Elintarvikealan tutkimus, kehitys ja innovointi Oulun yliopistossa biotieteen näkökulma Hely Häggman

Transkriptio

1 Elintarvikealan tutkimus, kehitys ja innovointi Oulun yliopistossa biotieteen näkökulma Hely Häggman Lasaretti

2 Helsingin, Turun ja Kuopion yliopistoissa voi opiskella elintarvikealaa Elintarvikehygienia: käsitellään elintarvikkeista aiheutuvia terveydellisiä vaaroja, elintarvikkeiden laatua heikentäviä tekijöitä sekä näiden haittojen ennaltaehkäisyä. Elintarvike- ja ravitsemustieteet sisältää mm. biotekniikka, kuluttajaekonomia, ravitsemustiede, elintarvike-ekonomia ja elintarviketeknologia.

3 Oulun yliopistossa Oulun yliopistossa on edustettuina mm. biotieteisiin ja teknologiaan liittyviä tutkimusaloja, jotka eivät kuitenkaan kata kokonaisuudessaan elintarvikealaa Elintarvikealan koulutusta Oulun yliopistossa ei ole (elintarvikealan tutkintoa ei OY:ssa voi suorittaa) niin teemme kuitenkin korkeatasoista tutkimusta ja olemme yhteistyössä TY:n elintarvikealan tutkijoiden kanssa

4 Elintarvikealan tutkimus, kehitys ja innovointi Oulun yliopistossa biotieteen näkökulma Case mustikka

5 University of Oulu

6 Tutkimuksessa olemme keskittyneet mustikkaan Kaisu Riihinen; Phenolic Compounds in Berries, 2005, Univ. Kuopio, Finland

7 Anthocyanins Phenolic compounds Flavonoids Anthocyanidins Antocyanins

8 Sekä leveysaste että korkeus vaikuttavat antosyaanien määrään Increase anthocyanins

9 ABA ug g -1 dry wt S1 S2 S3 S4 S5 Developmental stages of bilberry fruit 7 4 A B C S1 S2 S3 S4 S5 Relative VmCHS expression S1 S2 S3 S4 S5 Relative VmANS expression S1 S2 S3 S4 S5

10 Mustikka: geneettinen diversiteetti ja populaatiorakenne Zoratti L, Palmieri L, Jaakola L, Häggman, H AoB PLANTS doi: /aobpla/plv117

11 Research Facilities at the University of Oulu Biocenter Oulu / Sequencing Center Illumina NextSeq550 Ion Torrent Capillary sequencing Illumina NextSeq550 Sequence data

12 De novo RNAseq mustikasta - ainoa maailmassa II. Functional annotation Statistic of annotation results Public databases Number of Unigenes % of Genes All unigenes of bilberry 57,919 Nr (Non-redundant protein) 39, % Swiss-Prot 32, % InterPro 37, % KOG (eukaryotic Ortholog Groups) 8, % KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) 7, % GO (Gene Ontology) 36, % Total annotated in all databases % Total annotated unigenes 46, % All of unigenes were aligned against six protein databases using BLASTX with E-value < 1E-5

13 GO analysis KOG analysis 36,126 (62.4%) unigenes were assigned to 3 main categories: Biological Process, Cellular component, Molecular Function. 55 subgroups were classified & dominant subcategories being metabolic process, cellular process, cell, cell part, catalytic activity, binding KEGG analysis 8,710 (15%) unigeneswere assigned to 26 classes Three highest proportion of unigenes were clustered in Posttranslational modification, protein turnover, chaperones, General function prediction only, and Signal transduction mechanism 7905 (13.6%) unigenes were assigned to 149 KEGG pathway 7659 unigenes belonged to Metabolism 680 unigenes were involved in biosynthesis of other secondary metabolite classed to 21 subgroups: 297 phenylpropanoid biosynthesis largest group, 105 flavonoid biosynthesis, 21 flavone and flavonol biosynthesis, 13 anthocyanin biosynthesis, 2 isoflavonoid biosynthesis

14 Sovellukset / tuotteet RNAseq > mahdollisuudet tuotteisiin ja sovelluksiin

15 Autenttisuus analyysejä Jaakola, L., Suokas, M. & Häggman, H Novel approaches based on DNA barcoding and high-resolution melting of amplicons for authenticity analyses of berry species. Food Chemistry 123: Ribes uva-crispa, common gooseberry V. uliginosum Bog bilberry V. corymbosum x angustifolium Empetrum nigrum, crowberry Tällä hetkellä kehitämme sekvensointiin perustuvaa menetelmää marjoja sisältävien tuotteiden autenttisuuden määrittämiseen Bilberry, V. myrtillus

16 Terveysvaikutuksia Diabetes High blood pressure Metabolic syndrome Alzheimer disease Eye disease (age related macular degeneration) Urethritis Cancer Night vision To come: Anthocyanin containing berry products will help recovery after high exercise. Anthocyanins! Minerals and fibers! Vitamins!

17 Terveysvaikutuksia Oulun Yliopistossa tutkitaan -Mustikkauute estää suusyöpäsolujen kasvua (Pro gradu tutkimus Anniina Lampinen ja julkaisu tulossa). Yhteistyö Prof. Tuula Salon kanssa. -Mustikkauute estää mikrobien kasvua (pro gradu tutkielma / Tuuli Aro) -

18 Elintarviketeollisuuden sivuvirrat Mustikan puristekakkuja elintarviketeollisuudelta > meneillään oleva vaha projekti (Interreg Nord ): mukana Oulun yliopisto, OAMK ja Luulajan yliopisto, hankkeen vetäjä Janne Remes)

19 Mitä tarvitaan tutkimustiedon hyödyntämiseen biotaloudessa? Kiinnostusta yhteistyöhön kansainvälisesti (esim. Biosensor Srl, Italy, Plant & Food Institute NZ jne.). Esim autenttisuus analyyseihin kiinnostusta Kanadassa. Miksi suomalaiset firmat eivät ole kiinnostuneet? Enemmän yhteistyötä eri toimijoiden välillä Pohjois-Suomessa Enemmän R&D toimintaan, markkinointia Tarvitaan monitieteisiä projekteja jotka yhdistävät tutkijoita & muita alalla toimijoita Kiitos yhteistyöstä: Prof. Laura Jaakola (Univ. Tromsö), Dr. Laura Zoratti (Italy), Prof. Baoru Yang (Univ. Turku), Dr. Inger Martinussen (NiBio), Dr. Richard Epsen (NZ), Dr Stefan Martens, Italy

20 The Plant Biology Group at UOulu