14
Terveyttä puiden endofyyttisienistä Metsäluonnosta löytyy uusia bioaktiivisia yhdisteitä, joilla voidaan edistää ihmisten terveyttä. Männyn juuren sienissä piileskelee yhdisteitä, joilla voidaan ehkä auttaa silmän ikärappeumaa, nivelrikkoa tai Parkinsonin tautia sairastavia. Tytti Sarjal a/Metl a
Mäntyjen juurissa elää monipuolinen yhteisö erilaisia sieniä, joista voi olla hyötyä myös ihmiselle. Metsäntutkimuslaitoksen vetämässä hankkeessa männyn juurista eristettyjen endofyyttisienten bioaktiivisia ominaisuuksia on tutkittu yhteistyössä Tampereen yliopiston lääketieteen yksikön, Tampereen teknillisen yliopiston ja Helsingin yliopiston kanssa. Männyn taimet kaivettiin ojitetulta turvemaalta ja niiden juurista eristettiin suuri joukko sieniä puhdasviljelmiin. Sienikannat tunnistettiin DNA:n avulla ja niiden bioaktiivisia vaikutuksia testattiin. Männyn endofyyttisienistä apua sairauksiin? Silmätautiopin tutkimusryhmä Tampereella havaitsi eräällä tutkituista sienistä voimakkaan oksidatiivista stressiä ehkäisevän vaikutuksen. Se kohdistui silmän ikärappeuman tautimallissa verkkokalvon epiteelisoluihin. Löydös oli lupaava ja tutkimusta on jatkettu vaikuttavan yhdisteen metsästämiseksi. Mielenkiintoisia tuloksia endofyyttisienillä on saatu Tampereella myös nivelrikon tautimalliin liittyvissä tutkimuksissa. Tampereen teknillisessä yliopistossa modifioituja mikrobeja käytetään biosensoreina testaamaan muun muassa antioksidatiivisia vaikutuksia. Useista sienistä löytyi bioaktiivisia vaikutuksia. Näistä lupaavimpia tutkittiin edelleen Espanjassa Fundación Medinan tutkimuskeskuksessa Parkinsonin tautimallissa. Endofyyttisienissä riittää tutkittavaa Jännittävintä olisi, jos löytyisi yhdisteitä, joiden vaikutusmekanismi jossakin tautimallissa poikkeaisi kaikista jo tunnetuista lääkeyhdisteistä. Endofyytit tarjoavat tähän mahdollisuuden. Esimerkiksi saksalainen tutkimusryhmä löysi 50 täysin uutta biologisesti aktiivista yhdistettä tutkimalla pelkästään kahdeksan endofyyttilajia.
Tytti Sarjal a/Metl a
Männyn juurenkärjestä kasvavaa endofyyttisienen rihmastoa voidaan viljellä ravintoalustalla puhdasviljelmässä.
Männyn sienijuuria eli sienisymbioosissa eläviä juurenkärkiä.
Suomalainen metsäluonto tarjoaa ehtymättömästi mahdollisuuksia hyödynnettäväksi. Yhteistyökumppaneita tarvitaan, jotta mielenkiintoisten yhdisteiden kemiallisesta
luonteesta ja vaikutusmekanismeista soluissa päästään varmuuteen. Tytti Sarjala, Metla
Lisätietoja: tytti.sarjala@metla.fi Puh. 050 391 4064
Lääkkeitä luonnon endofyyteistä Yli puolet lääkkeistä on alun perin luonnosta peräisin. Vuosina 1981−2006 uusista lääkeaineista 42 prosenttia oli luonnonmolekyylejä, niistä johdettuja tai biologisia peptidejä ja proteiineja. Muun muassa mikrobien vastustuskyvyn lisääntyminen käytetyille antibiooteille luo jatkuvan tarpeen kehittää uusia lääkeyhdisteitä. Lääkekehitys on hidasta ja voi kestää lupaavan bioaktiivisen yhdisteen löytymisen ja vaikutusmekanismin selvittämisen jälkeen vielä 10−15 vuotta.
Luonnon oma lääkevarasto Monet käytössä olevat lääkeaineet on löydetty sienistä. Sellaisia ovat esimerkiksi useat antibiootit, kuten penisilliini ja kefalosporiinit, kolesterolilääke ovastatiini, elinsiirtojen hylkimisreaktioita estävä syklosporiini sekä sieni-infektioita torjuvat ekinokandiinit. Endofyyttisienet tarjoavat uusia bioaktiivisia yhdisteitä, joilla voi olla antibioottisia, syöpäsolujen kasvua ehkäiseviä, immuuni-
puolustukseen vaikuttavia ja antioksidatiivisia ominaisuuksia. Lähes kaikki kasvit sisältävät endofyyttisiä bakteereja tai sieniä, mutta vain pieni osa niistä toistaiseksi tunnetaan. Ne saattavat piileskellä isäntäkasvin solukossa ilman näkyviä vaikutuksia. Jotkut sienilajit puolestaan suojaavat taudinaiheuttajilta tai parantavat kykyä selviytyä stressistä, kuten vaikkapa kuivuudesta.
Puukaasu saattaa korvata polttoöljyn viljan kuivauksessa Tulevaisuuden kuivurit voivat toimia puukaasulla. Kehitettävää vielä on, mutta lupaavaa on puukaasun taloudellisuus ja ympäristöystävällisyys. Saija Rasi/MTT
MTT:ssa vertailtiin puukaasulaitteistolla varustettua kuivuria ja perinteistä öljykäyttöistä kuivuria. Puukaasulaitteisto toimi palahakkeella. Laitteella tuotettiin kaasua, jota poltettiin kuivuriuunissa. Normaalisti tähän käytetään polttoöljyä. Polttoöljyllä lämpöteho ja kuivaukseen käytetyn ilman lämpötila pysyivät vakaana. Puukaasulla lämpötehoa ei saatu pysymään vakaana koko kuivausjaksoa. Kuivausilman lämpötila jäi noin 15 astetta alemmaksi kuin polttoöljyä käytettäessä, mikä pidentää kuivausaikaa. Syynä saattoi olla se, että kaasulaitteistolla saavutettiin noin 50 kilowattia pienempi teho kuin käytettäessä kevyttä polttoöljyä. Tehoa voidaan kuitenkin nostaa muun muassa käyttämällä suurempia puhaltimia kaasuttimessa. Itse polttotekniikka toimi hyvin. Kehitysasteella oleva puukaasutuslaitteisto vaatii luonnollisesti lisää kehitystyötä, mutta tulokset antavat silti viitteitä tekniikan kehityskelpoisuudesta. Hiukkaspäästöt pieniä Puukaasun poltolla hiukkaspäästöt jäävät pieniksi verrattuna perinteiseen puun arinapolttoon. Päästöt olivat alle 10 mil-
Saija Rasi, Kimmo Rasa, Lauri Tuunanen, MTT Lisätietoja: saija.rasi@mtt.fi Puh. 029 531 7655
Konttiin rakennettu puukaasulaitteisto on tarvittaessa helppo siirtää kohteesta toiseen. Prototyypin mittauksia varten toimitti Fiskarsin Voima Oy.
ligrammaa kuutiometrissä. Lisäksi häkäpäästö oli lähes nolla. Savukaasujen happipitoisuus oli hyvin pieni, mikä tarkoittaa korkeaa palamislämpötilaa ja siten hyvää palamishyötysuhdetta. Yleensä puun arinapoltossa typen oksidit jäävät alle sadan ppm:n (parts per million). Puukaasulla ne kuitenkin nousivat tietyillä säädöillä yli 150 ppm:n, mikä johtui luultavasti kaasuttimen hiilikerroksen korkeasta lämpötilasta. Toisaalta korkea lämpötila varmistaa puukaasun pienen tervapitoisuuden.
Taloudellisuus ja liikuteltavuus Puukaasulla voidaan saada huomattavia säästöjä öljyyn verrattuna, erityisesti jos energia saadaan omasta metsästä. Etuja tuo myös laitteiston liikuteltavuus. Samaa laitteistoa voidaan käyttää puintikauden ulkopuolella muuhun energian tuotantoon. Kaasuttimelta edellytetään varmatoimisuutta ja pitkälle vietyä automatisointia, mikä onkin kehitystyön seuraava askel.
Puusta lämmityskaasua Puusta tai turpeesta voidaan tuottaa kaasua, jota voidaan polttaa öljykattiloissa. Puupolttoaine poltetaan ensin hiilidioksidiksi ja vedeksi. Tämän jälkeen kaasut pelkistetään hehkuvassa hiilipatjassa hiilimonoksidiksi ja vedyksi poltosta saadun lämmön avulla. Kaasuttimen rakenteesta riippuen saadaan puun sisältämästä energiasta 70–80 prosenttia siirrettyä kaasumaiseen muotoon.