Suomenlahden lohet stressaantuneempia kuin muut Itämeren lohet (Väitös: FM Mirella Kanerva, 5.12.2014, biologia)

​Turun yliopiston tiedote 26.11.2014

Happea käyttävien eliöiden on tultava toimeen hapen myrkyllisyyden kanssa. Happiradikaaleja muodostuu sekä normaaleissa aineenvaihdunnan reaktioissa että ulkoisten tekijöiden, kuten saastumisen ja UV-säteilyn, seurauksena. Happiradikaalit voivat vaurioittaa biomolekyylejä kuten DNA:ta, rasvoja sekä proteiineja ja vaikuttaa näin ollen eliöiden kuntoon, ikääntymiseen ja lisääntymiseen. Eliöille onkin kehittynyt antioksidanttipuolustusjärjestelmä, joka pyrkii pitämään vaurioiden määrän vähäisenä ja korjaamaan vaurioita. Puolustusjärjestelmä on eri lajeilla hyvin samankaltainen, mikä mahdollistaa samojen tutkimusmenetelmien käytön linnuilla, kaloilla ja nisäkkäillä.

Väitöskirjan kahdessa osatutkimuksessa tutkittiin Itämeren lohen ajallista ja paikallista vaihtelua hapetus-pelkistys-säätelyssä sekä eroja mRNA- ja proteiinituotannossa. Tavoitteena oli saada selville, ovatko eri alueiden lohet yhtä stressaantuneita.

Suomenlahden lohien antioksidanttientsyymien aktiivisuudet olivat kohonneita verrattaessa niitä Perämeren sekä keskisen ja eteläisen Itämeren lohiin. Myös Suomenlahden lohien myrkkypuolustus oli koholla. Lisäksi lohilla havaittiin stressiaineenvaihduntaan liittyviä muutoksia mRNA- ja proteiinitasolla.

– Eroja havaittiin myös vuonna 1999 ja 2006 pyydettyjen lohien välillä. Aiemmin kalastetut lohet olivat stressaantuneempia. Myrkkypitoisuuksien pieneneminen Itämerellä voikin olla yksi syy lohien parantuneeseen tilaan. Muita syitä ovat voineet olla esimerkiksi lohelle suotuisa kylmä talvi tai lohen ravinnon paremmat antioksidanttipitoisuudet tiettynä vuonna, Turun yliopistossa väittelevä Mirella Kanerva pohtii.

Norpilla korkea happiradikaalien sietokyky

Väitöskirjan yhdessä osatyössä verrattiin Itämeren norppia Huippuvuorten norppiin, jotka elävät Itämeren lajitovereitaan puhtaammissa oloissa. Tarkoituksena oli saada selville, kärsivätkö Itämeren norpat saasteiden aiheuttamasta hapetusstressistä.

– Tulos oli yllätys. Itämeren norpat eivät eronneet juurikaan Huippuvuorten norpista, vaikka erot saastepitoisuuksissa olivat suuria. Yksi mahdollinen syy tähän saattaisi olla sukeltavien, mutta ilmaa hengittävien eliöiden antioksidanttipuolustusentsyymien kohonnut tehokkuus. Tämä auttaa niitä selviytymään paremmin sukeltamiseen liittyvästä hapetusstressistä sekä muista syistä johtuvasta liiallisesta happiradikaalituotannosta.

Muutto ja lisääntyminen vaikuttavat eri tavoin haarapääskyjen antioksidanttipuolustukseen

Mirella Kanerva tutki väitöskirjassaan myös haarapääskyjen hapetus-pelkistyssäätelyn vuodenaikaisvaihtelua ja sen yhteyttä lintujen muuttoon ja lisääntymiseen.

– Linnuilta mitattiin antioksidantti- ja myrkkypuolustusentsyymien aktiivisutta ja happiradikaalien aiheuttamia vaurioita. Tutkimuksessa havaittiin, että tietyt entsyymit liittyivät muuttoon valmistautumiseen, kun taas toiset entsyymit aktivoituivat lintujen lisääntymisaikana.

Afrikasta pyydettyjen lintujen myrkkypuolustuksessa oli eroa Suomessa pyydettyihin lintuihin nähden. Niillä oli myös enemmän happiradikaaleista johtuvia vaurioita.

***

Perjantaina 5. joulukuuta 2014 kello 12 esitetään Turun yliopistossa (Luonnontieteiden talo I, luentosali X, Vesilinnantie 5, Turku) julkisesti tarkastettavaksi FM Mirella Kanervan väitöskirja ”The Role of Oxidative Stress in Environmental Responses of Fennoscandian Animals” (Oksidatiivisen stressin rooli Fennoskandian eläinten ympäristövasteissa). Virallisena vastaväittäjänä toimii professori Francesco Regoli Università Politechnica delle Marche -yliopistosta ja kustoksena professori Mikko Nikinmaa Turun yliopistosta.

FM Mirella Kanerva on syntynyt 1980 Mikkelissä ja kirjoittanut ylioppilaaksi 1999 Mikkelin yhteiskoulun lukiosta. Filosofian maisteriksi Kanerva valmistui 2008 Turun yliopistosta. Väitös kuuluu biologian alaan.