METSÄSSÄ PUHALTAVAT UUDET TUULET Juhlaseminaari 11.9.2012 Mikaeli, Mikkeli Bioaineet - bioaktiivinen aine (Biokemikaalit) - Kasvien, sienten, jäkälien ja levien muodostamia aineita - Funktionaalisuus - antioksidatiivisuus, antimikrobisuus, väri mm. Puun bioaineiden uudet mahdollisuudet - Bioaktiivinen aine sekundaariaine - kasvinsuoja-aine => kasvit varsin resistenttejä herbivoreja ja patogeeneja vastaan - konstitutiivisia ja indusoituvia bioaktiivisia aineita iitta Julkunen-Tiitto, Itä-Suomen yliopisto Luonnonainetutkimuksen laboratorio Biologian laitos, Joensuun kampus Bioaktiivisia aineita käytetään/tarve, mm. Terveys ja sen ylläpito (mm. kolesteroli, ihottumat, tulehdus, kipu, kasvaimet): - funktionaalinen ruoka - farmaseuttisesti vaikuttavat aineet - ravinnelisäaineet - kosmeettiset tuotteet - eläinten rehut, viihdykkeet Biosuoja-aineet: - biosidit (insektisidit, fungisidit, herbisidit) - antioksidantit (pakkaukset, ruoka, rehut, kosmetiikka, öljyt) Bioaktiivisten yhdisteiden monimuotoisuus suuri: - Fenolit (yli 10 000) - hapot, flavonoidit, stilbeenit, lignaanit, tanniinit => kvantitatiivisia - Terpeenit (n. 22 000) - mono- ja sekviterpeenit, triterpeenit - Alkaloidit (yli 12 000 ) => kvalitatiivisia
Määrät vaihtelevat: Genotyypeittäin Catechol CH2 Glu Salicin C CH2 CH2 glu Salidroside auduskoivumetsikkö: lehtien fenolit (31 puuta, 2 kasvukautta) (+)-Catechin Määrä ja laatu vaihtelevat voimakkaasti: Suomalaisia bioaktiivisia innovaatioita: kasvin iän mukaan Ksylitoli 1975 Benekoli 1995 Halavan lehtien fenolit: 1- ja 4-vuotinen kasvi Salix pentandra seedling Total phenolics ns Phenolic acids HM lignaani 2006 Kuusen sisäoksassa 10-20% bioaktiivisia lignaaneja (voimakas antioksidantti, hydroksimatairesinoli) sapling ns Flavonoids www.hmrlignan.com Plant lignans have a positive influence on the development of breast, prostate and colon cancer ** *** Tannins Me Total salicylates *** 0 50 100 150 mg/g, DW 200 250 Me prof. Bjarne Holmbom Lignans also help to maintain good cardiovascular health and to moderate other oestrogen-dependent health problems such as menopause symptoms and osteoporosis.
Terpenoidit Kuusen bioaktiivisuus Kasvipolyfenolit - tehokkaat biosidit puun tanniinit voimakkaita antioksidantteja ja proteiinien saostajia lahoa ja UV:tä kestävät puutuotteet, puretteet (väriaineiden kiinnittimet) CNDENSED TANNIN Mänty Kuusi Koivu Vaahtera Paju 8 4 6 N 3 Proanthocyanidin ( =H, ) Tanniinit hajotettu antosyaaneiksi (punainen) Kasvipolyfenolit - tehokkaat biosidit kuusen ja männyn tanniinit voimakkaita puuta lahottavien sienten kasvun inhibiittoreita Kasvipolyfenolit suoja abioottisia tekijöitä vastaan tanniinit kestävät UVB (290-315 nm) vaikutusta!"&!!#!"#$%&'(')*+, &-.)!"%$!#!"%!!#!"!$!# 234-56/())7# 89#&#++# 89#:#++#!"!!!# '())**)*+,)-.,//*#!#01/# '())**)*#!"$#01/# '())**)*#&"!#01/# Silika-nanopartikkelit tanniinien kiinnittämiseen 0.5 mg/ml => 1kg puuta => 100 l tehoainetta
Männyn stilbeenit Männyn stilbeenit Männyn sydänpuun lahoamisen ja stilbeenipitoisuuden korrelaatio Lahonkestävyys: Puun sisällä on vaihtelua N = 40 r = - 0.85 p < 0.001 (Venäläinen et al.) Männyn ja koivun tainten kasvun edisteet kuusen alkaloidit - Piperidiini-alkaloideja (kvalitatiivisia) - 5 pääyhdistettä identifioitu (Venäläinen et al.) Kasvin kasvun edisteet - koivun papyrifeerihappo Kitkerä maultaan, vaikutus jopa n. 1ppb pitoisuudessa Syöntiä ehkäisevä, toksinen (myyrät, jänikset) - Haihtuvia - Määrät pieniä (!g/g kuivapainoa) - Esiintyvät: neulaset, kuori, puu - Kasville metabolisesti kalliita tuottaa - Funktio epäselvä mahdollisia suoja-aineita (hyönteiset, nisäkkäät) - hyönteisten karkotevaikutusta vain vähän tutkittu - nisäkäsvaikutusta ei tutkittu Hirvikarkoteko? - Jopa 30% oksan painosta
Koivu luomumahlan uudet tuotteet Mahlan keräysverkostohanke tasalaatuinen raaka-aineen tuotanto Juomaseokset, kosmetiikka ym. mahlaperustaiset tuotteet - painon kontrollointi, ruoansulatus, - iho, allegiat, reumaoireet Kiitos! Mahlan sormenjälki kymmeniä yhdisteitä => laaduntarkkailu 100 % natural Naturally mild and fresh taste www.uef.fi