HAMBI/FBCC -sienikokoelma tutkimuksen apuvälineenä

Samankaltaiset tiedostot
H e l s i n g i n l u o n n o n m o n i m u o t o i s u u s. Kääpien merkitys luonnon toiminnassa. Kaarina Heikkonen, Sami Kiema, Heikki Kotiranta

Puun biojalostuksen uudet liiketoimintamahdollisuudet. Pohjois- Savosta puun biojalostuksen piilaakso

Helsingin luonnon monimuotoisuus. Kääpien merkitys luonnon toiminnassa. Kaarina Heikkonen, Sami Kiema, Heikki Kotiranta

Sieniyhteisön lajiston ja monimuotoisuuden muutos puun lahotessa

Sienet ovat boreaalisten metsien tärkeimpiä kuolleen

Sellutehdas biojalostamona Jukka Kilpeläinen, tutkimus- ja kehitysjohtaja, Stora Enso Oyj Biotekniikka kansaa palvelemaan yleisötilaisuus

SIMO tutkimuskäytössä. SIMO seminaari 23. maaliskuuta 2011 Antti Mäkinen Simosol Oy

Fungi infecting cultivated moss can also cause diseases in crop plants

BIOHIILI; Biohiilen vaikutus metsämaan hiilen ja typen virtoihin

Ainevirta-analyysi esimerkki Suomen typpi- ja fosforivirroista

Metsäbiojalostamot. Energia-lehti 7/2006: "Biojalostamo pelastaa" "Kaasutuksessa muhii miljardibisnes" Metsätehon seminaari Helsinki, 17.3.

KESTÄVÄSTI KIERTOON yhdyskuntien ja teollisuuden ravinteiden hyödyntäminen lannoitevalmisteina. Markku Järvenpää, MTT Säätytalo 24.1.

Stormwater filtration unit

METSÄT JA ENERGIA Kannattaako keskittyä hajautettuun? Pekka Peura

Experimental Identification and Computational Characterization of a Novel. Extracellular Metalloproteinase Produced by Clostridium sordellii

PYROLYYSItuotteista synteettisten kemikaalien korvaajia, hiiltä sekä energiaa

Cover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation.

Mitä pajukosteikon juuriston mikrobianalyysi kertoo? , Oulun yliopisto Karoliina Iso-Junno

Laserkeilauksella kattavaa tietoa kaupunkimetsistä

Ilmasto, energia, metsät win-win-win?

Apurahatutkija toivottu vai torjuttu yliopistossa

2017/S Contract notice. Supplies

Biotuotteiden kehitystyöllä maailman valloitukseen

Selluloosatutkimuksen tuoreimmat suuntaukset Suomessa ja Japanissa

Metsäbiomassaan perustuvien nestemäisten biopolttoaineiden ilmastovaikutukset

Puiden biomassan, puutavaralajien ja laadun ennustaminen laserkeilausaineistoista

Maatilayritysten vastuu alueellisesti määräytyvästä kestävyydestä

Tree map system in harvester

Biotalouden rooli ilmastonmuutoksen ehkäisyssä

ReFuel 70 % Emission Reduction Using Renewable High Cetane Number Paraffinic Diesel Fuel. Kalle Lehto, Aalto-yliopisto 5.5.

Typen ja fosforin alhainen kierrätysaste Suomessa

VALERIE CASE STUDY TRIAL - REPORT

AINO Ajantasaisen liikenneinformaation Ohjelma

Aineisto ja inventoinnit

Metsäojitettu suo: KHK-lähde vai -nielu?

FungiTube- Rihmastoputkimenetelmä maaperän kunnostuksessa MUTKU-päivät

VTT TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND LTD. Puusta pöytään. Nutritech seminaari Terhi Hakala VTT Technical Research Centre of Finland

Suomi EU:n 7. puiteohjelmassa. Tilanne


Kommenttipuheenvuoro. Antti Vasara Toimitusjohtaja, VTT Oy Finlandia-talo VTT beyond the obvious 1

Social and Regional Economic Impacts of Use of Bioenergy and Energy Wood Harvesting in Suomussalmi

Synteesikaasuun pohjautuvat 2G-tuotantovaihtoehdot ja niiden aiheuttamat päästövähenemät

Ektomykorritsalliset lyhytjuuret ja kasvupaikan sekä puuston ominaisuudet kuusikoissa ja männiköissä

Helsingin yliopiston tohtorikoulutusuudistus. Ritva Dammert

Puulle sään- ja lahonkestoa omilla uuteaineilla. Martti Venäläinen & Anni Harju MMT, vanhempi tutkija Punkaharjun toimipaikka

RAKENNUSTEN ENERGIANKÄYTÖN OPTIMOINTI. Kai Sirén Aalto yliopisto

Puun (metsäbiomassan) käyttö nyt ja tulevaisuudessa

Ilmastotoimet ja kestävä kehitys - nexus. Markku Kanninen Helsingin yliopisto, Viikin Tropiikki-Instituutti (VITRI)

Biomassan saatavuus, korjuu ja käyttö casetarkastelujen

Kannustavuus ja ohjauskeinot ilmastopolitiikassa: esimerkkinä hiilinielut metsätaloudessa

Koulutuksen ja tutkimuksen näkökulma

ART ART pairs PPE Cat. III SIZE XS (EN 420:2003+A1:2009) SV FI PL

Increase of opioid use in Finland when is there enough key indicator data to state a trend?

Metsäbiomassan korkean jalostusarvon kemikaalien hävikki toimitusketjussa

Johdanto: Semanttinen Kalevala projekti

Uutta liiketoimintaa jätteestä tuhkien modifiointi ja geopolymerisointi

Metsikön rakenteen ennustaminen 3D-kaukokartoituksella

Mitä ilmastokeskustelu tarkoittaa Suomen näkökulmasta?

Puun kaskadikäyttö Suomessa. Energia 2016 messut Tampere Kati Koponen, VTT

Appendix 1. Research material

Ravinnekuitu Metsäteollisuuden kuitupitoisten sivutuotteiden viljelykokeet

Paineistetun kuumavesiuuton käyttö, kun biomassoista halutaan eristää erilaisia kemikaaleja ja muita tuotteita. Hannu Ilvesniemi

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY NET-FOODLAB OY NET-FOODLAB LTD

Metsäpatologian laboratorio tuhotutkimuksen apuna. Metsätaimitarhapäivät Anne Uimari

The year(s) of inventory. Junninen, K. and Kouki, J Southern managed

Lentotuhkapohjaiset Ecofax-tuotteet betonin valmistajille

elinkaarianalyysi Antti Kilpeläinen ENERWOODS-hankkeen teemapäivä Tehokas ja kestävä metsäenergian tuotanto nyt ja tulevaisuudessa 4.9.

Suomalainen koulutusosaaminen vientituotteena

Prognos Julkaisusuunnitelmat

Bioruukki tarjoaa yrityksille maailmanluokan puitteet pilotointiin

Talousnäkökulmia jatkuvapeitteiseen metsänhoitoon

Ajankohtaista puututkimuksesta. FINNISH WOOD RESEARCH OY TkT Topi Helle Puupäivät

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY

Korvaavuustaulukko Mikrobiologian ja mikrobibiotekniikan maisteriohjelma

ACTA FORESTALIA FENNICA

PYÖRÄILY OSANA HELSINGIN SEUDUN KESTÄVÄÄ KAUPUNKILIIKENNETTÄ

Maatilan menestystekijät nyt ja tulevaisuudessa. Seminaari Salossa Toimitusjohtaja Kari Aakula

Supplies

BIOCLUS-hanke: Developing research and innovation environment in five European regions in the field of sustainable use of biomass resources

Avoimet paikkatiedot ja tulevaisuuden tietolähteet liikkumisen tutkimuksessa. Tuuli Toivonen Helsingin yliopisto Accessibility Research Group

BIOMASSAN ESIKÄSITTELYN MERKITYS BIOMASSA ARVOKETJUSSA. Jana Holm

Uusiutuvien ja kestävien raakaaineiden

Myyttinen ruoka osa 1

Energia- ja ilmastopolitiikan keinojen soveltaminen metsäsektorilla


Master's Programme in Life Science Technologies (LifeTech) Prof. Juho Rousu Director of the Life Science Technologies programme 3.1.

Paneeli 7 biotieteet II

Røgalarm CCTSA53200 Almost invisible Smokealarm CCTSA53200 Almost invisible (Cavius type 2001-TK001)

Kymmenen vuotta maastolaserkeilaustutkimusta käytännön kokemuksia

Tekes BioRefine and Water: Water Innovations and Business Eväitä jatkoon Smart Water alueella Marina Congress Center Katri Mehtonen

Ympäristöklusterin tutkimusohjelman hiilikonsortio

Pohjoisten metsien merkitys ilmastonmuutokselle - biogeokemialliset ja biofysikaaliset palautemekanismit

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY

BIOKAASU ENERGIALÄHTEENÄ MAATILALLA

KOKOEKO-seminaari Case Germany Novel technologies for organic waste treatment Orgaanisten jätteiden käsittelyteknologiat Thorsten Ahrens Ostfalia

Miten metsittäisin turvepellon koivulle?

Määräaikaisen suojelusopimuksen optimaalinen pituus

Turun yliopisto Kv-maisteriohjelmien uudet opiskelijat ohjelmittain aiemman tutkinnon maan mukaan

Kuusen kasvun ja puutavaran laadun ennustaminen

Transkriptio:

HAMBI/FBCC -sienikokoelma tutkimuksen apuvälineenä talikääpä prof. Annele Hatakka Helsingin yliopisto Mikrobiologian ja biotekniikan osasto (MIB), Elintarvike- ja ympäristötieteiden laitos

FBCC = Fungal Biotechnology Culture Collection kantasieniä: puuta lahottavia, kariketta hajottavia ja mykorritsasieniä, ja kotelosieniä: pelloilta eristettyjä sieniä Pycnoporus cinnabarinus punakääpä (puuta lahottava valkolahosieni) Agrocybe praecox piennarsieni (karikkeenlahottajasieni)

FBCC:n lyhyt historia 1. kokoelma 1970-luvulla Kerääjät Annele Hatakka ja Tuula Kokko (Pirhonen) Eristykset vanhoista metsistä, jossa lahoavaa puuta (pääosin Perniöstä, Joutsasta ja Helsingin seudulta) 6.9.-26.10.1975 Eristykset laboratoriossa itiöemistä (käävistä) tai lahopuusta Kokko, Tuula. 1977. Puuta lahottavien sienten soveltuvuus lignoselluloosajätteiden hyväksikäyttöön. Pro gradu työ. Mikrobiologian laitos, Helsingin yliopisto. 122 s. + liitteet Yli 160 puuta lahottavaa kantasientä N. 10 sientä identifioitiin CBS:ssa, Baarnissa, Hollannissa, Osa identifioitiin Aino Käärikin avustuksella SLUssa Upsalassa Seulottiin ensin selluloosan hajotusta

FBCC:n lyhyt historia 1. kokoelma 1970-luvulla,jatkoa Tutkittiin 7 lupaavimman sienen ligniininhajotus Phlebia radiata 79 (rusorypykkä) osoittautui parhaaksi ligniininhajottajaksi (paras 14 CO 2 : n tuotto 14 C-leimatusta ligniinistä) Eristetty Vantaalta leppäpuusta 21.9.1975 Hatakka, A. & Uusi Rauva, A.K. 1983. Degradation of 14 C labelled poplar wood lignin by selected white rot fungi. European Journal of Applied Microbiology and Biotechnology 17:235 242. (nykyisin: Applied Microbiology and Biotechnology) (viitattu 104 kertaa)

Väitöskirjoja, joissa Phlebia radiata ja muita 1. kokoelman sieniä Annele Hatakka (1986) Degradation and conversion of lignin, lignin related aromatic compounds and lignocellulose by selected white rot fungi Taina Lundell (1993) Ligninolytic system of the white-rot fungus Phlebia radiata: Lignin model compound studies Tamara Vares (1996) Ligninolytic enzymes and lignin-degrading activity of taxonomically different white-rot fungi Pauliina Lankinen (2004) Ligninolytic enzymes of the basidiomycetous fungi Agaricus bisporus and Phlebia radiata on lignocellulose-containing media Outi Niemenmaa (2008) Monitoring of fungal growth and degradation of wood Miia R. Mäkelä (2009) The white-rot fungi Phlebia radiata and Dichomitus squalens in wood-based cultures: expression of laccases, lignin peroxidases, and oxalate decarboxylase Muualla väitelleitä Markku Saloheimo (VTT) (1991) Molecular biology of lignin-degrading enzymes from Phlebia radiata. HY Perinnöllisyystiede Anne Kantelinen (VTT) (1992) Enzymes in bleaching of kraft pulp. TKK

FBCC lyhyt historia, osa 2 2. kokoelma 1990-luvun lopulla Tekesin rahoittama projekti Puuhakkeen mikrobiologiset esikäsittelyt (1998-2002) Konsortiossa mukana VTT (koordinaattori Liisa Viikari), TKK (nyk. Aalto), Åbo Akademi Keruuretkiä Ylläkselle Lappiin, aarnialueille jne. Olimme mukana kun sienitutkijat kartoittivat Lapin (Ylläksen) laskettelukeskusten laajentamisen vaikutusta Useat käävät ovat vanhojen metsien indikaattorilajeja Eristykset paikan päällä maastossa Sienitaksonomien (esim. Reijo Penttilä, Tuomo Niemelä) avulla saimme ilmaista identifiointia

Tekes-projektin tavoitteena oli löytää tehokkaita sieniä kuusipuuhakkeiden esikäsittelyyn eli biopulppaukseen (biopulping). Wood Harvest, transport Debarking, chipping Screening Chips Inoculation Cooling Decontamination Wood chip pile Fungus, nutrients, water Air Steam Aeration Softened chips to pulp refining

Isolation of fungal strains Mika Kalsi ja Pekka Maijala eristävät sieniä The best source for isolating white-rot fungal strains are old forests with lots of decaying material The culture collection of the Lignin group: 1500 strains of white-rot, brown-rot and litter decomposing fungi Physisporinus rivulosus T241i (talikääpä) was isolated in 1998

Kari Steffen ja Taina Lundell sienisatoa inventoimassa

Martin Hofrichter etsii karikkeenlahottajia

Sienten keruussa tarvitaan kunnolliset varusteet: polvisuojukset, puukko Kari Steffen maastossa.

Lisää tarvikkeita: kumisaappaita, agarmaljoja, etanolia ulkoiseen käyttöön

Sieniretkellä kurssilaisten ja tutkimusryhmän kanssa Hyytiälän metsäasemalla, jossa on aarnialuerippeitä

Sienten seulonta ja testaus eristäminen > 700 sienikantaa suomalaisista metsistä ja kantakokoelmista I seulonta II seulonta Kuusipuun hajotuskokeita Agarmaljatestejä, kasvu eri oloissa Pihkanpoistokyvyn testaus Kilpailukyky Biokemialliset ominaisuudet (entsyymiaktiivisuudet) Puuhakkeiden käsittely laboratorioskaalassa (sienten kasvatus puuhakkeilla 2 viikkoa)

Parhaaksi biopulppaussieneksi osoittautui harvinainen talikääpä, kanta T241i (Physisporinus rivulosus, nyk. nimi Obba rivulosa) Talikäävän kasvu kuusipuulla Staining with phloroglucinol (white areas do not contain lignin) Confocal laser scanning microscopy picture, photo by Vanamo Salo. WGA AlexaFluor 660 (Molecular Probes)

Freeness, ml Biopulping Energian säästö jopa20% mekaanisen massan valmistuksessa puuhakkeen esikäsittelyn jälkeen. P. rivulosus T241i -sientä kasvatettiin puuhakkeella 2 viikkoa. Treatment time 2 weeks: Ref0, T241i, CZ-3 500 0-Referenssi 400 T241i 300 CZ-3 Reaalireferenssi 200 100 0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 SEC, kwh/kg 20%

Physisporinus rivulosusin itiöemä Talikääpä (nyk. nimi Obba rivulosa) - Koko genomin sekvensointi JGIssä (Joint Genome Institute) valmistui kesäkuussa 2014 - Ensimmäinen Suomesta eristetty kantasieni (lahosieni), josta saatiin selville koko genomi Photo: Petri Oinonen Photo: Reijo Penttilä

2. vaiheen tuloksia Väitöskirja Terhi K. Hakala (2007) Characterization of the lignin-modifying enzymes of the selective whiterot fungus Physisporinus rivulosus Patentti Hatakka, A., Maijala, P., Hakala, T., Hauhio, L. & Ellmén, J. Uusi valkolahottajasieni ja sen käyttö puun esikäsittelyssä. Suomalainen patentti No. 112248, myönnetty 14.11.2003.

EU-projekteja ja muuta tutkimusta EU project FP-6 026456-2 Biorenew (White Biotechnology for added value products from renewable plant polymers) (26 partners) (2006-2010) Tutkittu ligninolyyttisiä entsyymejä EU project nr. 222699 NEMO (Novel high performance enzymes and micro-organisms for conversion of lignocellulosic biomass to bioethanol) yhdessä prof. L. Viikarin kanssa (2009-2013) Tutkittu sellulolyyttisiä entsyymejä Useita suomalaisia tutkimushankkeita mm. Removal of organic material from polluted soil using fungi Teollisuusprojekti, Niska & Nyyssönen, Tekesin tutkimusohjelma SymBio 2006-2009 Seulottu yli 100 pilaantuneen maan käsittelyyn sopivaa sientä

Ligniiniä hajottavien entsyymien seulonta EUprojektissa Biorenew Biomek FX Automated liquid handling robot (Beckman Coulter) Laccase assay with 2,6-dimethoxy phenol (DMP) Reactive Black 5 assay for versatile peroxidase type activity

EU-projektissa NEMO seulottiin tehokkaita sellulolyyttisten entsyymien tuottajia, joista jatkotutkimuksiin valittiin salokääpä (Dichomitus squalens) Dichomitus squalens fruiting body Photo: Yu-Cheng Dai Rytioja, J., Hildén, K., Hatakka, A. & Mäkelä, MR. 2013. Transcriptional analysis of selected cellulose-acting enzymes encoding genes of the white-rot fungus Dichomitus squalens on spruce wood and microcrystalline cellulose. Special Issue on "Fungal degradation of Plant Biomass". Fungal Genetics and Biology doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.fgb.2013.12.008 (on line)

FBCC lyhyt historia, osa 3 3. kokoelma: kotelosienet (askomykeetit) SUCCESS-konsortion aikana saatiin askomykeettikokoelma (n. 200 kantaa) Konsortiossa mukana HY (Pauliina Lankinen), MTT ja agroteknologian oppiaine Kotelosienet kerätty MTT:n koealoilta Jokioisista, Hilkka Koponen identifioinut mikroskopian perusteella Kotelosieniä kerätty myös Viikin pelloilta

Olkinäytteiden käsittely Kuva: Pauliina Lankinen 15.9.2014 23

Sienten eristys ja tutkimus 15.9.2014 24

FBCC lyhyt historia, osa 4 Mykorritsat ja endofyytit kantakokoelmassa Akatemiatutkija Jussi Heinonsalon mykorritsasienikokoelma N. 200 kantaa Ektomykorritsoja (mm. metsäpuiden mykorritsat) Erikoidimykorritsoja (varpukasvien mykorritsat) Juuriendofyyttisieniä Käytetään erilaisissa laboratoriokokeissa, joissa tutkitaan mykorritsojen (sienijuurisienten) vaikutuksia puiden kasvuun, ravinteidenottoon jne. Käytetty bioaktiivisten aineiden kartoituksessa Erityisominaisuuksia: mykorritsat usein erittäin hidaskasvuisia (hitaimmat kasvavat joitakin millimetrejä kuukaudessa), kaikki eivät kasva ollenkaan maljalla

FBCC vuonna 2014 Koottu n. 40 vuoden aikana (1975-2014) Pääosin Suomesta eristettyjä sienikantoja Mukana myös muiden tutkijoiden eristämiä sieniä Dos. Otto Miettisen eristämiä sieniä eri puolilta maailmaa Suuri määrä sieniä saatu muilta tutkijoilta mm. Puolasta, Venäjältä, Valko-Venäjältä, Ruotsista, Saksasta, Virosta. (Jerzy Rogalski, A. Leonowicz, Ludmila Golovleva, Alexander Kapich, Paul Ander, Martin Hofrichter, Erast Parmasto jne.) Kantasieniä (puutalahottavia basidiomykeettejä) n. 1500 kantaa Kotelosieniä n. 200 kantaa Mykorritsasieniä n. 200 kantaa