten angegeben, in Blättern teils mehr. Der Gehalt hängt von Genetik, Licht, Anbaubedingungen und Pflanzenteil ab. Ob diese kleinen Mengen beim Konsum von Blüten oder Extrakten eine messbare Wirkung haben, ist bisher nicht geklärt.
Wirkt Apigenin beruhigend?
Apigenin wird eine beruhigende Wirkung zugeschrieben, die Belege dafür stammen aber überwiegend aus Tierversuchen. Das Flavonoid ist vor allem aus Kamillenblüten bekannt und kann im Labor an Bindungsstellen des GABA-A-Rezeptors andocken, an denen auch Beruhigungsmittel wirken. Studien mit Kamillenextrakt am Menschen zeigten teils leichte Effekte auf Angst und Schlaf, lassen sich aber nicht auf Apigenin in Cannabis übertragen. Ob Apigenin zur Wirkung von Cannabis beiträgt, ist nicht untersucht.
Tragen Flavonoide zum Geruch von Cannabis bei?
Kaum, denn Flavonoide sind nicht flüchtig und verdampfen bei Raumtemperatur praktisch nicht. Den typischen Cannabisgeruch prägen vor allem Terpene sowie weitere flüchtige Aromastoffe wie Ester und Schwefelverbindungen. Flavonoide beeinflussen eher Farbe und Geschmack. Zu ihnen zählen etwa die Anthocyane, die manchen Sorten eine violette Färbung verleihen. In der Pflanze schützen Flavonoide außerdem vor UV-Strahlung, Fraßfeinden und Krankheitserregern.
Werden Flavonoide beim Vaporisieren aufgenommen?
Das ist bisher kaum untersucht. Flavonoide sind schwer flüchtig und benötigen deutlich höhere Temperaturen als Terpene oder THC, um in den Dampf überzugehen. Bei üblichen Vaporizer-Temperaturen dürfte daher nur ein kleiner Teil aufgenommen werden. Beim Rauchen wird ein Teil durch die Verbrennung zerstört. In Extrakten, Tinkturen und Ölen können Flavonoide je nach Herstellungsverfahren erhalten bleiben. Verlässliche Daten zur Aufnahme beim Menschen fehlen derzeit.
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Neu entdeckt
Aromastoffe (Flavorants)
Aromastoffe sind eine Klasse von nicht-terpenoiden Chemikalien, zu der Ester, Alkohole, Ketone und weitere Verbindungen gehören. Bei der Analyse von 31 Cannabis-Extrakten stellte man fest, dass diese Aromastoffe auch bei Sorten mit unterschiedlichen dominanten Terpenen ähnliche Aromen erzeugen können.
Eine besonders interessante Entdeckung sind die tropischen flüchtigen Schwefelverbindungen (VSCs), die einen wichtigen Beitrag bei bestimmten Sorten mit starkem Zitrus- oder Tropenfruchtaroma leisten. Diese VSCs wurden als „Tropicannasulfur“ bezeichnet.
Aktuell
Wissenschaftliche Revolution
- Cannabis-Sorten mit sehr unterschiedlichen Aromen haben oft ähnliche Terpenprofile
- Aromastoffe in kleinsten Mengen (<1 μg/mg) können enormen Geruchseinfluss haben
- Schwefelverbindungen erzeugen sowohl "skunk-artige" als auch fruchtige Zitrusnoten
Herzhafte VSCs
Knoblauchartige, schwefelartige Noten
Klassische VSCs
Typische „Skunk“-Aromen
Fruchtige VSCs
Zitrus- und Tropenfruchtaromen
Praxis
Was bedeutet das?
Diese Entdeckungen führten zum „Chemohunting“ – einer wissenschaftsbasierten Züchtungsmethode, die Cannabis-Sorten anhand ihrer vollständigen chemischen Profile bewertet statt nur nach Terpenen.
Iain W. H. Oswald, Twinkle R. Paryani, Manuel E. Sosa, Marcos A. Ojeda, Mark R. Altenbernd, Jonathan J. Grandy, Nathan S. Shafer, Kim Ngo, Jack R. Peat III, Bradley G. Melshenker, Ian Skelly, Kevin A. Koby, Michael F. Z. Page, and Thomas J. Martin. Minor, Nonterpenoid Volatile Compounds Drive the Aroma Differences of Exotic Cannabis. ACS Omega (2023).
Iain W. H. Oswald, Marcos A. Ojeda, Ryan J. Pobanz, Kevin A. Koby, Anthony J. Buchanan, Josh Del Rosso, Mario A. Guzman, and Thomas J. Martin. Identification of a New Family of Prenylated Volatile Sulfur Compounds in Cannabis Revealed by Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography. ACS Omega (2021).
Was verursacht skunkartige und fruchtige Cannabis-Gerüche?
Flüchtige Schwefelverbindungen, kurz VSCs, tragen sowohl zu typischen Skunk-Noten als auch zu Zitrus- und Tropenfruchtaromen bei. Für den klassischen Skunk-Geruch ist laut einer Studie von Oswald und Kolleg:innen (2021) vor allem 3-Methyl-2-buten-1-thiol (Prenylthiol) verantwortlich, das auch bei lichtgeschädigtem Bier auftritt. Andere VSCs erzeugen knoblauchartige oder schwefelige Noten. Daneben prägen unter anderem Ester, Alkohole und Ketone das Aroma, oft schon in kleinsten Mengen.
Was bedeutet Chemohunting bei der Cannabis-Züchtung?
Beim Chemohunting werden Cannabis-Sorten anhand ihrer vollständigen chemischen Profile ausgewählt und bewertet. Neben Cannabinoiden und Terpenen werden damit auch weitere Aromastoffe berücksichtigt, etwa Ester oder Schwefelverbindungen, die den Geruch schon in sehr kleinen Mengen beeinflussen können. Grundlage sind moderne Analyseverfahren wie die Gaschromatographie mit Massenspektrometrie. Ziel ist, Sorten gezielter nach Inhaltsstoffen statt nur nach Geruch, Aussehen oder Sortennamen auszuwählen.
Was sind Aromastoffe (Flavorants) in Cannabis?
Als Aromastoffe oder Flavorants werden flüchtige Verbindungen bezeichnet, die nicht zu den Terpenen gehören, aber den Geruch von Cannabis mitprägen. Dazu zählen Ester, Alkohole, Ketone, Aldehyde, flüchtige Schwefelverbindungen und Indole wie Skatol. Sie machen oft weniger als 0,05 Prozent der Masse aus, haben aber eine sehr niedrige Geruchsschwelle. Lange galten Terpene als alleinige Ursache des Cannabis-Aromas. Neuere Studien zeigen, dass gerade diese Nebenbestandteile süße, fruchtige oder herzhafte Noten erklären.
Was ist Tropicannasulfur?
Tropicannasulfur ist die Bezeichnung für eine Gruppe flüchtiger Schwefelverbindungen, die manchen Cannabis-Sorten ein Zitrus- oder Tropenfruchtaroma verleihen. Beschrieben wurden sie 2023 von Oswald und Kolleg:innen in der Fachzeitschrift ACS Omega. Chemisch tragen diese Verbindungen eine sogenannte 3-Mercaptohexyl-Gruppe. Ähnliche Moleküle kennt man aus Grapefruit, Passionsfrucht und Weinen wie Sauvignon Blanc. Sie wirken schon in winzigen Mengen stark auf den Geruch, eine medizinische Bedeutung ist nicht bekannt.
Kann man am Geruch einer Sorte ihre Wirkung erkennen?
Nein, verlässlich ist das nicht möglich. Der Geruch hängt stark von Aromastoffen ab, die oft nur in Spuren vorkommen und nach heutigem Wissen keine nennenswerte medizinische Wirkung haben. Auch die Bezeichnungen „Indica“ und „Sativa“ sagen laut Studien wenig über die chemische Zusammensetzung aus. Aussagekräftiger sind Laboranalysen mit Angaben zu THC, CBD und weiteren Inhaltsstoffen. Wie ein Präparat bei Ihnen wirkt, hängt zudem von Dosis, Einnahmeform und persönlichen Faktoren ab.
Gibt es wissenschaftliche Belege für den Entourage-Effekt?
Es gibt erste Hinweise, aber noch keinen eindeutigen Nachweis beim Menschen. Eine kleine Studie (Spindle et al., 2024) fand, dass Limonen durch THC ausgelöste Angst verringern kann. Laborversuche (Finlay et al., 2020) zeigten dagegen, dass fünf häufige Terpene die Wirkung von THC an CB1- und CB2-Rezeptoren nicht verstärken. Ein Entourage-Effekt müsste daher über andere Mechanismen laufen. Viele Aussagen beruhen auf präklinischen Daten oder Beobachtungen, gut kontrollierte klinische Studien fehlen weitgehend.
Wer hat den Begriff Entourage-Effekt geprägt?
Der Begriff stammt von den israelischen Forschern Shimon Ben-Shabat und Raphael Mechoulam, die ihn 1998 im European Journal of Pharmacology verwendeten. Sie beschrieben damals, dass körpereigene Fettsäure-Glycerinester, die selbst inaktiv sind, die Wirkung des Endocannabinoids 2-AG im Tierversuch verstärken. Erst später wurde der Begriff auf das Zusammenspiel pflanzlicher Inhaltsstoffe wie Cannabinoide, Terpene und Flavonoide übertragen. Für diese erweiterte Bedeutung ist die Beweislage deutlich schwächer als für den ursprünglichen Befund.
Wirken Vollspektrum-Extrakte besser als reines CBD oder THC?
Das lässt sich nach heutigem Stand nicht allgemein sagen. Eine Meta-Analyse von Beobachtungsstudien zu therapieresistenter Epilepsie (Pamplona et al., 2018) fand, dass CBD-reiche Extrakte in niedrigeren Dosen wirkten und weniger Nebenwirkungen zeigten als reines CBD. Die Wirksamkeit war jedoch nicht höher, und Beobachtungsdaten sind nur begrenzt aussagekräftig. Für andere Erkrankungen fehlen direkte Vergleichsstudien. Welches Präparat für Sie geeignet ist, sollten Sie mit Ihrer Ärztin oder Ihrem Arzt besprechen.
Wie wird das Aromaprofil von Cannabis im Labor analysiert?
Meist mit Gaschromatographie, gekoppelt mit Massenspektrometrie (GC-MS). Dabei werden die flüchtigen Stoffe einer Probe getrennt und einzeln bestimmt. Bei der Headspace-Methode wird nur der Gasraum über der Probe untersucht, so konnten etwa Shapira und Kolleg:innen (2019) 93 Terpenoide quantifizieren. Für Spurenstoffe wie Schwefelverbindungen nutzen Forschende die zweidimensionale Gaschromatographie, oft ergänzt durch Sensorik-Panels, die die Gerüche bewerten. Standard-Laboranalysen für Apotheken erfassen meist nur Cannabinoide und einige Haupt-Terpene.
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