Ajankohtaista

Suomalaisista puutähteistä haetaan ratkaisua kestävään sieniviljelyyn

Marta Cortina-Escribanon, MSc, väitöskirja, "Selective breeding and taxonomy of laccate Ganoderma species originating from Finland", on metsätieteen alalta, ja siinä tutkitaan mahdollisuuksia hyödyntää suomalaisia puutähteitä kestävään sieniviljelyyn. Väitöstilaisuus pidetään 13.12.2024 Tieteen, Metsätieteen ja Teknologian tiedekunnassa, Joensuun kampuksella. Vastaväittäjänä toimii professori Yoshihiko Amano (Shinshu University) ja kustoksena professori Antti Haapala (Itä-Suomen yliopisto). Väitöstilaisuuden kieli on englanti.

Tutkimus keskittyy Ganoderma lucidum -sienen, eli lakkakäävän, viljelyyn, käyttäen suomalaisen puunjalostusteollisuuden sivutuotteita. Tämä erikoissieni tunnetaan bioaktiivisista ominaisuuksistaan. Tutkimuksessa tarkastellaan suomalaisten metsien Ganoderma lucidum -kantojen geneettistä moni-muotoisuutta, kasvatusolosuhteita ja niiden sisältämää β-glukaania, joka on yksi keskeisistä bioaktiivisista yhdisteistä.  Käyttämällä paikallisesti saatavilla olevia puutähteitä, kuten haavan ja koivun sahanpurua ja haketta, G. lucidum sientä ja sen itiöemiä onnistuttiin kasvattamaan menestyksekkäästi, mikä osoittaa mahdollisuuksia kestävään ja korkealaatuiseen sienen tuotantoon. Tulokset osoittavat myös, että lehtipuupohjaiset kasvualustat paransivat merkittävästi sekä sienirihmastojen kasvua että itiöemien muodostumista ja niiden β-glukaanipitoisuutta. Tämä lähestymistapa voi edistää kestävää sienituotantoa ja luoda lisäarvoa metsätalouden sivuvirtojen hyödyntämiselle.

Mitkä ovat väitöskirjatutkimuksen keskeiset havainnot tai tulokset?

Tutkimus osoittaa, että Ganoderma lucidum -sieni voidaan viljellä menestyksekkäästi käyttämällä suomalaisia puutähteitä kasvualustana. Haavan ja koivun puuhakkeesta valmistetut alustat paransivat merkittävästi sekä suomalaisten G. lucidum -sienikantojen itiöemien kasvua että niiden β-glukaani-pitoisuutta. Vaikka männyn (Pinus sylvestris) puuaines ei ollut ihanteellinen sieniviljelyyn, tutkimus osoitti, että männyn ligniinipitoisuutta voidaan vähentää biologisesti G. lucidum -sienen fermentaation avulla. Tämä voisi toimia esikäsittelymenetelmänä selluteollisuudessa. Toinen merkittävä havainto oli suomalaisten G. lucidum -sienikantojen fenotyyppinen vaihtelu, joka näkyi kasvussa, morfologiassa ja β-glukaanin tuotantokyvyssä. Fylo-geneettinen analyysi kuitenkin vahvisti, että kaikki suomalaiset kannat kuuluvat samaan lajiin, vaikka lisää tietoja tarvitaan tarkempaa luokittelua varten.

Tutkimus avaa mahdollisuuksia paikalliseen sienituotantoon ja voi edistää kestävämpiä maa- ja metsätalouden käytäntöjä. Tieteelliselle yhteisölle tämä tarjoaa tietoa lakkakäävän fenotyyppisestä vaihtelusta ja taksonomiasta Suomessa. Toisin sanoen, maailmalla yksi taloudellisesti merkittävimmistä erikoissienistä on ensimmäistä kertaa Suomessa väitöskirjatutkimuksen kohteena.

Kuinka väitöskirjatutkimuksen tuloksia voidaan hyödyntää käytännössä?

Tutkimuksen tulokset tarjoavat useita käytännön sovelluksia eri aloille:

  •  Käyttämällä paikallisesti saatavilla olevia puutähteitä Ganoderma lucidum -sienen kasvatukseen, tutkimus esittää kestävän ratkaisun   

     sieniviljelyyn. Tulokset voivat tukea paikallisen sienituotannon kehittämistä ja edistää kiertotalouden käytäntöjä maa- ja metsätaloudessa.

  •  G. lucidum -sienen kyky vähentää ligniinipitoisuutta mänty jakeissa viittaa sen potentiaaliin biologisena esikäsittelymenetelmänä 

     selluteollisuudessa.

  •  G. lucidum -sienessä korkeina pitoisuuksina esiintyvä β-glukaani voi tarjota terveyshyötyjä, ja korkeaan β-glukaanipitoisuuteen tähtäävä viljely 

     voi edistää sienestä valmistettujen ravintolisien ja funktionaalisten elintarvikkeiden funktionaalisia ominaisuuksia.

Tuloksia voidaan soveltaa kestävään maatalouteen, biotekniikkaan ja paikallisen biotalouden kehittämiseen, ja siitä on hyötyä eri toimialoille.

Mitkä olivat väitöskirjatutkimuksen keskeiset menetelmät ja materiaalit?

Tutkimuksessa tarkasteltiin erilaisia puutähteitä (erityisesti suomalaisen teollisuuden puujalostuksen sivutuotteita), jotka voisivat toimia Ganoderma lucidum -sienen kasvualustoina. Tutkimuksessa selvitettiin, miten eri puulajit vaikuttavat sienirihmastojen kasvuun, itiöemien muodostukseen ja β-glukaanipitoisuuteen. Lisäksi tutkimus tarkasteli suomalaisten Ganoderma lucidum -sienikantojen fenotyyppistä vaihtelua. Sienikantojen suorituskykyä ja vaihtelua tutkittiin, ja lakkakäävän taksonomiaa selvitettiin molekyylianalyysillä. Fylogeneettisten menetelmien avulla varmistettiin, että suomalaiset kannat edustavat samaa lajia, mikä auttoi ymmärtämään paikallisten Ganoderma-kantojen lajikohtaisia ominaisuuksia.

Yhteenvetona tutkimus sisälsi viljelykokeita, biokemiallista analyysia (erityisesti β-glukaanin mittausta) ja geneettistä sekvensointia, joiden avulla tunnistettiin suomalaisten puutähteiden soveltuvuus sieniviljelyyn, optimoitiin kasvuolosuhteet ja vahvistettiin suomalaisten Ganoderma-kantojen lajimääritys.

Lisätietoja:

Marta Cortina-Escribano, marta.cortina.escribano@luke.fi
Väitöstilaisuuden tiedot: https://www.uef.fi/en/event/marta-cortina-escribano-msc-doctoral-defence-in-forestry-joensuu
Väitöskirja (PDF): https://doi.org/10.14214/df.361
Valokuvat: https://mediabank.uef.fi/A/UEF+Media+Bank/68394?encoding=UTF-8 ja lakkakääpä.jpg

Henri Vanhanen

Senior Scientist, PhD

Tel. +358 40 1355 914

henri.vanhanen@luke.fi

https://www.luke.fi/en

Lähde: Luonnonvarakeskus tiedote 5.12.2024