Классификация медицинской марихуаны с помощью гиперспектральной съемки и машинного обучения

Исследователи из группы IBeA Университета Страны Басков (UPV/EHU) разработали быстрый аналитический метод для строгого контроля роста растений каннабиса. Растения были классифицированы по типам каннабиноидов с использованием гиперспектральной визуализации и машинного обучения.

Новая методика, опубликованная в журнале Computers and Electronics in Agriculture, позволит автоматически обеспечивать прослеживаемость (traceability) и контроль качества лекарственных растений каннабиса в промышленных масштабах.

Каннабиноидные соединения в каннабисе вызывают наибольший интерес в медицине, поскольку способны влиять на регуляцию пластичности мозга, нейроразвитие, энергетический баланс и аппетит. Однако каннабис синтезирует разные типы каннабиноидов, оказывающих различное терапевтическое и психоактивное действие на рецепторы.

«Медицинский каннабис должен производиться очень контролируемо, и в этой области до сих пор нет четкого регулирования», — отметил исследователь Маркель Сан Николас.

Классификация по хемотипам

Исследователи предложили использовать передовую аналитическую технологию для быстрой классификации растений непосредственно на местах выращивания. «Мы подтвердили, что растения каннабиса можно классифицировать по хемотипу с помощью гиперспектральной визуализации и машинного обучения», — заявил Сан Николас.

Хемотипы каннабиса I, II и III различаются по концентрации каннабиноидов THC и CBD. THC — основной психоактивный компонент, а CBD не является психоактивным и имеет терапевтическое применение.

Неинвазивный и быстрый метод

Современные методы анализа растений (например, хроматография) очень точны, но требуют длительной пробоподготовки: сушки, экстракции.

Гиперспектральная съемка — более простая система. «Этот тип снимка имеет три измерения: два обычных пространственных (пиксели), но каждый пиксель содержит полный спектр вместо одного цвета. Таким образом получается трехмерный куб данных. Каждому пикселю соответствует полный спектр ближнего инфракрасного диапазона, что позволяет проводить неинвазивный анализ растений», — пояснил исследователь.

Внедрение этой технологии на производстве позволило бы «автоматически и быстро обеспечивать прослеживаемость и контроль качества хемотипа».

Хотя для внедрения необходимы дополнительные исследования, эта работа может стать отправной точкой для использования подобных технологий в производстве каннабиса. Для этого необходимо установить соответствующее регулирование и развивать данный промышленный сектор.