Takaisin

Metabolomiikalla uutta tietoa mikrobien merkityksestä rukiin terveysvaikutuksille

Väitös ravitsemustieteen alalta

Väittelijä: Proviisori Ville Koistinen

Aika ja paikka: 22.5.2019 klo 12, Canthia CA102, Kuopion kampus

Proviisori Ville Koistisen väitöstutkimuksessa tehdyt metabolomiikka-analyysit osoittavat sekä ruisjuuren maitohappobakteerien että suolistobakteerien osallistuvan rukiin terveyttä edistävien ominaisuuksien syntyyn.

Ruisleivän valmistuksessa käytettävä taikinajuuri sisältää maitohappobakteereja, joiden havaittiin taikinan hapattamisen ohessa muokkaavan rukiin sisältämiä bioaktiivisia yhdisteitä. Bakteerit tuottivat myös haaraketjuisia aminohappoja ja niitä sisältäviä pieniä peptidejä, joiden on aiemmin todettu olevan yhteydessä muun muassa insuliiniaineenvaihduntaan.

Ennen imeytymistään elimistöön suuri osa rukiin sisältämistä ainesosista päätyy suolistomikrobien muokattavaksi. Tutkimuksessa havaittiin suoliston mikrobien tuottavan osittain samoja yhdisteitä kuin taikinajuuren mikrobien, mutta lisäksi ne tuottivat muun muassa rukiin sisältämän betaiinin eli trimetyyliglysiinin johdannaisia. Ainakin yhden johdannaisyhdisteen on saman tutkimusryhmän aiemmassa tutkimuksessa osoitettu vähentävän sydänsolujen hapentarvetta. Nämä havainnot voivat osaltaan selittää rukiin terveysvaikutuksia, kuten verensokeritasapainon paranemista sekä sydän- ja verisuonitautiriskin alentumista.

Tutkimuksessa käytettiin päämenetelmänä metabolomiikkaa, joka tutkii aineenvaihduntatuotteita laaja-alaisesti niin ruoasta kuin elimistöstäkin. Suolistomikrobien vaikutuksia tutkittiin hiirillä sekä VTT:llä sijaitsevalla in vitro -suolimallilla. Näiden kahden mallin avulla suolistomikrobiston luontainen suuri yksilöiden välinen vaihtelu ihmisillä saatiin eliminoitua tutkimusasetelmasta, ja rukiista peräisin olevat aineenvaihduntatuotteet helpommin havaittua.

Ruisleipä valittiin vastikään Suomen kansallisruoaksi. Vaikka viljalaji on alkujaan kotoisin itäisestä Turkista, on ruista syöty Suomessa jo vuosituhansia. Tästä ovat osoituksena maastamme löytyneet yli 4000 vuotta vanhat rukiin jäänteet. Myös rukiin terveellisyys on tiedetty jo pitkään, mutta tästä huolimatta terveysvaikutusten taustalla olevia mekanismeja ei tunneta kunnolla. Esimerkiksi niin sanottu ruistekijä tarkoittaa ruisleivän aiheuttamaa pienempää insuliinivastetta vehnäleipään verrattuna. Tämä johtaa verensokerin hitaampaan laskuun ja sitä kautta hyödyllisiin vaikutuksiin toistaiseksi tuntemattomasta syystä.

Yhtenä merkittävänä tekijänä terveyshyötyjen taustalla pidetään rukiin sisältämiä bioaktiivisia yhdisteitä, fytokemikaaleja, jotka toimivat muun muassa antioksidantteina. Lisäksi suoliston mikrobeilla vaikuttaa olevan tärkeä tehtävä yhdisteiden saattamisessa sellaiseen muotoon, että ne imeytyvät helpommin ja aikaansaavat enemmän vaikutuksia elimistössä. Suoliston mikrobiston merkitys ihmisen hyvinvoinnille on viime vuosikymmeninä tullut yhä ilmeisemmäksi, ja siksi siitä kannattaa pitää huolta esimerkiksi pyrkimällä välttämään antibioottien tarpeetonta käyttöä ja tarjoamalla myös sille sopivaa ravintoa – kuten ruista.

Proviisori Ville Koistisen väitöskirja Effects of food processing and gut microbial metabolism on whole grain phytochemicals: a metabolomics approach tarkastetaan Itä-Suomen yliopiston terveystieteiden tiedekunnassa. Vastaväittäjänä toimii professori David Wishart Albertan yliopistosta Edmontonista ja kustoksena akatemiatutkija Kati Hanhineva Itä-Suomen yliopistosta.

Vastaväittäjä, professori David Wishart pitää väitöstilaisuutta edeltävänä päivänä kaikille avoimen vierailijaluennon otsikolla Moving Metabolomics Discoveries into the Clinic. Luento on 21.5.2019 klo 12.30 alkaen Medistudian luentosalissa MS302. Professori Wishart on yksi metabolomiikan merkittävimmistä uranuurtajista. Hänen vierailijaluentonsa aiheena on tutkimusalan hyödyntäminen terveydenhuollossa. Metabolomiikan avulla voidaan jo nyt seuloa vastasyntyneiden harvinaisia mutta vakavia aineenvaihduntasairauksia, jotka jäisivät muuten helposti huomaamatta.