水分活度對(duì)大-麻-花化學(xué)成分及吸煙品質(zhì)的影響：第一階段研究結(jié)果

水分活度對(duì)大-麻-花化學(xué)成分及吸煙品質(zhì)的影響：可吸食性科學(xué)第一階段研究結(jié)果

Allison Justice, Riley Kirk, Ashley Manning, Markus Roggen, Miyabe Shields

Cannabis Science and Technology March/April 2025 Volume 8 Issue 2 Pages: 10-19

吸食仍是Cannabis最常見(jiàn)的消費(fèi)方式，尤其適用于需要快速緩解癥狀的患者。然而，人們對(duì)優(yōu)質(zhì)可吸食產(chǎn)品的界定標(biāo)準(zhǔn)仍知之甚少。本研究探討了不同水分活度水平（0.45 aw、0.65 aw、0.85 aw）如何影響Cannabis flowers的化學(xué)成分和感知煙霧質(zhì)量?；瘜W(xué)分析顯示，0.65 aw條件下萜烯含量最高，且Cannabis素釋放量與0.45 aw相當(dāng)，而0.85 aw則顯著降低了Cannabis素水平。感官評(píng)審員發(fā)現(xiàn)0.45與0.65 aw樣本差異極小，但刺激性和煙灰顏色存在區(qū)別。較高水分活度會(huì)增加產(chǎn)品含水量和重量——這意味著生產(chǎn)者可能獲得經(jīng)濟(jì)效益。這些發(fā)現(xiàn)為優(yōu)化水分活度以平衡Cannabis生產(chǎn)中的化學(xué)特性、感官體驗(yàn)和經(jīng)濟(jì)因素提供了重要依據(jù)。

介紹

隨著醫(yī)療和娛樂(lè)Cannabis市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，人們對(duì)Cannabis的興趣日益增長(zhǎng)，這迫切要求我們更深入地了解影響產(chǎn)品質(zhì)量、消費(fèi)者安全和整體使用體驗(yàn)的關(guān)鍵因素。盡管現(xiàn)有研究主要集中在Cannabis吸食的負(fù)面影響上，但關(guān)于不同種植和采后加工工藝如何影響最終可感知的Cannabis煙霧質(zhì)量的研究卻十分有限（1-4）。業(yè)內(nèi)普遍共識(shí)是，大多數(shù)醫(yī)療患者更傾向于通過(guò)高溫燃燒Cannabis flowers的方式獲得治療效果（5,6）。目前可吸食產(chǎn)品仍占據(jù)Cannabis市場(chǎng)銷量和消費(fèi)量的位首，這可能源于傳統(tǒng)使用習(xí)慣、特獨(dú)的化學(xué)成分、社會(huì)文化影響以及更高的治療價(jià)值等多重因素（1,7）。針對(duì)這種醫(yī)療用劑型的質(zhì)量研究應(yīng)當(dāng)成為當(dāng)前的首要任務(wù)——這不僅關(guān)乎優(yōu)化生產(chǎn)工藝、深化治療效益認(rèn)知，更對(duì)公眾教育和風(fēng)險(xiǎn)防控具有重大意義。

最終可能影響產(chǎn)品化學(xué)特性的因素眾多，其中水分含量（MC）是決定Cannabis flowers適銷性、可吸食性和安全性的關(guān)鍵指標(biāo)。水分活度（aw）通過(guò)測(cè)量產(chǎn)品中游離水的可利用性，與總水分含量存在本質(zhì)區(qū)別——它直接關(guān)系到微生物生長(zhǎng)、化學(xué)穩(wěn)定性和燃燒特性。現(xiàn)有研究表明，水分活度很可能是影響消費(fèi)者滿意度、產(chǎn)品表現(xiàn)和醫(yī)療價(jià)值的核心要素（8-11）。無(wú)論是傳統(tǒng)種植還是工業(yè)化生產(chǎn)都認(rèn)為水分活度會(huì)影響Cannabis在儲(chǔ)存、包裝和消費(fèi)過(guò)程中的品質(zhì)（12）。當(dāng)前行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通常將Cannabis干燥處理至0.65 aw左右的水分活度水平以防止微生物滋生，但本研究特別選取了低于0.85 aw和高于0.45 aw的區(qū)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以期更全面地解析水分活度對(duì)可吸食性的影響機(jī)制（13）。本研究不僅致力于建立包括水分活度在內(nèi)的精確度量標(biāo)準(zhǔn)，更通過(guò)直接納入消費(fèi)者偏好數(shù)據(jù)，為Cannabis flowers的整體吸食體驗(yàn)優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。

食品科學(xué)和煙草等其他行業(yè)已有大量研究證實(shí)，水分活度對(duì)產(chǎn)品穩(wěn)定性、微生物生長(zhǎng)以及香氣質(zhì)地等感官特性具有顯著影響（14-21）。煙草行業(yè)研究還進(jìn)一步表明，水分活度會(huì)影響尼古丁的釋放效率、煙霧化學(xué)成分的多樣性，以及包括有害副產(chǎn)物生成在內(nèi)的終端用戶體驗(yàn)（22-27）。顯然，對(duì)于Cannabis行業(yè)而言，這些關(guān)鍵因素同樣需要以同等的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性加以研究——尤其是在合法市場(chǎng)快速擴(kuò)張、消費(fèi)需求持續(xù)演變的當(dāng)下。Cannabis產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，反而凸顯了既往研究因監(jiān)管和資金限制導(dǎo)致的質(zhì)量評(píng)估體系缺陷。這些不足使得我們亟需對(duì)現(xiàn)有科學(xué)進(jìn)行全面驗(yàn)證，因?yàn)槠溲芯靠蚣芡茨芊从痴鎸?shí)市場(chǎng)中的產(chǎn)品配方和消費(fèi)體驗(yàn)。

"可吸食性科學(xué)研究"（Science of Smokability，簡(jiǎn)稱SOS）旨在填補(bǔ)Cannabis種植與采后加工如何影響整體吸食質(zhì)量（包括用戶體驗(yàn)）這一關(guān)鍵認(rèn)知空白。該研究通過(guò)將分析工具與消費(fèi)者實(shí)際使用數(shù)據(jù)相結(jié)合，不僅推動(dòng)了Cannabis煙霧化學(xué)的科學(xué)發(fā)展，更為行業(yè)提供了循證知識(shí)與實(shí)踐方法。公共教育是本項(xiàng)目的基石，包括創(chuàng)建通俗易懂、以社區(qū)為導(dǎo)向的教育資源，以促進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)防控，并積極引導(dǎo)公眾參與行業(yè)科學(xué)實(shí)踐的構(gòu)建。作為首階段研究，本次探索性實(shí)驗(yàn)已初步揭示Cannabis煙霧化學(xué)的復(fù)雜性，凸顯了亟需對(duì)影響其化學(xué)多樣性的變量及其健康效應(yīng)與醫(yī)療應(yīng)用開(kāi)展深入研究。

實(shí)驗(yàn)

可吸食性調(diào)查

本研究采用SurveyMonkey在線問(wèn)卷平臺(tái)設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷，用于評(píng)估Cannabis預(yù)卷煙的吸食特性。共設(shè)計(jì)兩份調(diào)查問(wèn)卷并分發(fā)給參與者：一份面向普通消費(fèi)者（n=315），另一份面向Cannabis專家（即Ganjiers認(rèn)證品鑒師，n=38）。

Ganjiers認(rèn)證品鑒師是經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)的Cannabis專家，采用嚴(yán)格的系統(tǒng)評(píng)估協(xié)議（Systematic Assessment Protocol，SAP）對(duì)Cannabis flowers、濃縮物和霧化彈進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)估內(nèi)容包括外觀、香氣、風(fēng)味和預(yù)期效果。通過(guò)線上深度課程學(xué)習(xí)、實(shí)踐操作培訓(xùn)和綜合認(rèn)證考試相結(jié)合的方式，Ganjiers認(rèn)證品鑒師在產(chǎn)品評(píng)估、客戶服務(wù)以及Cannabis歷史、科學(xué)和倫理方面都具備專業(yè)能力。

兩份調(diào)查問(wèn)卷的問(wèn)題設(shè)置相同，但對(duì)專家和消費(fèi)者的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行分析。參與者對(duì)所接收預(yù)卷煙的水分活度值不知情。調(diào)查提供視頻教程，指導(dǎo)參與者如何完成問(wèn)卷并確定每個(gè)問(wèn)題的作答時(shí)機(jī)。問(wèn)卷包含13個(gè)問(wèn)題，由SOS研究團(tuán)隊(duì)和Ganjiers認(rèn)證品鑒師小組共同開(kāi)發(fā)，采用成熟的吸食體驗(yàn)評(píng)估方法。

工業(yè)Cannabis flowers

本研究中用于吸食實(shí)驗(yàn)及可吸食性分析的預(yù)卷煙的原料均為'FunDip'品種。'FunDip'是一種以Cannabis二酚（CBD）為主的品種，由南卡羅來(lái)納州持牌工業(yè)Cannabis公司The Hemp Mine培育種植。該品種的主要萜烯成分為月桂烯和α-蒎烯（見(jiàn)表1）。

本次調(diào)查僅發(fā)放水分活度為0.45和0.65 aw的預(yù)卷煙樣品；由于較高水分活度可能帶來(lái)微生物風(fēng)險(xiǎn)，0.85 aw的樣品未納入消費(fèi)者測(cè)試范圍。調(diào)查參與者通過(guò)TikTok和Instagram等社交媒體平臺(tái)進(jìn)行通知和招募。

預(yù)卷制備、包裝及水分活度穩(wěn)定性測(cè)試

原料花在溫度65°F（18.3℃）、相對(duì)濕度60%的干燥室內(nèi)干燥至水分活度0.65后，進(jìn)行去梗研磨處理。使用Futurola OG Original研磨機(jī)（美國(guó)加州霍桑產(chǎn)）對(duì)Cannabis全花進(jìn)行15秒研磨，隨后通過(guò)10目篩網(wǎng)人工篩除殘余莖稈，經(jīng)質(zhì)檢確認(rèn)全部去梗。將1克裝Custom Cones預(yù)卷紙筒（109mm，天然棕色；華盛頓州倫頓產(chǎn)）裝入Knockbox自動(dòng)填裝機(jī)，通過(guò)振動(dòng)將研磨后的Cannabis均勻填充至預(yù)卷紙筒，每次填充運(yùn)行時(shí)間為2min。定期檢查填充重量和均勻度以確保一致性。預(yù)卷頂部采用手工捻封，并逐一稱重核驗(yàn)。

制備完成的預(yù)卷煙按目標(biāo)水分活度（0.45 aw、0.65 aw和0.85 aw）分裝于梅森罐中。通過(guò)在密封容器內(nèi)放置蒸餾水潤(rùn)濕的紙巾調(diào)節(jié)水分活度，并使用美國(guó)Addium公司的AquaLab 4TE水分活度儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。達(dá)到目標(biāo)值后，預(yù)卷煙轉(zhuǎn)入帶橡膠密封圈的塑料管，采用商用真空封口機(jī)及4密耳加厚真空袋進(jìn)行密封包裝，以維持水分活度穩(wěn)定性。驗(yàn)證測(cè)試表明該工藝可確保目標(biāo)水分活度穩(wěn)定保持至少30天。真空包裝樣品在24小時(shí)內(nèi)發(fā)出，確保3個(gè)工作日內(nèi)送達(dá)受試者，并要求在簽收后5日內(nèi)完成吸食評(píng)估。用于Cannabis素及萜烯含量分析的研磨原料以散裝形式（非預(yù)卷形態(tài)）單獨(dú)寄送。

吸煙機(jī)

采用劍橋燃燒公司（Cambustion，位于英國(guó)）的煙霧分析儀 SCS 來(lái)測(cè)量每支預(yù)卷煙兩端的壓降、收集煙霧冷凝液以進(jìn)行化學(xué)分析，并保留剩余煙灰用于有機(jī)分析。所采用的吸煙方法參照了加拿大衛(wèi)生部針對(duì)煙草使用的標(biāo)準(zhǔn)方案（ISO 3308，加拿大衛(wèi)生部強(qiáng)化吸煙法）進(jìn)行了調(diào)整。(28) 在預(yù)卷煙下游 1 cm處（模擬消費(fèi)者口腔位置）使用熱電偶監(jiān)測(cè)溫度。煙霧冷凝液收集在一個(gè) 50 ml的玻璃撞擊瓶中，瓶?jī)?nèi)裝有 10 ml高效液相色譜（HPLC）級(jí)乙醇，且撞擊瓶置于冰上以減少乙醇蒸發(fā)。所有撞擊瓶、燒杯及相關(guān)設(shè)備在使用后，均依次用乙醇沖洗、用實(shí)驗(yàn)室級(jí)肥皂（Alconox）清洗、用水沖洗，然后進(jìn)行 2 min的乙醇超聲清洗，最后風(fēng)干，以在不同樣品之間做好清潔工作。同樣，吸煙機(jī)的噴嘴和塑料軟管在不同樣品及樣品類型之間也進(jìn)行了類似清潔，以防止交叉污染。

灰分分析

從吸煙機(jī)中使用的預(yù)卷煙中收集煙灰，并在克萊姆森大學(xué)農(nóng)業(yè)服務(wù)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。所用試劑包括 1 N 鹽酸（通過(guò)將 83.3 ml濃鹽酸用去離子水（dH?O）稀釋至 1 升配制而成）和 6 mol/l鹽酸（通過(guò)將 50 ml濃鹽酸用去離子水稀釋至 100 ml配制而成）。所用儀器設(shè)備包括馬弗爐、“高型”瓷坩堝、100 ml容量瓶和 13 × 100mm的火石玻璃試管。實(shí)驗(yàn)步驟如下：稱取 1.000g樣品放入瓷坩堝中，在馬弗爐中逐漸升溫至 500°C 并保持 3 小時(shí)進(jìn)行灰化。用少量去離子水潤(rùn)濕灰化后的樣品，加入 5–10 ml 6 mol/l鹽酸處理，并在電熱板上加熱蒸發(fā)至近干。將殘?jiān)芙庠?/span> 10 ml 1 mol/l鹽酸中，定量轉(zhuǎn)移至 100 ml容量瓶中，并用去離子水沖洗。將溶液用去離子水稀釋至刻度線，搖勻后，取部分溶液轉(zhuǎn)移至電感耦合等離子體（ICP）試管中進(jìn)行分析。

Cannabis素和萜烯分析

所有樣品均在馬薩諸塞州的MCR實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。Cannabis素參考標(biāo)準(zhǔn)品購(gòu)自Cerilliant公司和Cayman化學(xué)公司，萜烯標(biāo)準(zhǔn)品則購(gòu)自LGC標(biāo)準(zhǔn)品公司。

超高效液相色譜（UHPLC）條件：
樣品可直接進(jìn)樣，或用甲醇以1:10的比例稀釋后直接進(jìn)樣。對(duì)于煙蒂樣品，在室溫下用10ml甲醇振蕩10min，然后離心以去除顆粒物，再用甲醇以1:2至1:10的比例稀釋后直接進(jìn)行高效液相色譜（HPLC）進(jìn)樣。采用配備有溫控自動(dòng)進(jìn)樣器、二元泵、柱溫箱和二極管陣列檢測(cè)器的安捷倫1290超高效液相色譜系統(tǒng)（使用OpenLab CDS Rev C.01.10軟件）進(jìn)行反相色譜分析。使用安捷倫ChemStation軟件進(jìn)行峰積分。最終分析在Restek Raptor ARC-18色譜柱（100mm×3.0mm，1.8um）上進(jìn)行，采用梯度洗脫，流動(dòng)相為含有5毫摩爾甲酸銨（0.1%甲酸）的水溶液和乙腈（0.1%甲酸）作為有機(jī)相。進(jìn)樣體積為2.00微升，柱溫為30°C，自動(dòng)進(jìn)樣器配備有溫度保持在4°C的冷卻裝置，流速為1.0ml/min。Cannabis素在228nm波長(zhǎng)下進(jìn)行監(jiān)測(cè)（參考波長(zhǎng)為360nm），光譜采集范圍為190至400nm，步長(zhǎng)為2nm。積分操作采用安捷倫的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行。

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）條件：
樣品可直接進(jìn)樣，或用甲醇以1:10的比例稀釋后直接進(jìn)樣。氣相色譜分析采用安捷倫7980氣相色譜系統(tǒng)，包括自動(dòng)液體進(jìn)樣器和安捷倫5975惰性XL MSD質(zhì)譜檢測(cè)器。使用安捷倫MassHunter軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析。分析在Restek Rxi-624Sil MS色譜柱（30m，內(nèi)徑0.25mm，膜厚1.40um）上進(jìn)行，以氦氣為載氣，分流比為100:1，流速恒定為1ml/min。進(jìn)樣體積為1.00微升，進(jìn)樣口溫度為250°C。柱溫箱起始溫度為60°C，升溫至320°C，總運(yùn)行時(shí)間為23min。MSD源溫度設(shè)置為230°C，四極桿溫度設(shè)置為150°C。對(duì)于萜烯的單離子監(jiān)測(cè)，采用30至750道爾頓的全掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行非靶向分析。

關(guān)于煙灰顏色、可燃性和效力的SurveyMonkey數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

原始調(diào)查數(shù)據(jù)從SurveyMonkey下載，并使用Python的pandas庫(kù)進(jìn)行清理。利用python329和statsmodels 0.14.430軟件，對(duì)按水分活度水平（aw = 0.45和aw = 0.65）分類的兩個(gè)組之間的調(diào)查回答比例進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)于每個(gè)回答類別，使用各組的觀察計(jì)數(shù)除以總回答數(shù)來(lái)計(jì)算百分比。采用雙比例Z檢驗(yàn)來(lái)評(píng)估兩組之間回答比例的差異是否具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p值小于0.05）。將檢驗(yàn)結(jié)果，包括Z統(tǒng)計(jì)量、p值和組百分比，匯總成表格以識(shí)別顯著差異。該方法為評(píng)估不同組之間調(diào)查回答比例的差異提供了一個(gè)穩(wěn)健的框架。Cannabis素、萜烯和煙灰的統(tǒng)計(jì)分析采用JMP®統(tǒng)計(jì)軟件（版本18，SAS研究所公司，北卡羅來(lái)納州卡里市）進(jìn)行。均值比較采用Tukey誠(chéng)實(shí)顯著差異（HSD）檢驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)顯著性設(shè)定為p < 0.05。

結(jié)果

定量結(jié)果

Cannabis素

預(yù)卷煙中的花材主要含有酸性Cannabis素，如Cannabis二酚酸（CBDA）。然而，煙霧分析顯示酸性Cannabis素含量極少，表明在燃燒過(guò)程中發(fā)生了脫羧反應(yīng)?；ú暮皖A(yù)卷煙中的Cannabis素含量以每單位毫克數(shù)進(jìn)行量化，數(shù)據(jù)由重量百分比值轉(zhuǎn)換而來(lái)（表I）。對(duì)于花材樣本“FunDip”，其酸性Cannabis素含量通過(guò)乘以分子質(zhì)量比（對(duì)于CBDA和THCA，該比值為0.877）轉(zhuǎn)換為脫羧或中性形式的含量。由于在煙霧中未檢測(cè)到CBDA，僅檢測(cè)到CBD，因此結(jié)果以總CBD含量來(lái)描述更為恰當(dāng)。

CBD是花材（以CBDA形式存在）和煙霧（以CBD形式存在）中的主要Cannabis素。此外，花材和煙霧中還含有Cannabis萜酚（CBG）、Cannabis色烯（CBC）和D9-四氫Cannabis酚（?9-THC）等Cannabis素。水分活度為0.65的預(yù)卷煙在煙霧中產(chǎn)生的Cannabis素濃度最高，其次是水分活度為0.45的預(yù)卷煙。相比之下，水分活度為0.85的樣本的Cannabis素濃度約為水分活度為0.65樣本的30%（表I）。

Cannabis素含量的變異性較大，但與先前的發(fā)現(xiàn)一致（1,3），這強(qiáng)調(diào)了預(yù)卷煙制備過(guò)程中固有的變異性。從預(yù)卷煙轉(zhuǎn)移到吸收瓶中的每種Cannabis素的百分比產(chǎn)率表明，在含有0.85水分活度的樣本中觀察到的百分比產(chǎn)率很低，這與它們較低的煙霧Cannabis素濃度相一致。

萜烯和其他次生代謝產(chǎn)物

花材中的萜烯含量以每支預(yù)卷煙毫克數(shù)表示，報(bào)告了總萜烯濃度和五種豐富的萜烯。由于所有樣本的萜烯百分比產(chǎn)率結(jié)果均持續(xù)不佳，因此未列出該數(shù)據(jù)。在測(cè)試的預(yù)卷煙中，水分活度為0.65的樣本在煙霧中傳遞的萜烯量最高，這一差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表I）。與Cannabis素相比，水分活度為0.65和0.45的樣本之間的區(qū)別更為明顯，這表明在此范圍內(nèi)，萜烯傳遞受水分活度的影響更強(qiáng)。相比之下，對(duì)于萜烯而言，水分活度為0.85的樣本的百分比產(chǎn)率相對(duì)較好，但總體傳遞量仍然較低。

單個(gè)萜烯的模式揭示了有趣的趨勢(shì)。所有萜烯的最高濃度均來(lái)自水分活度為0.65的樣本。然而，對(duì)于0.45和0.85水分活度的樣本，其相對(duì)排名因萜烯種類而異。對(duì)于α-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯和檸檬烯，0.45和0.85水分活度的樣本之間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著差異。此外，d-檸檬烯在0.65水分活度時(shí)傳遞濃度最高，但與最高水分活度之間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。β-石竹烯在兩種較低水分活度下的濃度相似，且顯著低于0.85水分活度?；谶@些發(fā)現(xiàn)，預(yù)計(jì)水分活度為0.65的樣本將因其較高的萜烯產(chǎn)率而傳遞出顯著的風(fēng)味特征。

Abstrax Tech公司通過(guò)二維氣相色譜-氣相色譜（2D GCxGC）技術(shù)研究了水分活度如何影響其他非萜烯和非Cannabis素的次生代謝產(chǎn)物（圖S2），包括煙霧中通常不表征的物質(zhì)（31-33）。在單萜烯、倍半萜烯和Cannabis素區(qū)域發(fā)現(xiàn)了定性差異。為了確定和建立Cannabis煙霧質(zhì)量的更多定量指標(biāo)，需要進(jìn)一步表征這些物質(zhì)和其他物質(zhì)。

元素分析

對(duì)來(lái)自三種不同水分活度樣本的煙灰進(jìn)行的電感耦合等離子體光譜分析（ICP，Inductively Coupled Plasma Spectroscopy）結(jié)果顯示，各組之間元素濃度的變異性極小。在0.45、0.65和0.85 aw（水分活度）樣本的煙灰中，除鈣元素外，其他元素的濃度均保持一致且具有可比性。具體而言，0.85 aw處理組的鈣濃度顯著高于較低水分活度處理組（圖1）。造成這一差異的根本原因尚不清楚，有待進(jìn)一步研究。

與Dumas所報(bào)道的煙草灰分元素組成相比，Cannabis灰分樣本中大多數(shù)元素的含量水平相似，但硫和磷的濃度顯著升高，而鈣的含量則顯著降低。(26) 這些偏差可能歸因于種植實(shí)踐的差異，特別是施肥和農(nóng)藥使用方面的不同。在Cannabis生長(zhǎng)的早期階段，通常會(huì)施用元素硫以防治銹螨（Aculops lycopersici），這可能是導(dǎo)致灰分中硫含量升高的原因。同樣，商業(yè)Cannabis生產(chǎn)中頻繁過(guò)量施用磷肥，這可能解釋了磷含量增加的現(xiàn)象。(34,35)

定性結(jié)果

在不同水分活度（aw）組中，對(duì)感官屬性進(jìn)行了研究。在香氣特征和風(fēng)味強(qiáng)度方面，0.45和0.65 aw的預(yù)卷煙之間結(jié)果相似，無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。值得注意的是，普通人群與認(rèn)證的Cannabis品鑒師（Ganjiers）對(duì)這些組別的評(píng)分有所不同，但差異的變異性超過(guò)了數(shù)值上的差異。總體而言，0.65 aw的預(yù)卷煙在受歡迎程度上略勝，盡管由于變異性較大，這一區(qū)別并不具有結(jié)論性（數(shù)據(jù)未展示）。

關(guān)于煙霧的“順滑度”，受試者的反饋從“不刺激”到“非常刺激”不等，其中0.45 aw的預(yù)卷煙產(chǎn)生的刺激感更為強(qiáng)烈，而認(rèn)為“不刺激”的反饋則相對(duì)較少（圖2）。對(duì)于“不刺激”和“中度刺激”的評(píng)分，兩組之間的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，p值分別為0.013和0.017。

同樣，通過(guò)將煙灰顏色與提供的“煙灰顏色指南”（范圍從1到6，1代表最淺色，6代表最深色）進(jìn)行比較，對(duì)煙灰顏色進(jìn)行了評(píng)估（圖S1）。結(jié)果表明，在這兩種水分活度下，煙灰顏色均持續(xù)接近白色。然而，0.65 aw樣本的煙灰顏色比0.45 aw樣本的煙灰顏色更淺（圖3），這表明煙灰顏色可能受水分活度的影響。通過(guò)Z檢驗(yàn)比較0.45和0.65 aw組煙灰顏色總響應(yīng)的百分比發(fā)現(xiàn)，響應(yīng)編號(hào)1、2和4的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，p值分別為0.025、0.037和0.024。0.65 aw組最常見(jiàn)的煙灰顏色響應(yīng)為編號(hào)2，而0.45 aw組最常見(jiàn)的煙灰顏色響應(yīng)為編號(hào)3。這些發(fā)現(xiàn)表明，在測(cè)試條件下，感官屬性總體上保持穩(wěn)定，但在煙灰顏色方面，0.45和0.65樣本之間存在觀察到的差異。

這些結(jié)果表明，雖然感官和消費(fèi)者體驗(yàn)的某些屬性不受水分活度的影響，但其他屬性（如刺激感和煙灰顏色）可能會(huì)受到影響。

討論

盡管根據(jù)干燥和固化方法以達(dá)到所需水分活度的不同，可能還存在其他變量和可觀察到的變化，但本研究為Cannabis吸煙相關(guān)的化學(xué)成分和用戶體驗(yàn)提供了新的見(jiàn)解，強(qiáng)調(diào)了水分活度對(duì)Cannabis素和萜烯傳遞以及用戶體驗(yàn)的影響。

萜烯分析顯示，0.65 aw的樣本在所有分析的萜烯中均傳遞出最高的濃度，這表明最佳的水分活度能夠增強(qiáng)吸煙過(guò)程中的萜烯產(chǎn)率。這一發(fā)現(xiàn)具有重要意義，因?yàn)檩葡┎粌H貢獻(xiàn)了Cannabis的風(fēng)味和香氣，還可能調(diào)節(jié)其精神活性效應(yīng)。(36-40) 此外，三個(gè)測(cè)試組之間傳遞的萜烯譜的變異性表明，水分活度不僅影響總體產(chǎn)率，還影響這些化合物的相對(duì)揮發(fā)，這可能對(duì)消費(fèi)者體驗(yàn)產(chǎn)生差異。

令人驚訝的是，我們的研究發(fā)現(xiàn)，在消費(fèi)者相關(guān)的水分活度范圍內(nèi)，水分活度對(duì)Cannabis素產(chǎn)率沒(méi)有影響。在來(lái)自0.65 aw預(yù)卷煙的煙霧中測(cè)量到了最高的Cannabis素濃度，但與0.45 aw樣本相比并無(wú)顯著差異。由于潛在的微生物生長(zhǎng)風(fēng)險(xiǎn)，0.85 aw的樣本對(duì)用戶來(lái)說(shuō)是不安全的，其Cannabis素和萜烯的濃度均顯著降低。這至少部分歸因于在0.85 aw時(shí)遇到的增加的抽吸阻力。這表明水分含量影響吸煙過(guò)程中的Cannabis素產(chǎn)率，可能是由于燃燒效率或氣溶膠形成的改善。值得注意的是，對(duì)于所有測(cè)量的水分活度，THC和CBG相比CBD和CBC顯示出更高的產(chǎn)率，盡管其潛在機(jī)制尚不清楚。

先前的研究已表明，酸性Cannabis素（如CBDA）在燃燒過(guò)程中會(huì)發(fā)生的脫羧反應(yīng)，這證實(shí)了吸煙過(guò)程中的加熱會(huì)使酸性Cannabis素脫羧為其中性形式。這種酸性Cannabis素的脫羧至關(guān)重要，因?yàn)?/span>Cannabis素的藥理效應(yīng)在其酸性和中性形式之間存在差異。(40,41)

灰分的元素分析顯示，不同aw樣本之間的變異性很小，當(dāng)花材燃燒產(chǎn)生灰分時(shí)，大多數(shù)元素的濃度大約增加了七倍。然而，Cannabis灰分中高含量的硫和磷是不典型的，且在煙草灰分中未觀察到。這可能是由于不同作物之間種植和施肥實(shí)踐的差異所致。這需要進(jìn)一步研究以驗(yàn)證元素濃度升高對(duì)消費(fèi)者健康和產(chǎn)品質(zhì)量的影響。

從社區(qū)角度來(lái)看，灰分顏色在決定優(yōu)質(zhì)Cannabis方面是一個(gè)重要的非正式因素，普遍認(rèn)為較深的灰分顏色與較低質(zhì)量的吸煙體驗(yàn)相關(guān)。(42) 盡管來(lái)自不同水分活度預(yù)卷煙的煙霧在化學(xué)譜上存在微小差異，但定性調(diào)查結(jié)果表明，消費(fèi)者能夠體驗(yàn)到它們之間的差異。這可能會(huì)影響產(chǎn)品的藥用價(jià)值。吸煙0.45 aw預(yù)卷煙的消費(fèi)者報(bào)告的刺激感比0.65 aw的更強(qiáng)（圖2、圖3），同時(shí)0.65 aw樣本的灰分顏色比0.45 aw樣本的更淺。較低水分活度下增加的刺激感可能對(duì)用戶體驗(yàn)和炎癥反應(yīng)產(chǎn)生影響，進(jìn)而可能影響產(chǎn)品的藥用潛力。用戶對(duì)0.45樣本和0.65樣本的總體體驗(yàn)評(píng)分分別為45.2和54.2；值得注意的是，0.45 aw樣本更頻繁地被報(bào)告為“中度刺激”，而0.65 aw樣本則更傾向于“不刺激”。這些結(jié)果表明，水分活度影響吸煙體驗(yàn)的某些方面，盡管個(gè)人偏好和感知可能存在差異。

本研究是通過(guò)測(cè)量消費(fèi)者報(bào)告的主觀質(zhì)量指標(biāo)和化學(xué)分析的客觀指標(biāo)來(lái)研究Cannabis吸煙的研究之一。我們的研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了水分活度在影響Cannabis煙霧化學(xué)成分方面的重要性，這對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量以及消費(fèi)者健康和體驗(yàn)具有潛在影響。未來(lái)的研究應(yīng)探索不同水分活度下預(yù)卷煙中Cannabis素和萜烯產(chǎn)率差異的潛在機(jī)制，以及Cannabis灰分中元素濃度升高對(duì)健康的影響。此外，納入更大樣本量和多樣化消費(fèi)者群體的研究將提供對(duì)影響Cannabis吸煙體驗(yàn)因素的更全面理解。

本研究中使用的煙霧機(jī)抽吸曲線方法由加拿大衛(wèi)生部開(kāi)發(fā)，用于分析煙草煙霧。煙草吸煙者與Cannabis吸煙者之間的吸煙曲線可能在抽吸間隔時(shí)間、抽吸持續(xù)時(shí)間和抽吸強(qiáng)度上存在差異。作者未來(lái)的研究將提出一種更準(zhǔn)確的Cannabis燃燒煙霧機(jī)分析方法，該方法將使用消費(fèi)者數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)施更準(zhǔn)確的煙霧分析。

水分活度的經(jīng)濟(jì)影響

水分活度和水分含量（MC）是密切相關(guān)的參數(shù)，但不可直接互換。在本研究中，評(píng)估了兩個(gè)水分活度水平（0.45 aw和0.65 aw）之間的重量和潛在質(zhì)量差異，這兩個(gè)水平代表了商業(yè)Cannabis加工中遇到的典型變化。為了量化經(jīng)濟(jì)影響，必須將水分活度值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的水分含量水平；0.45 aw的水分活度相當(dāng)于約5%的MC，而0.65 aw則對(duì)應(yīng)于約9%的MC。這一轉(zhuǎn)換顯示，在這兩個(gè)水分含量水平之間，每磅Cannabis flowers材的實(shí)際干物質(zhì)重量差異為18.14克。在假設(shè)市場(chǎng)價(jià)格為每克1.50美元的情況下，這一重量差異代表在較低水分活度水平（0.45 aw，5% MC）下，每磅材料估計(jì)損失27.20美元的收入。

這些結(jié)果強(qiáng)調(diào)了在Cannabis收獲后加工過(guò)程中精確管理水分活度所帶來(lái)的巨大經(jīng)濟(jì)影響。未來(lái)的研究應(yīng)調(diào)查水分驅(qū)動(dòng)的重量變化、質(zhì)量參數(shù)和消費(fèi)者偏好之間的復(fù)雜相互作用，以提供基于證據(jù)的指導(dǎo)，使種植者能夠同時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量和盈利能力。

結(jié)論

總之，我們的研究強(qiáng)調(diào)了水分活度在調(diào)節(jié)Cannabis煙霧化學(xué)成分方面的關(guān)鍵作用。通過(guò)優(yōu)化水分活度水平，有可能增強(qiáng)有益化合物（如Cannabis素和萜烯）的傳遞，同時(shí)盡量減少潛在有害元素的存在。此外，消費(fèi)者無(wú)法區(qū)分0.45 aw和0.65 aw條件下制備的預(yù)卷煙，這表明較低的水分活度可能更有利于延長(zhǎng)保質(zhì)期并避免微生物生長(zhǎng)。這些發(fā)現(xiàn)為不斷增長(zhǎng)的知識(shí)體系做出了貢獻(xiàn)，旨在提高Cannabis產(chǎn)品在日益廣泛的使用背景下的安全性和質(zhì)量。

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