{"id":1632,"date":"2021-11-01T06:12:55","date_gmt":"2021-11-01T06:12:55","guid":{"rendered":"https:\/\/blogit.utu.fi\/collegia\/?p=1632"},"modified":"2021-11-01T06:12:55","modified_gmt":"2021-11-01T06:12:55","slug":"bioteknologian-keinoin-homemyrkkyja-vastaan","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogit.utu.fi\/collegia\/2021\/11\/01\/bioteknologian-keinoin-homemyrkkyja-vastaan\/","title":{"rendered":"Bioteknologian keinoin homemyrkkyj\u00e4 vastaan"},"content":{"rendered":"
\"Punahomeen

Punahomeen saastuttamaa kauraa Turun l\u00e4hist\u00f6lt\u00e4 hein\u00e4kuun lopulla 2012.
Kuva: Tapani Yli-Mattila.<\/p><\/div>\n

Kirjoittaja<\/strong>: tutkijatohtori Riikka Peltomaa<\/a>, Luonnontieteiden, l\u00e4\u00e4ketieteen ja tekniikan tutkijakollegiumi<\/em><\/p>\n

Homemyrkyt eli mykotoksiinit ovat homesienten tuottamia yhdisteit\u00e4, jotka voivat aiheuttaa ihmisille ja el\u00e4imille vakavia terveydellisi\u00e4 haittoja sek\u00e4 \u00e4killisesti ett\u00e4 pitk\u00e4aikaisen altistumisen seurauksena. Otollisissa olosuhteissa n\u00e4it\u00e4 myrkkyj\u00e4 tuottavat sienilajit voivat muodostaa homekasvustoja eri ravintokasveihin, p\u00e4\u00e4asiassa viljoihin, p\u00e4hkin\u00f6ihin ja hedelmiin. Homekasvustot voivat aiheuttaa haitallisia tauteja kasveille, ja ne voivat my\u00f6s muodostaa myrkyllisi\u00e4 mykotoksiineja kasvupaikalla tai edelleen viljavarastossa ja kuljetuksen aikana. Joidenkin tilastojen mukaan mykotoksiineja on havaittu jopa 60\u221280 prosentissa maailman elintarvikesadosta.<\/p>\n

Homesieni\u00e4 kasvaa kaikkialla maailmassa, sill\u00e4 ne ovat \u00e4\u00e4rimm\u00e4isen sopeutuvaisia erilaisiin elinymp\u00e4rist\u00f6ihin. Monet sienet el\u00e4v\u00e4t tiiviiss\u00e4 vuorovaikutuksessa muiden organismien, kuten bakteerien, kasvien ja el\u00e4inten, kanssa, ja ne ovat joutuneet kehitt\u00e4m\u00e4\u00e4n erilaisia vuorovaikutus- ja suojautumistapoja esimerkiksi est\u00e4\u00e4kseen muiden kilpailijoiden selviytymisen. Niinp\u00e4 tietyiss\u00e4 kasvuolosuhteissa tai haitallisissa ymp\u00e4rist\u00f6olosuhteissa sienet tuottavat erilaisia toissijaisia aineenvaihduntatuotteita eli niin kutsuttuja sekundaarimetaboliitteja. Tuhansien tai jopa miljoonien erilaisten sienten sekundaarimetaboliittien joukosta on tunnistettu monia hy\u00f6dyllisi\u00e4 yhdisteit\u00e4, merkitt\u00e4vimpin\u00e4 ehk\u00e4 antibiootteina tunnetut penisillisiini, kefalosporiini ja muut beetalaktaamit, mutta my\u00f6s immunosuppressiivisia l\u00e4\u00e4kkeit\u00e4, kasvihormoneita sek\u00e4 hy\u00f6nteisille myrkyllisi\u00e4 yhdisteit\u00e4. Lis\u00e4ksi sienet tuottavat sekundaarimetaboliitteina my\u00f6s ihmisille ja el\u00e4imille myrkyllisi\u00e4 yhdisteit\u00e4, joita kutsutaan mykotoksiineiksi.<\/p>\n

Mykotoksiinit ovat kemialliselta rakenteeltaan ja vaikutusmekanismiltaan hajanainen ryhm\u00e4 yhdisteit\u00e4. Ensimm\u00e4iset mykotoksiinit tunnistettiin 1960-luvulla, vaikka toki homeisten elintarvikkeiden riskit on tunnettu jo pitk\u00e4\u00e4n historiassa, ja homesienten tiedet\u00e4\u00e4n kasvaneen viljoissa niin pitk\u00e4\u00e4n kuin viljely\u00e4 on harjoitettu ja viljaa varastoitu. Nykyisin esimerkiksi keskiajalla laajoja epidemioita aiheuttaneen \u201dPyh\u00e4n Antoniuksen tulen\u201d eli torajyv\u00e4myrkytyksen tiedet\u00e4\u00e4n aiheutuneen homehtuneisiin rukiisiin muodostuneista mykotoksiineista. Viimeisten vuosikymmenten aikana mykotoksiineita on tunnistettu useita satoja, mutta niiden joukosta kymmenisen toksiinia on her\u00e4tt\u00e4nyt erityist\u00e4 huolta niiden myrkyllisyyden ja korkean esiintyvyyden vuoksi. Aflatoksiinit ovat mykotoksiineista tunnetuimpia ja myrkyllisimpi\u00e4 ja niiden tiedet\u00e4\u00e4n aiheuttaneen useita jopa kuolemaan johtaneita mykotoksiinimyrkytyksi\u00e4 viel\u00e4 2000-luvulla.<\/p>\n

Monet mykotoksiineja tuottavat homeet viihtyv\u00e4t parhaiten kosteissa ja l\u00e4mpimiss\u00e4 kasvuolosuhteissa, kuten esimerkiksi aflatoksiineja tuottavat Aspergillus<\/em>-lajit, ja siten niiden esiintyminen Suomessa ja Pohjois-Euroopassa on v\u00e4h\u00e4ist\u00e4 verrattuna esimerkiksi Afrikkaan. Pohjoinen pallonpuolisko sen sijaan on ilmastonsa vuoksi alttiimpi punahomeiden eli Fusarium<\/em>-sienien kasvulle. N\u00e4m\u00e4 lajikkeet tuottavat useita mykotoksiineja, joista merkitt\u00e4vimpi\u00e4 ovat deoksinivalenoli, zearalenoni, nivalenoli sek\u00e4 T-2- ja HT-2-toksiinit. Toisaalta elintarvikkeiden ja rehuviljojen kansainv\u00e4linen kauppa lis\u00e4\u00e4 mykotoksiineihin liittyvi\u00e4 riskej\u00e4 kaikkialla maailmassa. Lis\u00e4ksi ilmastonmuutoksen on uumoiltu vaikuttavan my\u00f6s mykotoksiineja tuottavien homeiden levinneisyyteen, ja esimerkiksi kes\u00e4ll\u00e4 2021 Eurooppaa koetelleet tulvat saattavat lis\u00e4t\u00e4 homeiden kasvua ja siten mykotoksiinien esiintyvyytt\u00e4.<\/p>\n

Mykotoksiinit ovat kemialliselta rakenteeltaan pysyvi\u00e4, eiv\u00e4tk\u00e4 ne tuhoudu elintarvikkeen kuumennuksen, ruoan valmistuksen tai muun k\u00e4sittelyn yhteydess\u00e4. Mykotoksiineja tuottavien homeiden esiintymist\u00e4 on mahdollista v\u00e4hent\u00e4\u00e4 hyvill\u00e4 maatalousk\u00e4yt\u00e4nn\u00f6ill\u00e4 ja esimerkiksi tehokkaalla viljelykierrolla ja kohdennetulla kasvinsuojeluaineiden k\u00e4yt\u00f6ll\u00e4, mutta elintarviketurvallisuuden kannalta t\u00e4rke\u00e4\u00e4 on my\u00f6s viljojen, ruoka-aineiden ja rehujen testaus elintarvikeketjun eri vaiheissa. EU:n lains\u00e4\u00e4d\u00e4nn\u00f6ss\u00e4 ((EY) N:o 1881\/2006 muutoksineen) on asetettu sallitut tai suositellut enimm\u00e4ism\u00e4\u00e4r\u00e4t yleisimmille mykotoksiineille eri elintarvikkeissa. Erityisesti riskiraaka-aineita, kuten viljoja ja p\u00e4hkin\u00f6it\u00e4, valvotaan ja testataan ennen kuin ne p\u00e4\u00e4tyv\u00e4t kuluttajalle.<\/p>\n

Testaus on t\u00e4rke\u00e4\u00e4, sill\u00e4 mykotoksiinit ovat mauttomia, hajuttomia ja silm\u00e4m\u00e4\u00e4r\u00e4isesti n\u00e4kym\u00e4tt\u00f6mi\u00e4. Toksiinit voidaan havaita hyvin pienin\u00e4kin m\u00e4\u00e4rin\u00e4 kromatografiaan ja massaspektrometriaan perustuvien menetelmien avulla. T\u00e4m\u00e4nkaltaiset kemialliset analyysit ovat kuitenkin varsin kalliita, hitaita ja ty\u00f6l\u00e4it\u00e4, joten k\u00e4yt\u00e4nn\u00f6ss\u00e4 menetelm\u00e4t soveltuvat huonosti rutiininomaiseen elintarvikkeiden testaukseen tai viljelij\u00f6iden tai tuottajien omaan k\u00e4ytt\u00f6\u00f6n. Helppok\u00e4ytt\u00f6iset pikatestit sen sijaan voisivat mahdollistaa, ett\u00e4 esimerkiksi maanviljelij\u00e4 tai maitotilallinen voisi itse seurata esimerkiksi viljasadon, rehuviljan tai tuottamansa maidon laatua. Yksinkertaiset ja edulliset testit ovat eritt\u00e4in toimivia my\u00f6s kehitysmaissa, joissa mykotoksiineja tuottavat homeet ovat yleisi\u00e4, ja usein s\u00e4\u00e4ntelyn puute, riitt\u00e4m\u00e4tt\u00f6m\u00e4t valvontastrategiat tai v\u00e4h\u00e4iset testausresurssit eiv\u00e4t ole riitt\u00e4vi\u00e4 elintarviketurvallisuuden takaamiseksi.<\/p>\n

Immunom\u00e4\u00e4rityksiin perustuvat menetelm\u00e4t mahdollistavat mykotoksiinien havaitsemisen nopeasti ja luotettavasti. Pienen kokonsa vuoksi mykotoksiinit ovat kuitenkin omalla tavallaan haastavia analyyttej\u00e4 immunom\u00e4\u00e4rityksiss\u00e4, jotka perustuvat vasta-aineen sitoutumiseen analyyttiin. Koska kooltaan pieneen analyyttiin voi sitoutua vain yksi vasta-aine kerrallaan, perinteiset m\u00e4\u00e4ritykset niiden analysoimiseksi ovat usein suorituskyvylt\u00e4\u00e4n heikompia kuin useampaan vasta-aineeseen perustuvat niin kutsutut ei-kilpailevat m\u00e4\u00e4ritykset. Uudet bioteknologiset innovaatiot mahdollistavat kuitenkin parempien pienmolekyylim\u00e4\u00e4ritysten kehitt\u00e4misen esimerkiksi immunokompleksim\u00e4\u00e4ritysten avulla. T\u00e4m\u00e4nkaltaisissa m\u00e4\u00e4rityksiss\u00e4 tarvittavia vasta-aineita on vaikea tuottaa perinteisill\u00e4 el\u00e4inten immunisaatioon perustuvilla menetelmill\u00e4, mutta esimerkiksi Turun yliopiston Bioteknologian laitoksella kehitettyj\u00e4 synteettisi\u00e4 vasta-ainekirjastoja voidaan hy\u00f6dynt\u00e4\u00e4 t\u00e4ss\u00e4 tarkoituksessa. Faagin\u00e4ytt\u00f6tekniikan avulla n\u00e4ist\u00e4 kirjastoista on mahdollista tunnistaa vasta-aineita lukemattomille eri analyyteille tai immunokomplekseille ilman koe-el\u00e4inten immunisointia, ja n\u00e4iden sitojamolekyylien avulla voidaan kehitt\u00e4\u00e4 entist\u00e4 herkempi\u00e4 ja spesifisempi\u00e4 mutta samaan aikaan edullisia ja helppok\u00e4ytt\u00f6isi\u00e4 testej\u00e4. T\u00e4m\u00e4nkaltaiset menetelm\u00e4t soveltuvat my\u00f6s kentt\u00e4olosuhteisiin, suoraan pelloille tai maitotiloille ja osoittavat, ett\u00e4 mykotoksiinien testauksen ei tarvitse olla kallista ja suuriin laboratorioihin keskitetty\u00e4. Aiempaa herkemm\u00e4t ja spesifisemm\u00e4t testit mahdollistavat my\u00f6s toksiinien havaitsemisen mahdollisimman varhaisessa vaiheessa, jolloin pilaantuneet osat sadosta voitaisiin osoittaa ajoissa ja n\u00e4in v\u00e4ltytt\u00e4isiin suurilta satomenetyksilt\u00e4. Ennen kaikkea paremmat analyyttiset menetelm\u00e4t mykotoksiinien testaamiseen takaisivat puhtaan ja turvallisen ruoan kaikille kaikkialla.<\/p>\n

L\u00e4hteet:
\n<\/strong>Eskola M, et al<\/em>. Crit Rev Food Sci Nutr. 2020; 60: 2773\u20132789. DOI: 10.1080\/10408398.2019.1658570
\nKeller NP. Nat Rev Microbiol. 2018; 17: 167\u2013180. DOI: 10.1038\/s41579-018-0121-1
\nK\u00f6ppen R, et al.<\/em> Appl Microbiol Biotechnol. 2010; 86: 1595\u20131612. DOI: 10.1007\/s00253-010-2535-1
\nPitt JI & Miller D. J Agric Food Chem. 2017; 65: 7021\u20137033. DOI: 10.1021\/acs.jafc.6b04494
\nhttps:\/\/www.who.int\/news-room\/fact-sheets\/detail\/mycotoxins<\/a>
\nhttps:\/\/www.biomin.net\/<\/a><\/p>\n

Kuva:<\/strong>
\nhttps:\/\/apps.utu.fi\/media\/tiedotteet\/punahome-kaura.jpg<\/a>
\nhttps:\/\/www.utu.fi\/fi\/ajankohtaista\/vaitos\/tutkimuksesta-uutta-tietoa-elintarvikkeiden-sienimyrkyista-uudet-mittaustavat<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Kirjoittaja: tutkijatohtori Riikka Peltomaa, Luonnontieteiden, l\u00e4\u00e4ketieteen ja tekniikan tutkijakollegiumi Homemyrkyt eli mykotoksiinit ovat homesienten tuottamia yhdisteit\u00e4, jotka voivat aiheuttaa ihmisille ja el\u00e4imille vakavia terveydellisi\u00e4 haittoja sek\u00e4 \u00e4killisesti ett\u00e4 pitk\u00e4aikaisen altistumisen seurauksena. Otollisissa olosuhteissa n\u00e4it\u00e4 myrkkyj\u00e4 tuottavat sienilajit voivat muodostaa homekasvustoja … Continue reading →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":25512,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[23,20],"tags":[222,216,219],"class_list":["post-1632","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-personal-thoughts","category-research","tag-bioteknologia","tag-homemyrkky","tag-mykotoksiini"],"post_mailing_queue_ids":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/blogit.utu.fi\/collegia\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1632","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/blogit.utu.fi\/collegia\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/blogit.utu.fi\/collegia\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogit.utu.fi\/collegia\/wp-json\/wp\/v2\/users\/25512"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogit.utu.fi\/collegia\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1632"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/blogit.utu.fi\/collegia\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1632\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1644,"href":"https:\/\/blogit.utu.fi\/collegia\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1632\/revisions\/1644"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/blogit.utu.fi\/collegia\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1632"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogit.utu.fi\/collegia\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1632"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogit.utu.fi\/collegia\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1632"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}