Structure elucidation and ruminant-related bioactivities of purified proanthocyanidins

Kasvitanniinit ovat suurikokoisia luonnonyhdisteitä, joiden kemialliset rakenteet ja yhdistekoostumus vaihtelevat kasvilajista toiseen. Yhdestä lajista voi löytyä kymmeniä tanniineja, kun taas toisesta löytyy satoja tai tuhansia. Kemistin silmin nähtynä kasvin tuottamaa luontaista tanniiniseosta kutsutaan tanniinisormenjäljeksi.

– Erilaisten tanniinien kyky vaikuttaa esimerkiksi märehtijöiden sisäloisiin tai metaanipäästöihin vaihtelee. Mikä toimii yhdellä tanniinilla, ei välttämättä toimi toisella. Siksi niiden tarkempi tutkiminen on tärkeää, Leppä taustoittaa.

Tanniinisormenjälkien salaisuudet selviävät vähitellen

Milla Lepän tutkimuksessa perehdyttiin monimutkaisten kasvitanniinien aktiivisuuteen ja rakenteeseen. Leppä kehitti työssään tanniineille soveltuvan puhdistusmenetelmän, jolla yhdentoista suomalaisen kasvilajin tuottamat monimutkaiset tanniinisormenjäljet ”viipaloitiin” kuin kermakakku. Tanniiniviipaleiden tarkka koostumus selvitettiin modernein analyyttisen kemian menetelmin.

– Havaitsimme, että jokaisesta kasvilajista onnistuttiin erottamaan kymmeniä tanniiniviipaleita, joiden tanniinikoostumus oli paljon yksinkertaisempi kuin alkuperäisessä tanniinisormenjäljessä. Tämä havainto alleviivaa luontaisten tanniinisormenjälkien valtavaa monimutkaisuutta, jota ei ole ennen tällä tarkkuudella todettu.

Seuraavaksi Leppä mittasi kunkin tanniiniviipaleen kyvyn saostaa malliproteiinia. Tulokset osoittivat, että suurimmat tanniinit olivat aktiivisimpia proteiinin saostajia. Kiintoisaa oli myös, että kunkin kasvilajin tanniinisormenjäljen sisällä havaittiin eroja saostuksessa.

– Tämä on aivan mahtava tulos, sillä olemme nyt päässeet ensimmäistä kertaa kasvin tanniinisormenjäljen sisään ja pystymme kertomaan, mikä tanniinisormenjäljen osa kussakin kasvissa aiheuttaa aktiivisuuden, Leppä kertoo.

Tanniinit voivat toimia luonnon loislääkkeenä

Väitöskirjatyönsä aikana Leppä vieraili Kööpenhaminan yliopiston eläinlääketieteen laitoksella parasitologiaa tutkivassa laboratoriossa (Laboratory of Parasites, Immunology and Gut Health, PIGH). Siellä hän tutki tanniiniviipaleiden anti-loisaktiivisuutta yhteistyössä apulaisprofessori Andrew Williamsin ja hänen tutkimusryhmänsä kanssa.
Tutkimuksen tulokset osoittivat, että tanniinien suuri koko sekä tietyt rakenteelliset ominaisuudet lisäävän niiden antiloisaktiivisuutta.

– Antilois- ja proteiininsaostustulosten samankaltaisuus vahvistaa aikaisempaa olettamusta, jonka mukaan tanniinien antiloisaktiivisuus johtuisi ainakin epäsuorasti niiden kyvystä saostaa proteiineja, Leppä toteaa.

Lepän väitöskirjatyöhön kuului myös yhteistyönä Luonnonvarakeskuksen (LuKe) professori Marketta Rinteen kanssa suoritettu tutkimus härkäpavun tanniineista. Tutkimuksessa härkäpapua säilöttiin erilaisin menetelmin, minkä jälkeen tutkittiin härkäpavun tanniinisormenjäljen muutoksia.

– Havaitsimme, että tanniinipitoisuus väheni merkittävästi käsittelyn seurauksena. Mahdollisia syitä voisivat olla joko tanniinien hajoaminen tai niiden muuntuminen liukenemattomaan muotoon, jolloin ne eivät näy analyysissä, Leppä aprikoi.

– Kasvitanniineilla on hurja potentiaali, koska ne esiintyvät luontaisesti kasveissa. On tärkeää tuntea niiden aktiivisuus sekä käyttäytyminen säilönnän aikana, jos niitä halutaan käyttää bioaktiivisina yhdisteinä esimerkiksi eläinten ravinnon luontaisina lisäaineina.

Väitöskirja on englanninkielinen