Homesienten aiheuttamat hengityselinsairaudet
Sairauksien ehkäisy
24.10.2003
Tari Haahtela ja Kari Reijula
Esiintyminen
Riskitekijät ja altistumisen tutkiminen
Ehkäisy
Seulonta
Toimenpiteet
Esiintyminen
Homesienten itiöitä on kaikkialla, ja ne kuuluvat luonnolliseen elinympäristöön. Ne ovat osa ekologista kiertoa ja elämän ehto. Niillä voi olla ärsyttäviä ja toksisia vaikutuksia limakalvoihin, ja ne aiheuttavat joskus allergista herkistymistä, mikä on kuitenkin harvinaisempaa kuin on oletettu. Homeallergian yleisyydestä ei ole tuoreita kotimaisia tutkimuksia, eikä sairastumisriskiä osata arvioida. Kliinisen arvion perusteella ehkä noin 1–2 %:lla suomalaisista on atooppista allergiaa tavanomaisille ilmakantoisille homesienille, joista Cladosporium on yleisin ulkoilmassa ja Penicillium sisäilmassa. Homesienet aiheuttavat vain harvoin infektioita. Homesienten aiheuttamia hengityselinsairauksia on lueteltu taulukossa 1.
Sairauksia aiheuttavia homesienilajeja on useita, joista tavallisimpia ovat Aspergillus-suvun homesienet ja homesienimyrkkyjä eli mykotoksiineja tuottavat homesienilajit (esim. Stachybotrys chartarum). Monet kosteusvauriorakennuksissa kasvavat opportunistiset homesienet saavat aikaan hengitysteiden limakalvojen, silmien ja ihon ärsytystä. Jotkut Stachybotrys chartarum -kannat aiheuttavat toksisia ärsytysreaktioita, ja Aspergillus-lajit saattavat allergisoida mutta aiheuttaa myös infektioita. Pääkaupunkiseudulla kosteusvaurioituneista materiaaleista ja rakenteista on löydetty taulukon 2 mukaisia mikrobeja. Niiden sairauksia ja oireita aiheuttava merkitys on kuitenkin oleellisin osin avoin.
Tarkkaa määrää homesienten aiheuttamista tautitapauksista maassamme ei ole saatavilla. Homesienten aiheuttamat hengityselinsairaudet on parhaiten tilastoitu Työperäisten sairauksien rekisteriin (taulukko 3).
Vakavin sairaus, homepölykeuhko, on pääasiassa maanviljelijöiden ja karjanhoitajien ammattitauti. Myös muissa ammateissa homepölylle altistuminen voi johtaa homepölykeuhkoon. Sairauden ilmaantuvuuden huippu ajoittui 1980-luvun puoliväliin, jolloin maassamme todettiin yli 500 uutta maanviljelijöiden homepölykeuhkotapausta vuodessa. Nyt määrä on pienentynyt alle sataan uuteen tapaukseen vuodessa. Sairaalahoitoon johtaneen homepölykeuhkon ilmaantuvuus on maassamme 4,4 tapausta 10 000 viljelijää kohti vuodessa, ja määrä on edelleen pienenemässä. Homepölykeuhkopotilaista valtaosa toipuu viikkojen kuluessa altistumisen loppumisesta, osalla toipuminen vie kuukausia. Tauti aiheuttaa noin neljännekselle pysyvinä keuhkovaurioina eriasteista fibroosia ja emfyseemaa. Toipumista nopeuttaa systeeminen kortikosteroidihoito, mutta se ei juuri vaikuta pitkän aikavälin ennusteeseen.
Aivan viime vuosina homesienille ja bakteereille altistuminen kosteuden vaurioittamissa rakennuksissa on paljastunut niin kodeissa kuin työpaikoillakin erääksi hengityselinsairauksien syyksi. Homepölyaltistus voi aiheuttaa astman, nuhan tai konjunktiviitin tai pahentaa jo olemassa olevaa sairautta. Sairaustapauksien määrästä ei kuitenkaan ole tietoa. Homevauriorakennuksissa todetaan työperäisten sairauksien rekisterin mukaan alle kymmenen uutta homepölykeuhkoa vuosittain. Asuntojen homepölyn aiheuttamien sairastumisten määrää ei tiedetä.
Vuosittain todetaan muutamia homesienten aiheuttamia keuhkosairauksia huonokuntoisilla potilailla (invasiivinen aspergilloosi), tuberkuloosin jälkitautina (aspergillooma) tai vaikean astman ja keuhkoputkenlaajentumien myöhäiskomplikaationa (allerginen bronkopulmonaarinen aspergilloosi, ABPA).
Taulukko 1. Homesienten aiheuttamia hengityselinsairauksia. Astma
Nuha
Allerginen alveoliitti (homepölykeuhko)
ODTS (orgaanisen pölyn toksinen oireyhtymä)
Allerginen bronkopulmonaarinen aspergilloosi (ABPA)
Aspergillooma
Invasiivinen aspergilloosi
Taulukko 2. HYKS:n iho- ja allergiasairaalan mykologian laboratoriossa 1.10.1996–8.11.2001 tutkitut materiaalinäytteet (N=1880) niistä pääkaupunkiseudun kodeista, joissa on havaittu kosteusvaurioita. Materiaalin suorassa mikroskooppisessa natiivitutkimuksessa 53 %:sta näytteitä löytyi homesieniä tai mikrobikasvua. Listassa ovat tyypillisimmät mikrobilöydökset ja niiden esiintymisprosentit. tarkemmin määrittelemätön laji
Näytteistä 52,6 %:ssa oli natiivitutkimuksen perusteella mikrobikasvua
Näytteistä eristettiin 7 014 homesienikantaa
Lajimäärät ja niiden prosenttinen osuus kaikista eristetyistä sienilajeista
%
Penicillium sp.1) 1 293 18,4
Phoma sp.1) 594 8,4
Cladosporium sp.1) 576 8,2
Aspergillus versicolor 488 7,0
Acremonium sp.1) 406 5,8
Aspergillus sydowii 252 3,6
Fusarium sp.1) 221 3,2
Ulocladium sp.1) 181 2,6
Aureobasidium sp.1) 173 2,5
Trichoderma viride 120 1,7
Chaetomium globosum 101 1,4
Stachybotrys chartarum 74 1,1
Hiiva 11,6
Harvinaisia sienilajeja
Exophiala, Fonsecaea, Phialophora, Rhinocladiella 108 1,5
Scopulariopsis sp.1) 84 1,2
Verticillium sp.1) 79 1,1
Paecilomyces sp.1) 58 0,8
Tritirachium sp.1) 29 0,4
Chrysosporium sp.1) 20 0,3
Gliocladium sp.1) 10 0,1
Aktinobakteereita 446 kpl, 6,1% kaikista mikrobilöydöksistä
Taulukko 3. Homepölyn aiheuttamat työperäiset sairaudet vuosina 1992–2000 (Työperäisten sairauksien rekisteri, Työterveyslaitos). 1992 1994 1996 1998 2000
Allerginen alveoliitti 124 131 81 54 42
maatalous
112 128 62 46 34
muu toimiala
12 3 19 8 8
Astma 3 13 84 38 48
Allerginen nuha 4 15 99 56 24
ODTS 10 20 11
Yhteensä 131 159 274 168 125
Riskitekijät ja altistumisen tutkiminen
Suurin osa työperäisestä homepölyaltistumisesta aiheutuneista sairauksista on todettu maataloustyöntekijöillä. Kosteaksi jäänyt heinä ja rehu homehtuvat, ja sisäruokintakauden aikana viljelijät altistuvat homepölylle käsitellessään pilaantunutta materiaalia. Myös homehtunut sahatavara ja hakkeet ovat aiheuttaneet niitä käsitteleville henkilöille homepölyaltistumista.
Kosteus- ja homevauriorakennuksissa syntyy terveysriski silloin, kun rakenteisiin ja materiaaleihin pesiytyneet mikrobit levittävät sisäilmaan itiöitä, haihtuvia orgaanisia yhdisteitä ja toksiineja. Sisätiloissa oleskeleva ihminen voi altistua sellaisille aineille, joita ei ole terveen rakennuksen materiaaleissa tai sisäilmassa. Rakennusten homevaurioiden aiheuttama terveyshaitta riippuu yksilöllisistä herkkyystekijöistä, mikrobilajeista ja altistumisen voimakkuudesta.
Yksittäisten mikrobien terveysvaikutuksia ja vaikutusten mekanismeja tunnetaan huonosti. Kosteuden vaurioittamassa rakennuksessa todetut home- ja hiivasienet sekä sädesienet eli aktinobakteerit ovat mikrobeja, jotka käynnistävät elimistössä IgG-vasta-aineiden tuotannon, jos altistus on riittävän voimakas ja pitkäaikainen. Suurten vasta-ainemäärien löytyminen potilaan seerumista viittaa altistumiseen mutta ei tee potilaasta sairasta. Normaaliväestön vasta-ainetasot tunnetaan huonosti, joten tuloksiin pitää suhtautua kriittisesti. Alle kouluikäisiltä lapsilta IgG-vasta-aineita homeille löytyy yleensä selvästi vähemmän kuin aikuisilta.
Heikentynyt immuunivaste, vaikeat sairaudet, kuten syövät, ja niiden hoito altistavat homesienten aiheuttamille sairauksille, kuten invasiiviselle aspergilloosille, joka aiheuttaa kuoleman 80–90 %:ssa tapauksista. Krooninen astma lisää riskiä sairastua allergiseen bronkopulmonaariseen aspergilloosiin (ABPA) esiintyessään samanaikaisesti keuhkoputkenlaajentumien ja seerumin suuren IgE-pitoisuuden kanssa. ABPA on kuitenkin Suomessa harvinainen. Aikaisemmin sairastettu tuberkuloosi altistaa aspergilloomalle, jolloin jäteonteloon pesiytyy Aspergillus fumigatus -homesieni.
Työntekijöiden altistuminen homesienille
Työperäinen mikrobialtistuminen tutkitaan työturvallisuus- ja ammattitautilakeihin perustuvien ohjeiden mukaisesti. Jos työntekijällä epäillään työperäistä homepölyaltistumiseen liittyvää sairautta, tilanne tutkitaan perusteltuna ammattitautiepäilynä ja tutkimukset maksaa vakuutusyhtiö tapaturmavakuutuslain mukaisesti. Jos ammattitauti todetaan, lääkäri tekee ilmoituksen vakuutusyhtiölle (E-lausunto) ja viranomaisille (at-ilmoitus työsuojelupiiriin ja lääninlääkärille).
Työpaikkarakennuksen kosteus- ja homevaurio käsitellään työsuojelukysymyksenä. Työsuojelutoimikunta valvoo toiminnan etenemistä ja neuvottelee työterveyshuollon kanssa terveysriskin arvioinnista, potilaiden tutkimisesta ja seurannasta.
Ehkäisy
Homesienten aiheuttamien sairauksien primaaripreventio on periaatteessa yksinkertaista: estetään altistuminen. Jo sairastuneen potilaan ensisijainen hoito ja sekundaariprevention keino on altistumisen mahdollisimman pikainen eliminointi.
Homepölykeuhkoon tai homepölyn aiheuttamiin oireisiin sairastunut karjanhoitaja joutuu useimmiten jättämään navettatyön kulumassa olevan sisäruokintakauden ajaksi. Senkin jälkeen hänen on käytettävä hengityssuojainta (motorisoitu raitisilmakypärä), jos hän palaa karjanhoitotyöhön. Heinän ja rehun uudet säilöntämenetelmät ja latokuivurit ovat vähentäneet heinien homehtumista talven aikana. Uusien tautitapausten väheneminen vuosi vuodelta on esimerkki primaariprevention tehokkuudesta ja viljelijöiden työsuojelun onnistumisesta. Työterveyshuollon aktiivinen toiminta on tärkeää, jotta tauti voidaan todeta varhain.
Hometalojen kohdalla sairauksien primaaripreventio on periaatteessa yksinkertaista: hyvällä ja laadukkaalla rakentamisella ja rakennusten säännöllisellä huollolla estetään kosteus- ja homevauriot ja siten ihmisten altistuminen homepölylle. Asian tärkeys on Suomessa huomattu vasta viime vuosina, ja monilla hallinnon aloilla ja itse rakennusalalla on aloitettu tehokas opastus.
Rakennusten suunnittelussa ja itse rakentamisprosessissa on kuitenkin edelleen sietämättömiä puutteita, jotka aiheuttavat yllättäviä korjaustarpeita ja kustannuksia. Rakennusurakat ovat liian pirstottuja, jolloin kokonaisvalvonta ja vastuu hämärtyvät. Urakoiden aikataulut ovat myös liian kireitä. Halvin tarjous ei ole useinkaan paras tarjous.
Jos sairauden on aiheuttanut kosteusvaurioiseen rakennukseen (koti tai työpaikka) pesiytynyt homekasvusto, ehkäisy onnistuu vain, jos vaurio todetaan varhaisessa vaiheessa, kosteusvaurio korjataan ja homehtuneet materiaalit saadaan poistetuksi. Tämä edellyttää kiinteistön omistajalta asiantuntemusta toteuttaa rakennuksen kuntoarvio sekä valppautta tunnistaa kosteusvauriot. Julkisten rakennusten (esim. koulujen ja päiväkotien) kunto pitäisi arvioida ja havaitut virheet korjata. Kuntaliiton selvityksen (2001) mukaan suurin korjaustarve muhii kouluissa.
Jos kosteusvauriorakennuksessa on oireilevia henkilöitä, heidät tulee tutkia asianmukaisella tavalla perusterveydenhuollossa ja tarvittaessa erikoisklinikoissa.
Kosteusvaurio on korjattava välittömästi homeongelman estämiseksi. Homeiset rakenteet poistetaan homepölyaltistumisen eliminoimiseksi.
On huomattava, että homeisten rakenteiden purku- ja korjausvaiheessa altistuminen on usein voimakkainta. Suurempien korjausten aikana rakennuksessa asuminen tai työskentely ei ole suotavaa, ja myös työntekijöiden on suojauduttava. Yhdysvalloissa on ehdotettu, että homepölytyössä on suojauduttava yhtä tehokkaasti kuin asbestityössä. Pelkkä homeisen materiaalin korvaaminen uudella ei riitä, vaan syy homehtumiseen on selvitettävä ja siihen on puututtava. Jos asukkaiden oireet johtuvat homealtistumisesta, tilanne ei korjaannu ennen kuin altistavat tekijät on poistettu.
Kosteus- ja homevaurion tutkiminen
Kosteuden vaurioittaman rakennuksen tutkiminen aloitetaan rakennuskatselmuksella, jossa asiantuntija arvioi kosteuden alkuperän ja kosteusvaurion vaikeusasteen. Hän arvioi myös korjausvaihtoehdot. Jos asukkailla on homesienialtistumiseen viittaavia oireita, käynnistetään asunnon tai työpaikan tarkastus mahdollisen homealtistumisen paljastamiseksi. Usein tähän kuitenkin riittää kokeneen tarkastajan aistinvarainen arviointi, eikä tarkempiin tutkimuksiin tarvitse ryhtyä. Näkyvä home (tai homeen haju) on terveysriski, ja silloin on tarvittaessa otettava homehtuneesta materiaalista näytteitä homelajien tunnistamista ja ehkä tulevaisuudessa toksiinien mittaamista varten. Nyrkkisäännöksi sopii, että jos materiaaleissa tai rakenteissa ei näy kosteuden aiheuttamaa mikrobikasvustoa eikä tilassa ole maakellarimaista hajua, terveysriskiä ei ole tai se on vähäinen.
Usein kosteus- ja homevaurion syy löytyy helposti, mutta joskus joudutaan hankaliin purkutöihin, ennen kuin vaurion perussyy paljastuu. Homeitiöiden mittaukset ilmasta eivät yleensä anna oikeaa kuvaa mahdollisesta homeongelmasta. Rakenteissa voi olla suuri näkyvä homevaurio ilman, että itiöiden määrät ilmassa ovat tavallista suurempia. Itiöinnin voimakkuus vaihtelee homelajeittain ja ajankohdasta toiseen.
Kosteusvaurion mikrobiologiseen tutkimukseen kuuluu sekä materiaalin suora mikroskooppinen tutkimus että materiaalinäytteen viljely elatusainepinnoille. Mikroskooppisessa tutkimuksessa eli natiivitutkimuksessa tarkastellaan materiaaliin muodostunutta sienikasvustoa sekä sen aktiivista kasvuvaihetta. Muutamia poikkeuksia lukuun ottamatta sienten tunnistaminen natiivinäytteestä on kuitenkin mahdotonta. Tämä koskee osittain myös elektronimikroskooppisia näytteitä.
Homesienten tunnistaminen vaatii materiaalin viljelyn elatusainepinnoille. Viljelyllä saadaan kaikki elinkykyiset sieni-itiöt tuottamaan näkyvä pesäkekasvusto. Pesäkkeiden määrän perusteella arvioidaan näytemateriaalin homeisuutta vertaamalla tulosta vaurioitumattomasta kohteesta saatuihin tuloksiin. Sienten lopulliseksi tunnistamiseksi tarkastellaan aina elatusainemaljalle kehittynyttä sienikasvustoa makroskooppisesti ja tutkitaan mikroskoopilla tietynikäisestä kasvustosta tehty näyte, jossa pitää näkyä kullekin homesuvulle tunnusomaiset rakenteet. Sienten tunnistaminen vaatii asiantuntemusta ja kokemusta ja perustuu sienikasvuston rakenteellisiin ominaisuuksiin, jotka vaihtelevat suvuittain.
Seulonta
Seerumista löydettyjen homevasta-aineiden ajallinen yhteys altistumiseen on epäselvä; vasta-aineet voivat olla vain immunologinen muistijälki altistumisesta vuosia tai jopa vuosikymmeniä aikaisemmin. IgG-vasta-aineiden muodostumista säätelevät myös perinnölliset tekijät. Siten yksilön kohdalla IgG-vasta-aineiden mittaamista ei voi käyttää sairauden tai altistumisen seulontamenetelmänä. Jos kuitenkin tutkitaan esimerkiksi työpaikan usean työntekijän (vähintään viiden) homevasta-aineet ja selvitetään ympäristön mikrobiologisilla tutkimuksilla homesienilajit, joille ihmiset ovat altistuneet, päätelmillä on varmempi pohja. Jos työntekijöiden vasta-aineet sopivat altistumiseen, syy-yhteys on todennäköinen. IgE-vasta-ainetutkimusta ei yleensä kannata käyttää homeallergian seulon-taan sen paremmin kuin ihopistokoettakaan (prick-ihokoe). IgE-välitteinen (atooppinen) allergia johtuu erittäin harvoin opportunistisesti kasvavista homesienistä.
Toimenpiteet
Lääketieteellisten tutkimusten jälkeen potilaalle kerrotaan homepölylle altistumisen vaarat ja toimenpiteet lisäaltistumisen välttämiseksi. Hengityssuojainten käytöstä on hyötyä silloin, kun altistumista ei voi välttää kokonaan, kuten karjataloustyössä. Homepölysairauksia ehkäisevää lääkitystä ei ole.
On syytä muistaa, että nykyisen voimakkaan tiedottamisen takia jotkut potilaat kuvittelevat homesienten olevan oireidensa syynä, vaikka syy on usein heidän psyykkisessä tavassaan reagoida stressitilanteisiin. Toistuvat kalliit sisäilmatutkimukset ja esimerkiksi homevasta-aineiden määritykset seerumista vain pahentavat kierrettä.
Viime aikoina on paljastunut, että koneellisessa tuloilmalaitteistossa (huoneen tuloilmanventtiilissä ja itse tuloilmakoneen ympärillä) on käytetty päällystämätöntä ja koteloimatonta mineraali- ja lasikuituvillaa äänieristykseen. Eristemateriaalin kuituja on löytynyt merkittäviä määriä monien toimisto- ym. rakennusten huonepölystä. Mineraali- ja lasikuidut voivat ärsyttää silmiä, hengitysteitä ja ihoa sekä aiheuttaa infektioherkkyyttä. On mahdollista, että osa kosteusvauriomikrobien syyksi pannusta oireilusta johtuu näille kuiduille altistumisesta. Asia on helposti tutkittavissa pölynäytteestä. Ongelma vaatii tarkemmat selvitykset, jotka ovat käynnistyneet.
--------------------------------------------------------------------------------
Artikkelin tunnus: sae13040 (013.040)
© 2006 Kustannus Oy Duodecim
http://www.terveyskirjasto.fi/terveyskirjasto/tk.koti?p_artikkeli=sae13040
Sairauksien ehkäisy
24.10.2003
Tari Haahtela ja Kari Reijula
Esiintyminen
Riskitekijät ja altistumisen tutkiminen
Ehkäisy
Seulonta
Toimenpiteet
Esiintyminen
Homesienten itiöitä on kaikkialla, ja ne kuuluvat luonnolliseen elinympäristöön. Ne ovat osa ekologista kiertoa ja elämän ehto. Niillä voi olla ärsyttäviä ja toksisia vaikutuksia limakalvoihin, ja ne aiheuttavat joskus allergista herkistymistä, mikä on kuitenkin harvinaisempaa kuin on oletettu. Homeallergian yleisyydestä ei ole tuoreita kotimaisia tutkimuksia, eikä sairastumisriskiä osata arvioida. Kliinisen arvion perusteella ehkä noin 1–2 %:lla suomalaisista on atooppista allergiaa tavanomaisille ilmakantoisille homesienille, joista Cladosporium on yleisin ulkoilmassa ja Penicillium sisäilmassa. Homesienet aiheuttavat vain harvoin infektioita. Homesienten aiheuttamia hengityselinsairauksia on lueteltu taulukossa 1.
Sairauksia aiheuttavia homesienilajeja on useita, joista tavallisimpia ovat Aspergillus-suvun homesienet ja homesienimyrkkyjä eli mykotoksiineja tuottavat homesienilajit (esim. Stachybotrys chartarum). Monet kosteusvauriorakennuksissa kasvavat opportunistiset homesienet saavat aikaan hengitysteiden limakalvojen, silmien ja ihon ärsytystä. Jotkut Stachybotrys chartarum -kannat aiheuttavat toksisia ärsytysreaktioita, ja Aspergillus-lajit saattavat allergisoida mutta aiheuttaa myös infektioita. Pääkaupunkiseudulla kosteusvaurioituneista materiaaleista ja rakenteista on löydetty taulukon 2 mukaisia mikrobeja. Niiden sairauksia ja oireita aiheuttava merkitys on kuitenkin oleellisin osin avoin.
Tarkkaa määrää homesienten aiheuttamista tautitapauksista maassamme ei ole saatavilla. Homesienten aiheuttamat hengityselinsairaudet on parhaiten tilastoitu Työperäisten sairauksien rekisteriin (taulukko 3).
Vakavin sairaus, homepölykeuhko, on pääasiassa maanviljelijöiden ja karjanhoitajien ammattitauti. Myös muissa ammateissa homepölylle altistuminen voi johtaa homepölykeuhkoon. Sairauden ilmaantuvuuden huippu ajoittui 1980-luvun puoliväliin, jolloin maassamme todettiin yli 500 uutta maanviljelijöiden homepölykeuhkotapausta vuodessa. Nyt määrä on pienentynyt alle sataan uuteen tapaukseen vuodessa. Sairaalahoitoon johtaneen homepölykeuhkon ilmaantuvuus on maassamme 4,4 tapausta 10 000 viljelijää kohti vuodessa, ja määrä on edelleen pienenemässä. Homepölykeuhkopotilaista valtaosa toipuu viikkojen kuluessa altistumisen loppumisesta, osalla toipuminen vie kuukausia. Tauti aiheuttaa noin neljännekselle pysyvinä keuhkovaurioina eriasteista fibroosia ja emfyseemaa. Toipumista nopeuttaa systeeminen kortikosteroidihoito, mutta se ei juuri vaikuta pitkän aikavälin ennusteeseen.
Aivan viime vuosina homesienille ja bakteereille altistuminen kosteuden vaurioittamissa rakennuksissa on paljastunut niin kodeissa kuin työpaikoillakin erääksi hengityselinsairauksien syyksi. Homepölyaltistus voi aiheuttaa astman, nuhan tai konjunktiviitin tai pahentaa jo olemassa olevaa sairautta. Sairaustapauksien määrästä ei kuitenkaan ole tietoa. Homevauriorakennuksissa todetaan työperäisten sairauksien rekisterin mukaan alle kymmenen uutta homepölykeuhkoa vuosittain. Asuntojen homepölyn aiheuttamien sairastumisten määrää ei tiedetä.
Vuosittain todetaan muutamia homesienten aiheuttamia keuhkosairauksia huonokuntoisilla potilailla (invasiivinen aspergilloosi), tuberkuloosin jälkitautina (aspergillooma) tai vaikean astman ja keuhkoputkenlaajentumien myöhäiskomplikaationa (allerginen bronkopulmonaarinen aspergilloosi, ABPA).
Taulukko 1. Homesienten aiheuttamia hengityselinsairauksia. Astma
Nuha
Allerginen alveoliitti (homepölykeuhko)
ODTS (orgaanisen pölyn toksinen oireyhtymä)
Allerginen bronkopulmonaarinen aspergilloosi (ABPA)
Aspergillooma
Invasiivinen aspergilloosi
Taulukko 2. HYKS:n iho- ja allergiasairaalan mykologian laboratoriossa 1.10.1996–8.11.2001 tutkitut materiaalinäytteet (N=1880) niistä pääkaupunkiseudun kodeista, joissa on havaittu kosteusvaurioita. Materiaalin suorassa mikroskooppisessa natiivitutkimuksessa 53 %:sta näytteitä löytyi homesieniä tai mikrobikasvua. Listassa ovat tyypillisimmät mikrobilöydökset ja niiden esiintymisprosentit. tarkemmin määrittelemätön laji
Näytteistä 52,6 %:ssa oli natiivitutkimuksen perusteella mikrobikasvua
Näytteistä eristettiin 7 014 homesienikantaa
Lajimäärät ja niiden prosenttinen osuus kaikista eristetyistä sienilajeista
%
Penicillium sp.1) 1 293 18,4
Phoma sp.1) 594 8,4
Cladosporium sp.1) 576 8,2
Aspergillus versicolor 488 7,0
Acremonium sp.1) 406 5,8
Aspergillus sydowii 252 3,6
Fusarium sp.1) 221 3,2
Ulocladium sp.1) 181 2,6
Aureobasidium sp.1) 173 2,5
Trichoderma viride 120 1,7
Chaetomium globosum 101 1,4
Stachybotrys chartarum 74 1,1
Hiiva 11,6
Harvinaisia sienilajeja
Exophiala, Fonsecaea, Phialophora, Rhinocladiella 108 1,5
Scopulariopsis sp.1) 84 1,2
Verticillium sp.1) 79 1,1
Paecilomyces sp.1) 58 0,8
Tritirachium sp.1) 29 0,4
Chrysosporium sp.1) 20 0,3
Gliocladium sp.1) 10 0,1
Aktinobakteereita 446 kpl, 6,1% kaikista mikrobilöydöksistä
Taulukko 3. Homepölyn aiheuttamat työperäiset sairaudet vuosina 1992–2000 (Työperäisten sairauksien rekisteri, Työterveyslaitos). 1992 1994 1996 1998 2000
Allerginen alveoliitti 124 131 81 54 42
maatalous
112 128 62 46 34
muu toimiala
12 3 19 8 8
Astma 3 13 84 38 48
Allerginen nuha 4 15 99 56 24
ODTS 10 20 11
Yhteensä 131 159 274 168 125
Riskitekijät ja altistumisen tutkiminen
Suurin osa työperäisestä homepölyaltistumisesta aiheutuneista sairauksista on todettu maataloustyöntekijöillä. Kosteaksi jäänyt heinä ja rehu homehtuvat, ja sisäruokintakauden aikana viljelijät altistuvat homepölylle käsitellessään pilaantunutta materiaalia. Myös homehtunut sahatavara ja hakkeet ovat aiheuttaneet niitä käsitteleville henkilöille homepölyaltistumista.
Kosteus- ja homevauriorakennuksissa syntyy terveysriski silloin, kun rakenteisiin ja materiaaleihin pesiytyneet mikrobit levittävät sisäilmaan itiöitä, haihtuvia orgaanisia yhdisteitä ja toksiineja. Sisätiloissa oleskeleva ihminen voi altistua sellaisille aineille, joita ei ole terveen rakennuksen materiaaleissa tai sisäilmassa. Rakennusten homevaurioiden aiheuttama terveyshaitta riippuu yksilöllisistä herkkyystekijöistä, mikrobilajeista ja altistumisen voimakkuudesta.
Yksittäisten mikrobien terveysvaikutuksia ja vaikutusten mekanismeja tunnetaan huonosti. Kosteuden vaurioittamassa rakennuksessa todetut home- ja hiivasienet sekä sädesienet eli aktinobakteerit ovat mikrobeja, jotka käynnistävät elimistössä IgG-vasta-aineiden tuotannon, jos altistus on riittävän voimakas ja pitkäaikainen. Suurten vasta-ainemäärien löytyminen potilaan seerumista viittaa altistumiseen mutta ei tee potilaasta sairasta. Normaaliväestön vasta-ainetasot tunnetaan huonosti, joten tuloksiin pitää suhtautua kriittisesti. Alle kouluikäisiltä lapsilta IgG-vasta-aineita homeille löytyy yleensä selvästi vähemmän kuin aikuisilta.
Heikentynyt immuunivaste, vaikeat sairaudet, kuten syövät, ja niiden hoito altistavat homesienten aiheuttamille sairauksille, kuten invasiiviselle aspergilloosille, joka aiheuttaa kuoleman 80–90 %:ssa tapauksista. Krooninen astma lisää riskiä sairastua allergiseen bronkopulmonaariseen aspergilloosiin (ABPA) esiintyessään samanaikaisesti keuhkoputkenlaajentumien ja seerumin suuren IgE-pitoisuuden kanssa. ABPA on kuitenkin Suomessa harvinainen. Aikaisemmin sairastettu tuberkuloosi altistaa aspergilloomalle, jolloin jäteonteloon pesiytyy Aspergillus fumigatus -homesieni.
Työntekijöiden altistuminen homesienille
Työperäinen mikrobialtistuminen tutkitaan työturvallisuus- ja ammattitautilakeihin perustuvien ohjeiden mukaisesti. Jos työntekijällä epäillään työperäistä homepölyaltistumiseen liittyvää sairautta, tilanne tutkitaan perusteltuna ammattitautiepäilynä ja tutkimukset maksaa vakuutusyhtiö tapaturmavakuutuslain mukaisesti. Jos ammattitauti todetaan, lääkäri tekee ilmoituksen vakuutusyhtiölle (E-lausunto) ja viranomaisille (at-ilmoitus työsuojelupiiriin ja lääninlääkärille).
Työpaikkarakennuksen kosteus- ja homevaurio käsitellään työsuojelukysymyksenä. Työsuojelutoimikunta valvoo toiminnan etenemistä ja neuvottelee työterveyshuollon kanssa terveysriskin arvioinnista, potilaiden tutkimisesta ja seurannasta.
Ehkäisy
Homesienten aiheuttamien sairauksien primaaripreventio on periaatteessa yksinkertaista: estetään altistuminen. Jo sairastuneen potilaan ensisijainen hoito ja sekundaariprevention keino on altistumisen mahdollisimman pikainen eliminointi.
Homepölykeuhkoon tai homepölyn aiheuttamiin oireisiin sairastunut karjanhoitaja joutuu useimmiten jättämään navettatyön kulumassa olevan sisäruokintakauden ajaksi. Senkin jälkeen hänen on käytettävä hengityssuojainta (motorisoitu raitisilmakypärä), jos hän palaa karjanhoitotyöhön. Heinän ja rehun uudet säilöntämenetelmät ja latokuivurit ovat vähentäneet heinien homehtumista talven aikana. Uusien tautitapausten väheneminen vuosi vuodelta on esimerkki primaariprevention tehokkuudesta ja viljelijöiden työsuojelun onnistumisesta. Työterveyshuollon aktiivinen toiminta on tärkeää, jotta tauti voidaan todeta varhain.
Hometalojen kohdalla sairauksien primaaripreventio on periaatteessa yksinkertaista: hyvällä ja laadukkaalla rakentamisella ja rakennusten säännöllisellä huollolla estetään kosteus- ja homevauriot ja siten ihmisten altistuminen homepölylle. Asian tärkeys on Suomessa huomattu vasta viime vuosina, ja monilla hallinnon aloilla ja itse rakennusalalla on aloitettu tehokas opastus.
Rakennusten suunnittelussa ja itse rakentamisprosessissa on kuitenkin edelleen sietämättömiä puutteita, jotka aiheuttavat yllättäviä korjaustarpeita ja kustannuksia. Rakennusurakat ovat liian pirstottuja, jolloin kokonaisvalvonta ja vastuu hämärtyvät. Urakoiden aikataulut ovat myös liian kireitä. Halvin tarjous ei ole useinkaan paras tarjous.
Jos sairauden on aiheuttanut kosteusvaurioiseen rakennukseen (koti tai työpaikka) pesiytynyt homekasvusto, ehkäisy onnistuu vain, jos vaurio todetaan varhaisessa vaiheessa, kosteusvaurio korjataan ja homehtuneet materiaalit saadaan poistetuksi. Tämä edellyttää kiinteistön omistajalta asiantuntemusta toteuttaa rakennuksen kuntoarvio sekä valppautta tunnistaa kosteusvauriot. Julkisten rakennusten (esim. koulujen ja päiväkotien) kunto pitäisi arvioida ja havaitut virheet korjata. Kuntaliiton selvityksen (2001) mukaan suurin korjaustarve muhii kouluissa.
Jos kosteusvauriorakennuksessa on oireilevia henkilöitä, heidät tulee tutkia asianmukaisella tavalla perusterveydenhuollossa ja tarvittaessa erikoisklinikoissa.
Kosteusvaurio on korjattava välittömästi homeongelman estämiseksi. Homeiset rakenteet poistetaan homepölyaltistumisen eliminoimiseksi.
On huomattava, että homeisten rakenteiden purku- ja korjausvaiheessa altistuminen on usein voimakkainta. Suurempien korjausten aikana rakennuksessa asuminen tai työskentely ei ole suotavaa, ja myös työntekijöiden on suojauduttava. Yhdysvalloissa on ehdotettu, että homepölytyössä on suojauduttava yhtä tehokkaasti kuin asbestityössä. Pelkkä homeisen materiaalin korvaaminen uudella ei riitä, vaan syy homehtumiseen on selvitettävä ja siihen on puututtava. Jos asukkaiden oireet johtuvat homealtistumisesta, tilanne ei korjaannu ennen kuin altistavat tekijät on poistettu.
Kosteus- ja homevaurion tutkiminen
Kosteuden vaurioittaman rakennuksen tutkiminen aloitetaan rakennuskatselmuksella, jossa asiantuntija arvioi kosteuden alkuperän ja kosteusvaurion vaikeusasteen. Hän arvioi myös korjausvaihtoehdot. Jos asukkailla on homesienialtistumiseen viittaavia oireita, käynnistetään asunnon tai työpaikan tarkastus mahdollisen homealtistumisen paljastamiseksi. Usein tähän kuitenkin riittää kokeneen tarkastajan aistinvarainen arviointi, eikä tarkempiin tutkimuksiin tarvitse ryhtyä. Näkyvä home (tai homeen haju) on terveysriski, ja silloin on tarvittaessa otettava homehtuneesta materiaalista näytteitä homelajien tunnistamista ja ehkä tulevaisuudessa toksiinien mittaamista varten. Nyrkkisäännöksi sopii, että jos materiaaleissa tai rakenteissa ei näy kosteuden aiheuttamaa mikrobikasvustoa eikä tilassa ole maakellarimaista hajua, terveysriskiä ei ole tai se on vähäinen.
Usein kosteus- ja homevaurion syy löytyy helposti, mutta joskus joudutaan hankaliin purkutöihin, ennen kuin vaurion perussyy paljastuu. Homeitiöiden mittaukset ilmasta eivät yleensä anna oikeaa kuvaa mahdollisesta homeongelmasta. Rakenteissa voi olla suuri näkyvä homevaurio ilman, että itiöiden määrät ilmassa ovat tavallista suurempia. Itiöinnin voimakkuus vaihtelee homelajeittain ja ajankohdasta toiseen.
Kosteusvaurion mikrobiologiseen tutkimukseen kuuluu sekä materiaalin suora mikroskooppinen tutkimus että materiaalinäytteen viljely elatusainepinnoille. Mikroskooppisessa tutkimuksessa eli natiivitutkimuksessa tarkastellaan materiaaliin muodostunutta sienikasvustoa sekä sen aktiivista kasvuvaihetta. Muutamia poikkeuksia lukuun ottamatta sienten tunnistaminen natiivinäytteestä on kuitenkin mahdotonta. Tämä koskee osittain myös elektronimikroskooppisia näytteitä.
Homesienten tunnistaminen vaatii materiaalin viljelyn elatusainepinnoille. Viljelyllä saadaan kaikki elinkykyiset sieni-itiöt tuottamaan näkyvä pesäkekasvusto. Pesäkkeiden määrän perusteella arvioidaan näytemateriaalin homeisuutta vertaamalla tulosta vaurioitumattomasta kohteesta saatuihin tuloksiin. Sienten lopulliseksi tunnistamiseksi tarkastellaan aina elatusainemaljalle kehittynyttä sienikasvustoa makroskooppisesti ja tutkitaan mikroskoopilla tietynikäisestä kasvustosta tehty näyte, jossa pitää näkyä kullekin homesuvulle tunnusomaiset rakenteet. Sienten tunnistaminen vaatii asiantuntemusta ja kokemusta ja perustuu sienikasvuston rakenteellisiin ominaisuuksiin, jotka vaihtelevat suvuittain.
Seulonta
Seerumista löydettyjen homevasta-aineiden ajallinen yhteys altistumiseen on epäselvä; vasta-aineet voivat olla vain immunologinen muistijälki altistumisesta vuosia tai jopa vuosikymmeniä aikaisemmin. IgG-vasta-aineiden muodostumista säätelevät myös perinnölliset tekijät. Siten yksilön kohdalla IgG-vasta-aineiden mittaamista ei voi käyttää sairauden tai altistumisen seulontamenetelmänä. Jos kuitenkin tutkitaan esimerkiksi työpaikan usean työntekijän (vähintään viiden) homevasta-aineet ja selvitetään ympäristön mikrobiologisilla tutkimuksilla homesienilajit, joille ihmiset ovat altistuneet, päätelmillä on varmempi pohja. Jos työntekijöiden vasta-aineet sopivat altistumiseen, syy-yhteys on todennäköinen. IgE-vasta-ainetutkimusta ei yleensä kannata käyttää homeallergian seulon-taan sen paremmin kuin ihopistokoettakaan (prick-ihokoe). IgE-välitteinen (atooppinen) allergia johtuu erittäin harvoin opportunistisesti kasvavista homesienistä.
Toimenpiteet
Lääketieteellisten tutkimusten jälkeen potilaalle kerrotaan homepölylle altistumisen vaarat ja toimenpiteet lisäaltistumisen välttämiseksi. Hengityssuojainten käytöstä on hyötyä silloin, kun altistumista ei voi välttää kokonaan, kuten karjataloustyössä. Homepölysairauksia ehkäisevää lääkitystä ei ole.
On syytä muistaa, että nykyisen voimakkaan tiedottamisen takia jotkut potilaat kuvittelevat homesienten olevan oireidensa syynä, vaikka syy on usein heidän psyykkisessä tavassaan reagoida stressitilanteisiin. Toistuvat kalliit sisäilmatutkimukset ja esimerkiksi homevasta-aineiden määritykset seerumista vain pahentavat kierrettä.
Viime aikoina on paljastunut, että koneellisessa tuloilmalaitteistossa (huoneen tuloilmanventtiilissä ja itse tuloilmakoneen ympärillä) on käytetty päällystämätöntä ja koteloimatonta mineraali- ja lasikuituvillaa äänieristykseen. Eristemateriaalin kuituja on löytynyt merkittäviä määriä monien toimisto- ym. rakennusten huonepölystä. Mineraali- ja lasikuidut voivat ärsyttää silmiä, hengitysteitä ja ihoa sekä aiheuttaa infektioherkkyyttä. On mahdollista, että osa kosteusvauriomikrobien syyksi pannusta oireilusta johtuu näille kuiduille altistumisesta. Asia on helposti tutkittavissa pölynäytteestä. Ongelma vaatii tarkemmat selvitykset, jotka ovat käynnistyneet.
--------------------------------------------------------------------------------
Artikkelin tunnus: sae13040 (013.040)
© 2006 Kustannus Oy Duodecim
http://www.terveyskirjasto.fi/terveyskirjasto/tk.koti?p_artikkeli=sae13040
Vastaukset 7
Vanhimmat
http://www.tkk.fi/Yksikot/Biokemia/Kurssit/KE302110/Kurssi2110_2.ppt
--------------------------------------------------------------------------------
8. Mikrobeja
8.1 Luokittelu
I PROKARIOOTIT
II EUKARIOOTIT
sienet, alkueläimet, levät*
III VIRUKSET
IV PRIONIT
* ei käsitellä luennoilla
PROKARIOOTIT
(Luentoaiheet numeroituina 9-12)
9. Gram-negatiiviset*) bakteerit
10. Gram-positiiviset bakteerit
Syanobakteerit
Arkit
Luennoilla keskitytään valikoituihin bakteereihin, joilla on
A) kliinistä tai
B) teollista ja ekologista merkitystä
*) Brock = Proteobakteerit
9 Gram-negatiiviset bakteerit
9.A.1 Escherichia–, 9.A.2 Salmonella–, 9.A.3 Shigella–suvut
= enteeriset bakteerit
9.A.4 Yersinia-suku
9.A.5 Vibrio-suku
9.A.6 Campylobacter-suku
9.A.7 Helicobacter-suku
9.A.8 Neisseria-suku
9.A.9 Pseudomonas- suku
9.A.10 Spirokeetat
A. Kliinisesti merkittäviä
9.A.1 Escherichia-suku
tyyppiorganismi E. coli
mikrobiologiassa eniten tutkittu bakteeri
suolistobakteeri
syntetisoi K-vitamiinia
jotkut kannat patogeenejä;
kuten pelätty ripulitaudin aiheuttaja EHEC
EHEC
EHEC = enterohemorraagiset E. coli –kannat
kuuluisin serotyyppi: O157:H7
eroavat muista E. coli –kannoista:
ei kasvua > 44,5ºC
sorbitoli negatiivisia
sietävät alhaista pH:ta
lisääntynyt antibioottiresistenssi
Lähteet:
nautakarja, vasikat huonosti kypsennetty jauheliha; pastöroimaton maito – kanat & kananmunat ?
EHEC....
Taudinkuva:
riskiryhmä: lapset ja vanhukset
lapsilla voi esiintyä ns. HUS – oireyhtymä
(hemolyyttinen ureemia)
tarttuu pienestä solumäärästä < 100 solua E. colia
Koliformit hygienian indikaattoreina
suoliston mikrobit kuolevat vesistöissä vähitellen riippuen jäteveden lämpötilasta, auringonvalon voimakkuudesta ja ravinteiden määrästä
vaatimuksia indikaattoriorganismille:
sopii monien eri tyyppisten vesien seurantaan
läsnä, kun enteerisiä patogeenejä esiintyy
kasvaa, kun patogeenit ovat jo kuolleet (pärjää paremmin)
erottuu selvästi muista mikrobeista laboratorioseurannassa
esiintymistiheys on verrannollinen suolistomikrobi-kuormitukseen
9.2 Gram – negatiivisen bakteerin soluseinärakenteet
Monimutkainen ulkomembraani
Ulkomembraanissa fosfolipidejä, proteiineja, lipopolysakkarideja
Lipidi A
Polysakkaridi eli ydinosa
O-sivuketju
1+2+3 = LPS = Lipopolysakkaridi
LPS vahvistaa solun neg. varausta
Stabiloi, suojaa, on antigeeni, endotoksiini (myrkky)
Solun sisäpuoli
Solun ulkopuoli
9.A.2 Salmonella-suku
suku, jossa paljon merkittäviä patogeenejä
salmonelloosi = salmonella gastroenteriitti
LPS tärkeä virulenssitekijä & entsyymit
lähde: eläinten suolisto
ihmiseen kontaminoidun lihan, kanan, kananmunien & -tuotteiden, veden välityksellä
inkubaatioaika tartunnasta 8 - 48h
bakteerit valtaavat limakalvojen soluja valtava nesteiden menetys
Kaksi lajia: Salmonella enterica ja Salmonella bongori
S. enterica
Jaetaan kuuteen alaryhmään, joissa lähes kaikki merkittävimmät patogeenit
O, H, antigeenit – 2400 serotyyppiä
Vi – antigeeni
Toksiineja tuottavia kantoja
H-antigeenit (flagellat) – auttavat bakteeria liikkumaan
9.A.2 Salmonella-suku
yleisinfektioita aiheuttavat serotyypit (typhi, paratyphi) – ihmisille spesifisiä
enteriittioireita aiheuttavat infektoivat sekä ihmisiä että monia eläinlajeja (merkittävin näistä typhimurium)
Lavantauti (typhoid fever) vakava ihmisen yleisinfektio
serotyyppi typhi
bakteerit tunkeutuvat suoliston paikallisiin imusolmukkeisiin ja lisääntyvät puolustusolujen sisällä
bakteerit ilmestyvät 1-2 viikon kuluttua vereen
kulkeutuvat kudoksiin – meningiitti (aivokalvontulehdus,
pyelonefriitti (munuaistulehdus) , jne.
oireita: korkealle nouseva kuume, kova päänsärky ja sekavuus; yleistilan heikkeneminen ja ripuli
bakteerit maksaan ja sappirakkoon – hoidotta kuolleisuus 10%
ongelmana ovat oireettomat kantajat
hoito: antibiootit
Elintarvikkeiden turvallisuuden parantaminen
Aseptiikka kontaminaation välttäminen, suodatus
Alhainen lämpötila jäädytys, pakastus
Korkea lämpötila pastörointi, säilykkeet
Veden poisto kuivaus: pakkas-, sumutus-, rumpu-,…
Vapaan veden määrän pienentäminen suola/sokeri
Kemiallinen säilöntä inhibiittorit, org. hapot, nitraatit
yms.
Säteilytys UV (ionisoiva), gamma-säteet (ei-ionisoiva)
9.A.3. Shigella-suku
Gram-negatiivinen
Ihmispatogeeni, ei koskaan normaaliflooraa
Dysenteria (’’punatauti’’)
– salmonelloosia muistuttava suolistotulehdus
S. dysenteriae, S. boydii, S. flexneri, S. sonnei
iso virulenssiplasmidi (n. 210kb)
– auttaa bakteeria tarttumaan epiteelisoluun
– koodaa superoksididismutaasia (joka suojaa bakteeria epiteelisolun lysosomin toiminnalta)
S.dysenteriae serotyyppi I
– vakavimmat shigelloosit
– tuottaa paljon Shiga-toksiinia
Infektiot
tunkeutuu suolistoon
limakalvon haavautuminen
ei pysyviä kantajia
rokotteet eivät tehoa
Tartunta
ihmisestä – tarttuu helposti (ihmistiheys, hygienia, myös kosketustartunta)
Suomessa > 90% tapauksista tulee ulkomailta
myös Sh. sonnei & Sh. flexneri merkittäviä
9.A.3 Shigella-suku
9.A.4 Yersinia-suku
Gram-negatiivinen, fakultatiivinen, sauva
kuuluu enteeristen bakteerien ryhmään
joissakin eläimissä suoliston normaaliflooraa
virulenssiplasmidi tärkeä patogeenille
Y. enterocolitica
suolistotulehdukset, imurauhastulehdukset
paraneminen usein spontaania
niveltulehdus jälkitautina
tartunta : kontaminoitunut ravinto (esim. raaka sianliha)
Y. tuberculosis: Kerava ja Tuusula -06; porkkana
IS: Tuusulan ja Keravan vatsatauti varmistui porkkanasta saaduksi
3.10.2006 12:44
Tuusulan ja Keravan vatsatautiepidemian aiheuttajaksi ovat varmistuneet porkkanat. Porkkanoista ja potilaista on saatu samanlaiset bakteerinäytteet.
Koulussa sairastuneet ovat myös kertoneet syöneensä porkkanoita. Porkkanat ovat välittäneet samanlaisia yersinia-epidemioita myös 2003 ja 2004.
Kyseisten porkkanoiden toimittajan tuotteita ei Tuusulassa enää käytetä. Vastedes ei myöskään käytetä valmisraasteita vaan juurekset raastetaan omissa keskuskeittiöissä, kunta lupaa tiedotteessaan.
Tuusulassa ja Keravalla vatsataudin sai elo-syyskuussa 400 ihmistä. Suuri osa sairastuneista oli lapsia paristakymmenestä eri koulusta ja viidestä päiväkodista. (STT)
Y. pestis (musta surma, rutto)
Tartunta:
rotta/orava (kirppu) purema ihminen
ihminen ihminen hengitysteitse
Paiserutto
Keuhkokuume + verenmyrkytys (sepsis)
Hoito: tetrasykliini (suuret annokset)
Maailmanlaajuisesti päänsärky lihaskipu
- hoitamattomana enkefaliitti & artriitti & munuaisvauriot
Hoito: kefalosporiinit, amoksisilliini, tetrasykliinit
Detektointi: Elisa–testi, DNA-koetin+PCR tekniikka
9.A.10 Spirokeetat
9.B.1 Juurinystyräbakteerit
9.B.2 Agrobacterium-lajit
9.B.3 Etikkahappobakteerit
(esimerkkejä)
B Ekologisesti merkittäviä ja bioteknisesti hyödyllisiä
9 Gram-negatiiviset bakteerit
Rhizobium- ja Bradyrhizobium-suku
Gram-
pleomorfisia, sauvoja
typensitojia
sitovat ilmakehän typpeä
– nitrogenaasin toimintaan tarvittava ATP kasvilta
– sidottu typpi ammoniakkina kasville
9.B.1 Juurinystyräbakteerit
- Gram-
- sauvoja
yleisiä mullassa, eivät sido typpeä
aiheuttavat nystyröitä kasvien juuriin
Ti-plasmidi kasvin soluun genomiin opiinien ja
kasvuhormonien tuotto
- Ti-plasmidi on tärkeä kloonausvektori kasvibiotekniikassa
9.B.2 Agrobacterium-lajit
Acetobacter–suku
Etikkahapon hapetus hiilidioksidiksi – täydellinen sitruunahappokierto = ylihapettaja
b) Gluconobacter–suku
Tuottaa etanolista vain etikkahappoa (ei hiilidioksidia ) – epätäydellinen sitruunahappokierto = alihapettaja
etikkahappobakteerit ovat myös oluen pilaajia, infektoivat käymistankkeja, suodatus-, pullotus- ja paineentasauslaitteistoa
voivat infektoida hedelmiä vaurioituneista kohdista
9.B.3 Etikkahappobakteerit
Hiivat tuottavat etanolia, josta etikkahappobakteerit voivat tuottaa etikkahappoa
lähtömateriaali: viinit, siiderit
10.A.1 Staphylococcus-suku
10.A.2 Streptococcus-suku
10.A.3 Listeria-suku
10.A.4 Gram+ itiöivät bakteerit
10.A.4.1 Bacillus-suku
10.A.4.2 Clostridium-suku
10.A.5 Corynebacterium-suku
10.A.6 Mycobacterium-suku
10 Gram–positiivisia bakteereita
A Kliinisesti merkittäviä
10.A.1 Staphylococcus-suku
- fakultatiivisia kokkeja
kuuluvat normaaliflooraan, opportunisteja patogeeneja
eivät itiöi
Staphylococcus aureus
märkäiset tulehdukset, paiseet
koagulaasi+, hyydyttää plasmaa
tuottaa hemolysiinejä, eksfoliatiivisiä toksiineja, enterotoksiinia
S. aureus – 90% penisilliiniresistenttejä kantoja
50 % väestöstä kantajia (nenä/kädet)
Tartunta:
suoran kontaktin, vaatteiden, pölyn tms. kautta
Potilaan vastustuskyvyn paikallinen heikkeneminen – esim. haava, virusinfektion jälkitila, vieraan esineen aiheuttama kudostuho
Vastasyntyneet, diabeetikot, immunosupressiiviset lääkkeet
Bakteerin virulenssi
10.A.1 Staphylococcus-suku
Sairaalaepidemiat
Moniresistentit S. aureus –kannat yleistyneet
Yli 90% kannoista tuottaa penisillinaasia
MRSA = metisilliiniresistentit S.aureus
MRSA perustuu kromosomaaliseen mecA–geeniin: soluseinään tuottuu muuntunutta penisilliiniä sitovaa proteiinia
MRSA–kannat myös resistenttejä muille kuin penisilliinityyppisille antibiooteille
Antibioottiresistenssin mekanismeista
Kohteen suojaus
Ulkomembraanin läpäisemättömyys
Suurimolekyyliset antibiootit eivät pääse diffundoitumaan Gram-negatiivisten ulkomembraanin läpi –kulku poriinien kautta on estynyt
b) Sytoplasminen membraani esteenä ? Ei kovin tehokas resistenssimekanismi
2. Antibiootin entsymaattinen inaktivointi
Entsyymi, jota bakteerit tuottavat, hajottaa antibiootin
Esimerkkinä ß-laktaamaasi
- Gram- erittävät periplasmiseen tilaan ja vähentävät poriinien avulla antibiootin pitoisuutta korkeampi resistenssi kuin vastaavasti Gram+
- Voidaan kumota resistenssi lisäämällä ß-laktaamaasi-inhibiittori
3. Antibiootin pumppaus ulos bakteerisolusta
Solulimasta poistetaan esim. proteiinisynteesin toimintaa häiritsevät antibiootit
Transportteri–proteiinit (kuljetusproteiinit)
Usein bakteerilla muita mekanismeja toimii samanaikaisesti
fakultatiivinen kokki
monet lajit tärkeitä maitohapon tuottajia
monet patogeenejä
laaja ja heterogeeninen suku
Streptococcus pyogenes
- A-ryhmän (ß-hemolyyttinen) streptokokki
virulenssitekijöitä:
kapseli, M-proteiini ja C-polysakkaridi
tuottaa myös eksoentsyymejä.
esim. DNA:ta hajottavat streptodormaasit
myös hyaluronidaasia
erytrogeenistä toksiinia (tulirokon ihottuma)
10.A.2 Streptococcus-suku
Infektiot:
tonsillitti (= angiina), tulirokko, ihoinfektiot
Streptococcus pneumoniae
esiintyy usein normaalisti ylähengitystiehyeissä keuhko- & aivokalvontulehdukset
muita streptokokkeja:
- suun normaaliflooraa: Str. sanguis, Str. mitis, Str. salivarius, Str. mutans (osallistuvat myös karieksen kehittymiseen)
10.2. Streptococcus -suku
10.A.3 Listeria-suku
Gram+, ei-itiöiviä, sauvoja, aerobeja ja fakultatiivisiä anaerobeja
ympäristöbakteeri; luonnosta/tuotantotiloista elintarvikkeisiin
ei vaaraa terveelle aikuiselle/YOPI–riskiryhmät
pehmeät juustot, tyhjiöpakatut savukalat, pateet, kestomakkarat, pastöroimaton maito!
Suomessa siipikarjanlihassa n. 30% ; lihavalmisteissa 1-2%
lisääntyy jääkaapissa infektioita edeltää pitkäaikainen säilytys
L. monocytogenes ihmispatogeeni
10.A.4 Itiöivät bakteerit
Jaottelu perustuu:
- morfologiaan
- hapen käyttöön
- energiametaboliaan
Merkittävimmät suvut
1) Bacillus (katalaasi+, superoksididismutaasi+
= ehdottomia aerobeja
2) Clostridium (katalaasi-, superoksididismutaasi(+)
= ehdottomia anaerobeja
Gram+ tai +/-
sauvoja
monet liikkuvia
itiöiden sijainti tärkeää luokittelussa
geneettisesti heterogeenisiä
ekologisesti sukulaisia
monet Bacillus–lajit tuottavat antibiootteja
(basitrasiini, polymyksiini, gramitsidiini)
10.4.B.1 Bacillus
Bacillus anthracis
aiheuttaa pernaruttoa (Anthrax)
tauti aiheutuu anthrax-toksiinista
infektiotauti: tunnetaan nautakarjan, lampaiden, vuohien ja kasvissyöjäeläinten sairautena
bakteeri muodostaa itiöitä
säilyvät vuosia/vuosikymmeniä maaperässä
ihmisen sairastuminen harvinaista
ei tartu ihmisestä toiseen
10.4.B.1 Bacillus
Miten pernarutto tarttuu ?
1. Ihokosketuksessa kudoksiin rikkoutuneen ihon läpi
2. Hengitysteiden kautta
- sairaan eläimen villoihin tai vuotiin jääneiden itiöiden
hengittäminen
- itiöt hengitysteiden limakalvojen kautta imusolmukkeisiin itävät bakteereiksi
3. Mahasuolikanavan kautta
- syötäessä sairaan eläimen huonosti kypsennettyä lihaa
Pernaruton hoito:
penisilliini, tetrasykliini, siprofloksasiini; mahdollisimman aikaisin
Mistä USA:n 2001 pernaruttobakteerit tulivat ?
Ames-kanta/Vollum 1B –kanta ?
USA:ssa kehitetty Ames–kannasta bioasetta 1990- luvun lopulta lähtien
Virallisesti USA lopettanut ohjelman 1969
kanta on Etelä-Afrikkalaisessa kantakokoelmassa
Myös kokoelmissa: Louisiana State University, Northern Arizona Univ.; US Army Medical Research Inst. For Infectious diseases; Chemical and Biological Defence Establishment, Porton Down, UK; Suffield Biodefence Lab., Canada
Bioaseen kieltosopimus ja sopimuksen valvontaongelma
1969 bioaseiden lopetus – USA:n aloite
1972 sopimus biologisen aseen ja toksiiniaseen
kieltämisestä
1990-91 Persianlahden sota – Irak uhkasi bioaseella – 1995 YK:n valvontakomissio totesi että Irakilla oli varsin laaja bioaseohjelma
Bioasemikrobit ja -toksiinit
Sopiva bioasemikrobi
- aiheuttaa tartunnan hyvin pienellä mikrobimäärällä
- säilyy hyvin
- aiheuttaa vaikeaa tautia
- aiheuttaa vähäistä kuolleisuutta: tavoitteena vastustajan saattaminen taistelukyvyttömäksi
- on usein bakteeri; myös virukset mahdollisia
miten tuotetaan ?
Bioasebakteereja
kohtalainen
kohtalainen
aerosoli
Jänisrutto
Francisella tularensis
ei
kohtalainen
vesi
Kolera
Vibrio cholera
ei
kohtalainen
aerosoli
Bruselloosi
Br. melitensis, suis, abortus, canis
kokeilussa
ei
vesi
Botulinum- toksiini
Cl. botulinum
kohtalainen
kohtalainen
aerosoli
Rutto
Yersinia pestis
kohtalainen
kohtalainen
aerosoli
Pernarutto
B. anthracis
Rokotus
Lääkehoito
Infektiotapa
Tauti/ toksiini
10.4.B.2. Clostridium-suku
Luonnon maabakteereja, myös ruoansulatuskanavassa
Kliinisesti merkittävät:
Cl. tetani
aiheuttaa jäykkäkouristusta
harvinainen, vakava
itiöt mullasta haavaan
itäminen vegetatiivinen (anaerobiset olosuhteet)
tuottaa neurotoksiinia = tetanopasmiini
tetanopasmiini
- proteiini
- sitoutuu hermosoluihin tiettyihin lipideihin
- estää lihasten rentoutumisen
- antitoksiini suojaa, myös PDT – kolmoisrokoite
- haavojen profylaksi tärkeää
Cl. botulinum
aiheuttaa botulismi-ruokamyrkytystä
esiintyy vedessä ja maassa itiöt raakoihin elintarvikkeisiin (myös teurastuksen yhteydessä)
tuottaa neurotoksiinia
vakava, jopa tappava ruokamyrkytys
Cl. perfringens
10.B.5 Corynebacterium-suku
Corynebacterium
kuuluisin C. diphtheriae (aiheuttaa kurkkumätää)
monet Corynebacterium–suvun jäsenet ovat myös ihon normaaliflooraa
Kurkkumätä (difteria)
kulkutauti, nyk. tehokas rokotusohjelma suojaa
bakteriofaagin koodaama toksiini vaikuttaa eukariottisolun proteiinisynteesiin
antitoksiini neutraloi
Infektio
membraani nieluun ja nielurisoihin hengitysteiden tukkeutuminen bakteerit limakalvoilla toksiini elimistöön
bakteeri herkkä antibiooteille
10.B.6. Mycobacterium-suku
haponkestäviä sauvoja
ehdottomia aerobeja, kasvu hidasta
atyyppiset mykobakteerit = opportunisteja
Mycobacterium tuberculosis
aiheuttaa tuberkuloosia (=keuhkotauti)
bakteerin soluseinässä mykolihappoja 60% kuivapainosta – hydrofobinen solu
hidas kasvu
kasvua makrofaagien sisällä
- viljely keuhkotuberkuloosin yskösnäytteistä
Tuberkuloosi
Vastustuskyky + immuniteetti
- luontainen tai hankittu
- tuberkuliinikokeet
- ihotestiantigeeni = Mantoux – testi
- + reaktio tartunnasta tai BCG–rokotteesta
Ennaltaehkäisy
- BCG–rokotus
- joukkotarkistukset
- riskiryhmien valvonta
BCG-rokote eli Calmette-rokote on eläviä, heikennettyjä tuberkuloosia
aiheuttavia bakteereja (nautatuberkuloosibakteeri, Mycobacterium bovis)
Mycobacterium leprae
aiheuttaa lepraa (=spitaali)
ei voida viljellä ravintoalustoilla – kudosviljelmät
nyk. n. 10-12 miljoonaa tapausta
Keski-Afrikka; Aasian eteläosat; Vietnam (ei Suomessa)
Hidas (vuosikymmeniä)
Hoito: kemoterapia, rekonstruktiivinen kirurgia
M. kansasii – keuhkoinfektiot,
M. marinum – ’’uima-allas granulooma’’ ihossa
10. Gram – positiiviset bakteerit
B Teollisesti merkittäviä
10.B.1 Maitohappobakteerit (elintarvikesovellukset)
10.B.2 Bacillus–suku (entsyymien tuotto; GMO–
sovelluksia)
10.B.3 Streptomyces– suku (antibioottien tuotto)
Mikrobien teollisia sovellutuksia - esimerkkejä
10.B.1 Maitohappobakteerit
Gram+, eivät itiöi
katalaasi –
fermentatiivinen metabolia
sokeri maitohappo (päätuote)
aerotolerantteja anaerobeja
ei sitruunahappokiertoa – ATP:tä ei voida tuottaa hengittämällä
alhainen pH:n sieto eivät siedä alhaista pH:ta !
vaativat rikkaan ravintoalustan
eivät kasva ilman fermentoitavaa hiilihydraattia
Metabolia samankaltaista kuin muilla bakteereilla
kaupallista arvoa on
laktoosin fermentoinnilla,
sitraatti- ja typpimetabolialla sekä
omenahappometabolialla.
10.B.1 Maitohappobakteerit
glukoosi käymissubstraattina päätuote maitohappo
Homofermentaatio (homolaktinen)
- sokerit muuntuvat 80-100%:sesti maitohapoksi
Heterofermentaatio
- ekvimolaarinen seos maitohappoa, etanolia, CO2 ja muita tuotteita (muurahais- & etikkahappo)
Metabolia
10.B.1 Maitohappobakteerien merkitys
määräytyy näiden organismien aineenvaihdunnan perusteella
Assosiaatio korkeampien kasvien kanssa
hyödyntävät kasvikudoksen hajoamistuotteita
elintarvikkeisiin hapatus
viinit, panimotuotteet
2) Assosiaatio maidon ja maitotuotteiden kanssa
- voi, juusto, piimä, jogurtti
3) Normaalia limakalvojen (myös suoliston) mikrobiflooraa
- probioottisuus ?
- tuoteitta markkinoilla
4) Jotkut patogeenejä – ei hyötykäyttöä
10.B.1 Maitohappobakteerien merkitys
10.B.1 Maitohappobakteerisukuja
1. Streptococcus, Lactococcus, Enterococcus
2. Leuconostoc
3. Pediococcus
4. Lactobacillus
10.B.1.1 Streptococcus, Lactococcus, Enterococcus -suvut
kuuluivat ennen kaikki samaan sukuun
kokkeja, eivät muodosta terttuja
homofermentatiivisia
Streptococcus
pyogeeniset 2) oraaliset 3) muut
elintarvikkeiden tuotannossa vain Str.thermophilus on merkittävä – jogurtit
b) Lactococcus
ainoa merkittävä tuottoprosesseissa on Lc. lactis, joista kahta alalajia hyödynnetään:
Lc.lactis subsp. lactis; Lc.lactis subsp. cremoris
c) Enterococcus
ei tuottoprosesseihin meijeripuolella
jopa patogeenejä
käyttö probiootteina ?
10.B.1.2 Leuconostoc-suku
heterofermentatiivinen kokki
tuottaa huomattavia määriä diasetyyliä sitraatista maidossa,
hyötykäyttö: Ln. mesentroides subsp. cremoris – meijeriteollisuus
tärkeitä kasvimateriaalin spontaanifermentaatioissa
Ln.oenos Oenococcus oeni – viinin/siiderin malolaktinen käyminen
10.B.1.3 Pediococcus-suku
kokkeja, muodostavat terttuja
homofermentatiivisia
merkitys: elintarviketeollisuudessa hyödyllisiä ja haitallisia
P. damnosus: – oluen pilaantuminen – tuottaa diasetyyliä
P. acidilactici & P. pentosaceus – makkarastarttereissa ja rehunsäilönnässä
myös juustojen kypsytyksessä
10.B.1.4 Lactobacillus-suku
suuri ja heterogeeninen ryhmä
32-53% mol G+C = kaksi kertaa suurempi hajonta kuin normaalista monella suvulla
heterogeenisyys johtuu määritelmästä: sauvamaiset MHB:t
Obligatoriset homofermentatiivit
Fakultatiiviset heterofermentatiivit
Obligatoriset heterofermentatiivit
Lactobacillus – hyötykäyttö ja esiintyminen luonnossa
hyvin yleisiä luonnossa
eniten alhaista pH:ta sietäviä (vrt. muut MHB:t)
usein viimeistelevät spontaanit (tuorerehu/kasvis) fermentaatiot
myös suun, suoliston, yms. limakalvojen populaatiota
Lb. brevis, Lb.casei, Lb.plantarum – useita habitaatteja
hapanleivonta – Lb. sanfrancisco
jogurtti – Lb. delbrueckii/Lb. bulgaricus
Maitohappobakteerien toiminta maidossa
Laktoosin fermentointi maitohapoksi ja pH:n lasku
Proteiinien hydrolyysi
Aromiyhdisteiden muodostuminen
Solunulkoisten polysakkaridien muodostus
Inhiboivien yhdisteiden tuotto
Starttereiden teollinen käyttö ja tuotto
Startterit
mikrobivalmisteita joita lisätään raaka-aineeseen tai tuotteeseen
sovelluksia elintarvike- ja rehutuotannossa
voivat edesauttaa toiminnallaan haluttujen ominaisuuksien muodostumista raaka-aineessa tai tuotteessa
stattereilla voi olla myös spesifinen mikrobisidinen tai probioottinen vaikutus
MHB
Sitruunahappometabolia
jotkut MHB:t voivat metaboloida sitruuna- tai omenahappoa sokerimetabolian yhteydessä
sitruunahappoa on raakamaidossa ja hedelmissä
sitruunahappometabolian lopputuotteet:
asetaatti, diasetyyli, asetoiini, 2,3-butaanidioli, hiilidioksidi
diasetyyli tärkeä makukomponentti piimässä, voissa, smetanassa, rahkassa ja ranskankermassa
etikkahappo on myös flavorikomponentti
hiilidioksidi muodostaa reikiä juustoihin
MHB
Omenahappometabolia
jotkut MHB:t voivat muuntaa omenahappoa (esim. viineissä) maitohapoksi
tuotantoteknisesti on kyseessä terävän makuisen omenahapon muuntamisesta pehmeämmän makuiseksi maitohapoksi (= viinien malolaktinen käyminen)
Makkarastartterit
koostuvat MHB:sta ja/tai mikrokokeista
voidaan lisätä MHB:ta kestomakkaroiden, keittomakkaroiden ja savukinkun hygieenisen turvallisuuden, maun ja konsistenssin parantamiseen
- pH:n ja aw:n lasku parantaa säilyvyyttä,
- lihan proteiinien koaguloituminen rakennemuutokset siivutettavuus paranee
osa maku– ja aromiyhdisteistä myös mikrobiperäisiä
Vihannestartterit
suurin osa vihannessäilykkeistä ilman startteria; hyödynnetään luonnollista MHB–flooraa
esim. suolakurkut ja oliivit – siirrosteena edellisen erän fermentoitu suolaliemi
Starttereiden käytön edut:
- haittamikrobien hallinta
- kaikkien fermentoitavien sokerien poisto
- saadaan metaboliatuotteita, joita ei synny spontaanista
- voidaan myös fermentoida lämpökäsiteltyjä vihanneksia
Säilörehun valmistus
säilörehu ei saa sisältää terveydelle vaarallisia mikrobeja
käytetyt mikrobit eivät saa aiheuttaa maitoon maku- tai hajuvirheitä; eivät saa heikentää maidon jalostusmahdollisuuksia
niitetyssä ruohossa MHB:tä ja muita mikrobeja
MH-käyminen happamuus
käyminen lakkaa, kun pH 500 kb)
tuotto liittyy ehkä itiöiden ’’suojelemiseen’’
Antibioottien teollinen tuotto
edellytyksenä tuoton toimivuus suuren mittakaavan fermentoreissa
puhdistusmenetelmät, erotusmenetelmät:
konsentrointi, uutto tai adsorptio/ioninvaihto/kemialliset käsittelyt
tavoitteena puhdas, kiteytetty tuote
ongelmana mikrobien muut antibiootit
kannan valinta tärkeää
hyvä tuotto mutatointi/geenitekniikka/metaboliamuokkaus
Propionibakteerit
aerotolerantteja anaerobeja
lopputuotteet: propioni-, etikka, orgaaniset hapot CO2
Meijeriryhmä
- juustojen konsistenssi & flavorit
Ihon propionibakteerit
Bifidobakteerit
- suolistoflooraa
- probioottisia vaikutuksia
10.B.4 Muita hyödyllisiä Gram+
11. Syanobakteerit
Fotosynteettisiä bakteereja on seuraavissa ryhmissä:
Syanobakteerit (oksygeenisiä)
Purppurabakteerit (anoksygeenisä)
- purppurarikkibakteerit
- purppura ei-rikkibakteerit
3. Vihreät bakteerit
- vihreät rikkibakteerit
- vihreät ei-rikkibakteerit
Fotosynteettinen laite
Valoenergiaa keräävät antennit
Reaktiokeskus
Elektroninsiirtoketju
tapahtuu membraanissa tai siihen sitoutuneena
1. Syanobakteerit (10./III, s. 41)
tylakoideissa, absorboivat valoa 550-700 nm välillä
2. Purppurabakteerit (8.1/I, s. 20)
membraanissa, absorboivat valoa 1000 nm lähellä
3. Vihreät bakteerit (12/V s. 42)
reaktiokeskus ja elektroninsiirtojärjestelmä membraanissa, antenniklorofyllit klorosomeissa
absorboivat valoa 700-800 nm välillä
Valoenergian muuttaminen kemialliseksi energiaksi
mikrobit keräävät valoa antenneilla (pigmentit)
antennit siirtävät valoenergian fotosynteettiselle reaktiokeskukselle
reaktiokeskuksessa proteiineihin sitoutuneita klorofyllimolekyylejä
valoenergia nostaa klorofyllin yhden p–elektronin nousun korkeammalle orbitaalille
klorofyllimolekyyli luovuttaa e:n elektroninsiirtoketjuun
elektroni luovuttaa energian, jolloin fotosynteettisen organismin kelmussa syntyy ATP:tä
valoenergia sähköjännitteeksi voidaan tehdä kemiallista työtä
Syanobakteerit ja niiden merkitys luonnossa
monia morfologisia ryhmiä, monet liikkuvia
kaukaista sukua Gram+ -bakteereille
vesistöissä, kuumissa lähteissä, suolajärvissä (myös aavikoilla ja kiviin kiinnittyneinä)
eroavat muista bakteereista membraanin rasvahappokoostumuksessa
väri tulee pyosyaniini–pigmentistä + vihreä klorofylli , joillakin myös punainen pigmentti
kaasurakkulat auttavat kellumaan
yksinkertaiset
vitamiineja ei tarvita
nitraatti tai ammoniakki typenlähteenä
suurin osa ei voi käyttää org. yhdisteitä hiilenlähteenä
ei kasvua pimeässä
jotkut voivat assimiloida yksinkert. yhdisteitä (glukoosia), jos valoa on läsnä ATP:tä saadaan fotofosforylaatiossa
jotkut voivat kasvaa pimeässä hiilihydraateilla
anoksygeeninen fotosynteesi mahdollinen, jos sulfidia on läsnä
Syanobakteerien ravinnevaatimukset
Syanobakteerit tuottavat toksiineja
1) Hepatotoksiset peptidit
- vaikuttavat maksan toimintaan
- syklisiä heptapeptidejä ja pentapeptidejä
2) Neurotoksiinit
- hermokudoksen toimintahäiriöt
Syanobakteerit tuottavat myös haju- ja makuhaittoja
12. Arkit
eivät ole eubakteereja
sietävät hyvin vaativia olosuhteita
mm. paine, lämpötila (kylmä, kuuma), pH, anaerobioosi ja monet kaasut
tässä keskitytään arkkeihin ryhmänä, ei erillisiä sukuja – käsitellään merkitystä luonnossa & mahdollista hyödyntämistä
suolakerrostumissa, suolajärvissä
minimi 9% NaCl
erikoinen fotofosforylaatio (ATP:n tuottoon)
kasvu anaerobisissa olosuhteissa purppuramembraani
happi läsnä – membraani on punainen
12.1 Halofiilit
Halofiilien biotekniset hyödyntämismahdollisuudet
Biopolymeerit
Pinta-aktiiviset yhdisteet
Biomuovit
Orgaaniset osmolyytit
Erikoiskemikaalit
Yksisoluproteiinit
Entsyymit
12.2 Metanogeenit
tuottavat metaania (=biokaasu)
anaerobeja
substraattina vety, CO2, formiaatti, asetaatti, metanoli
anaerobisen ravintoketjun päässä; sedimenteissä, ruoansulatuskanavassa, lietteen hauduttamoissa
12.2.1 Metaanikäymisen olosuhteet
tarpeeksi hiilihydraatteja
oikeat ravinnesuhteet; C:N:P
alhainen redoxpotentiaali
pH 6,5-8,0
20 – 60 C°
vesi
Biokaasu
maatalouden jätteet
meijerijätevesi, puristehiivan jätevesi, paperijätevesi, panimojätteet, juurikasjätteet
muita: teurastamojätteet; yhdyskuntajätteet
Biokaasu: hyvät & huonot puolet
Hyvät
Energian lähde
Jätteiden org. kuormituksen vähentäminen
Ravinteiden kierto
Patogeenien tuhoutuminen
Huonot
Räjähdysvaara
Hinta ?
Vaatii huoltoa
Saastuttamislähde ?
12.3 Hypertermofiilit ja termoasidofiilit
eniten lämpöä sietäviä organismeja
lämmönkestävät makromolekyylit, tehokkaat korjausmekanismit
solunsisäisten osmolyyttien konsentraatio korkea
12.3.1 Elämää korkeissa lämpötiloissa
Proteiinit
termostabiilien proteiinien ydin hydrofobinen
enemmän ionisia interaktioita aminohappojen välillä proteiinien pinnoilla
erikoinen laskostuminen
chaperonin proteiineja paljon
2) DNA:n kestävyys
DNA:n kierteisyys erikoinen
proteiinit stabiloivat
– nostavat sulamislämpötilaa, muokkaavat konformaatiota
3) Lipidien stabiilius
kovalentisti kondensoitunut ’’yksikkö membraani’’ -monolayer
12.3.1 Elämää korkeissa lämpötiloissa
II EUKARIOOTIT
tärkeitä org. materiaalin hajottajia
valtaavat myös kasvien ja eläinten soluja
aiheuttavat viljakasvien & teollisten tuotteiden tuhoa
hyödyllisiä tuotteita: alkoholi, org. hapot, entsyymit, antibiootit, steroidit, psykodeliset ja eufooriset uutteet
tärkeitä tutkimusmalleja genetiikassa
II 1. Sienet
Sienten pääryhmät:
Fykomykeetit (sisältää luokat: Chytridiomycetes ja Oomycetes)
Zygomykeetit (yhtymäitiöiset)
Askomykeetit (kotelosienet)
Basiodiomykeetit (itiökantaiset)
Deuteromykeetit (vaillinaiset sienet)
Sienet ovat:
eukariootteja
heterotrofeja
monitumallisia
ei-fotosynteettisiä
suurin osa aerobeja
II 1.1 Sienten rakenne ja kasvu
yksi/monisoluisia
rihmat = hyyfit myseeli
koenosyyttiset väliseinät
soluseinässä (60% kuivapainosta) kitiiniä, myös selluloosaa
rasva–aineet: suojaavat vettymiseltä
melaniinipigmentit: tummia väriaineita
(jatkoa sienen rakenne)
thallus = vegetatiivinen osa:
a) yksi pyöreä solu
b) myseeli
Lisääntymisessä thallus toimii joko lisääntymisrakenteena tai alustana
sienet voivat olla heterokaryootteja tai homokaryootteja
suvullinen tai suvuton lisääntyminen
1.1.1 Sieni-itiöt
sis. kaiken geneettisen materiaalin, jota tarvitaan uuden yksilön tuottamiseen
voivat olla dormantteja
kestävä seinämä – verkkomainen & monikerroksinen
vähäinen vesipitoisuus
germinaation stimulantteja:
n-nonanoli, vetyperoksidi, peroksidit, lämpö
germinaation estäjät:
RNA:n translaation esto; entsyymien aktivaation esto
Itiöt
Leviäminen
1. Aktiivinen
- hajoava itiöemä
- asteittainen erkaneminen
2. Passiivinen
kuivat itiöt (tuuli, ilmavirta)
märät itiöt ( limakerros)
1.2 Sienten kasvatuksesta
Alustat
käytetään miel. luonnonmateriaaleja
säilytetään kaura- tai maissijauhoalustoilla, Czapek-agar, mallasuute-agar
Identifiointi
suora mikroskopointi
natiivipreparaatit
Luennoilla esitetään esimerkkejä hiivoista ja rihmasienistä sekä niittyviä bioteknisiä hyödyntämismahdollisuuksia ja haittoja
1.3 Hiivat (ks. Ilkka Virkajärven luento 12.10.)
1.4 Rihmasienet:
1.4.1 Penicillium
1.4.2 Aspergillus
1.4.3 Fusarium
1.3. Hiivat (yleistä)
Lisääntyminen
1) kuroutumalla
2) suvullisesti
Fysiologia
oksidatiivisia tai fermentatiivisia; yksisoluisia
kasvu parasta kosteassa
korkeissa sokeri- & suolapitoisuuksissa
optimi 25-30oC : max n. 35-47oC
pH 4 - 4,5
aerobiset olosuhteet: kasvua
paras energianlähde: sokerit
anaerobiset olosuhteet: etanoli, CO2, muut käymistuotteet
Saccharomyces – suku merkittävä
II 1.4 Rihmasienet
1.4.1 Penicillium - suku
yleinen maassa, hajoavassa org. materiaalissa
itiöt yleisiä ilmassa
monet lajit tuottavat antibiootteja
P. notatum - Fleming 1929
nyk. teollisessa tuotannossa P. chrysogenum & muita lajeja
synteettinen penisilliini
- heikko teho
- semisynteettiset tehokkaampia
P. roqueforti
Roquefort, Stilton, Gorgozola - juustot
kasvatus - kuivaus - paketointi - lisäys juustomassaan
P. camemberti
Camembert-juusto
kasvatus perinteisesti keksipohjaisella alustalla
itiöt suihkutetaan kypsyvän juuston pinnalle
proteolyysi ja aromit
Esimerkki:
- Laktaami antibiootit (penisilliini ja johdannaiset)
Penisilliini–G:tä tuotetaan submerrsifermentoinnilla mittakavassa 40 000 -200 000 l
aerobinen prosessi
penisilliini on sekundäärimetaboliitti
maissinliotusvesi hyvä alusta
laktoosi hiilenlähteenä
penisilliini tuottuu ulos solusta solut erotetaan pH alas uutto orgaanisella liuottimella
konsentrointi alkaliseen vesiliuokseen konsentrointi kiteytys
Mykotoksiinit
luonnossa sienet tuottavat, jotta saisivat paremmin ravinteita
myrkyllisiä ihmiselle, eläimille, hyönteisille, kasveille, mikrobeille
toksisuus vaihtelee: tie elimistöön, vastustuskyky, kem. yhdiste, konsentraatio ?
mykotoksiinit ihmiseen: suun kautta, hengitysteitse, ihon läpi
kasvu ei välttämättä korreloi toksiinien tuoton kanssa
toksiinit vaikuttavat yleisimmin
a) maksaan ja munuaisiin
b) hermosoluihin
Penicillium – mykotoksiineja
a) okratoksiini
ohrasta ja viljakasveista
akkumuloituu myös eläimen rasvakudokseen - ihmiseen elintarvikkeen välityksellä
b) patuliini:
omenamehuissa
P. expansum - hedelmien patogeeni - tuottaa toksiinia mädätyksen yhteydessä
mätänevien omenien & päärynöiden käyttö mehuissa/siidereissä !
c) PR-toksiini
- P. roqueforti
II 1.4.2 Aspergillus-suku
maassa
usein pilaajia, taudinaiheuttajia, teollisesti hyödynnettyjä
homemaisia rihmasieniä, pesäkkeet vihertävänsävyisiä
kliinisyys:
opportunisteja
A. fumigatus, A. niger, A. glaucus
- homepölykeuhko, korvainfektiot ym.
A. flavus
- aflatoksiini
Pilaajina
pelätty aflatoksiini elintarvikkeissa
harvinainen,
voi esiintyä meijeri-, leipomotuotteissa, mehuissa, maapähkinöissä, rehuissa yms.
Teollinen hyödyntäminen
tuottavat entsyymejä
pektinaasi, amylaasi, katalaasi
sitruunahapon tuotto
itämaisissa elintarvikkeissa
Aspergillus ja toksiinit
suurin osa lajeista ovat elintarvikkeiden pilaajia ja tai luonnossa hajottajia
hyvin yleisiä jyvissä, pähkinöissä, mausteissa - trooppinen ilmasto suosii
Aflatoksiinit
toksisia nisäkkäille, kaloille, siipikarjalle
maksakirroosi, maksavauriot, karsinogeeni, immunosuppressiivinen vaikutus
reaktiiviset välituotteet sitoutuvat solujen DNA:han - transkriptio häiriintyy - mutageneesi & karsinogeneesi
alentavat myös solujen ATP:n tuottokykyä
II 1.4.3 Fusarium-suku
Monet lajit kasvipatogeenejä (viljat); myös saprofyyttejä
kontaminoivat maissia, vehnää, ohraa, kauraa & näistä tehtyjä tuotteita
tuottaa mykotoksiineja ja oluen ylikuohuntatekijöitä
mykotoksiinien vaikutukset usein eläimissä;
raja-arvot rehu/ihmis-ravinnoksi erilaiset
johtaa immuunipuolustuksen heikentymiseen - assosiaatio leukemian kanssa ?
F. poae - myös Suomessa
Suomessa mykotoksiinit eivät toistaiseksi ole ongelma
Pilaajasienet elintarvikkeissa & raaka-aineissa
Vaikuttavat tekijät: elintarvikkeen ominaisuudet & ulkoiset tekijät
Viljojen ja hedelmien pilaantuminen:
ravintoarvon heikkeneminen
kasvin energiahukka
itämättömyys
värin, maun muutokset (hapot, sivumaut)
epämiellyttävät hajut
toksiinit ja antibiootit
Pilaajasienet & rakennusmateriaalit
Rakenteet ja terveys
entsyymit ja hapot
- entsyymitoiminta aiheuttaa usein värin muutoksia
itiöt huoneilmaan
tärkein tekijä kosteus
Penicillium, Aspergillus, Cladosporium, Fusarium
- tuottavat kaasuja, alkoholeja, ketoneja, estereitä, hiilivetyjä
- myös allergeenejä
Sienten biotekninen hyödyntäminen
Lääketiede
antibiootit (penisilliini, kefalosporiinit, syklosporiini)
alkaloidit
- migreeeni, Parkinsonin tauti, seniilidementia, kolesterolin biosynteesin esto
ruoansulatusta edistävät entsyymipreparaatit
b) Entsyymit
- meijeriteollisuuden sovellukset:
flavorit/juustojen kypsytys, keltuaisten vatkattavuus
- pesuaineteollisuus
1) Sitruunahappo
tärkeä teollisesti hyödynnetty org. happo
pH:n säätö hyytelöissä ja hilloissa
sitruunahappo suojaa hapettumiselta, suojaa vit. C:n menetyksestä ja entsymaattiselta ruskeutumiselta
antioksidanttina ja pH säätöön kosmetiikka- ja lääketeollisuudessa
tuottajat: Penicillium glabrum, Aspergillus niger
c) Muita teollisia sovellutksia
2) Glukonihappo
Aspergillus, Penicillium
kelaattien muodostus, emäksiset olosuhteet
käyttö: puhdistusaineet, metallien kiillotus
3) Fumaarihappo
Rhizopus
lisää vahvuutta ja taipumattomuutta paperiin
hyytelöidyissä jälkiruoissa
rehun lisäaineena
4) Fermentoidut elintarvikkeet
maku, säilyvyys
terveysvaikutukset
5) Biopestisidien tuotto
insektisidit
herbisidit
helminthisidit
II. EUKARIOOTIT
2. Alkueläimet (Protosooat)
n. 70 000 nimettyä lajia
saprofyyttejä, parasiittejä, patogeenejä
yksisoluisia, ainakin yksi tuma
sytoplasma: endoplasma (sisempi) ja ektoplasma (ulompi)
endoplasmassa ravinnon käsittely ja ravintovarastot; kehittyneillä myös mitokondriot, Golgin laite jne.
ektoplasma - liikkuminen
trofosoiitit ja kystat
Vedessä
- maun, hajun, värin muutokset; pigmenttien tuotto, aromaattiset öljyt kalainen/kurkkumainen maku
’’luonnollinen’’ lannoite
monet ’’syövät’’ bakteereja luonnon tasapaino
reagoivat valoon, mekaanisiin ärsykkeisiin, kemiallisiin yhdisteisiin, happeen
lämpötilaoptimit vaihtelevat; suurin osa aerobeja
2.1 Alkueläinten luokittelusta
Juurijalkaiset
Siimaeläimet
Ripsieläimet
Itiöeläimet
jaottelu perustuu liikkumiseen
seuraavassa annetaan yleiskuva alkueläinten kliinisestä merkityksestä muutamilla esimerkeillä
2.1.1 Entamoeba histolytica - amebiaasi
ameeba-punatauti
kaikkialla maailmassa
varsinkin alhaisen vesihygienian maissa
juomaveden klooraus ei yksin tehoa
2.1.2 Trypanosoomat ja leishmaniat
tropiikissa
ihmisestä ihmiseen & eläimestä ihmiseen vertaimevien hyönteisten välityksellä
T. gambiense, T. rhodense
- afrikkalainen unitauti
- vektorina tse-tse – kärpänen
2.2.3 Toxoplasma gondii
kiertokulku luonnossa kissojen ja jyrsijöiden välillä; kissan kautta ihmiseen
2.2.4. Pneumocystis carinii
esiintyy laajalti luonnossa: jyrsijät/kissat/koiraat/lampaat/linnut
ihminen voi olla oireeton kantaja
leviäminen pisarateitse ja istukan kautta
2.2.5 Malaria
Plasmodium vivax, P. ovale, P. malariae, P. falciparum
vuosittain yli 150 milj. sairastuu ja yli 2 milj. menehtyy malariaan
Malarian kiertokulku luonnossa
hedelmöitynyt Plasmodium–muna kypsyy moskiiton suolen seinämässä sporosoiitti-muodot hyönteisen sylkirauhasiin pistos & ihmiseen syljen kautta
ihmisessä suvuton lisääntyminen gameetit takaisin hyönteiseen
Nukleiinihappoon
Muotoon
3) Isäntäsoluun
Viruksen elinkierrossa on :
ekstrasellulaarinen vaihe
- virioni; metabolisesti ei-aktiivinen
2) Intrasellulaarinen vaihe
- infektio, viruksen lisääntyminen
Virusten luokittelu perustuu:
III. VIRUKSET
Eivät ole soluja !
Virusten kasvatus laboratoriossa
Bakteriofaagit bakteeriviljelmissä
Eläin- ja kasvivirukset solu/kudos/solukko-viljelmissä
Virusten määrä voidaan laskea plakkitekniikalla
plakki =bakteeriviljelmään syntyvä reikä – tästä voidaan myös eristää puhdasta virusta
VIRUSTEN LISÄÄNTYMINEN
Tarttuminen
isäntäsolussa usein reseptoreita
kasvivirukset pääsevät sisään myös vahingoittuneesta kohdasta
2) Tunkeutuminen isäntäsoluun
solun pinnan ominaisuudet tärkeitä
esim. bakteriofaagi tunnistuskarvat reagoivat bakteerisolun seinän polysakkaridien kanssa tuppi painuu seinämään lysotsyymi nukleiinihappo soluun
eläinsoluihin myös fagosytoosin avulla
3) Viruksen genomin (nukleiinihapon) suojaaminen
isäntäsolu pyrkii pilkkomaan viruksen nukleiinihapon
virus suojaa genominsa metyyliryhmillä
4) Rakennekomponettien synteesi
virus alistaa isäntäsolun tuottamaan omaa nukleiinihappoaan ja virusproteiineja
5) Viruksen vapautuminen solusta tai integroituminen solun genomiin
lyyttinen
- virus vapautuu kuroutumalla tai entsyymien avulla
lysogeeninen
- viruksen genomi integroituu osaksi isännän genomia – pysyy latenttina (=provirus) – voi aktivoitua lyyttiseen kiertoon
Retrovirukset
ovat RNA-viruksia – käyttävät käänteistraskriptaasia
esim. HIV, Ebola
Infektio
Käänteinen transkriptio
RNA kopioidaan DNA:ksi
Integraatio
kopioitu virus-DNA liitetään isännän DNA:han
Transkriptio
DNA mRNA virusproteiinit
Integroitunut virus-DNA ohjaa uusien RNA-virusten RNA:n synteesin
Kapselointi
Kuroutuminen solusta
Viruslääkkeet
esimerkkejä:
Nukleiinihapposynteesin estäjät
’Uncoating’-vaiheen estäjät
Interferonit
Antibiootit eivät tehoa viruksiin
Ennaltaehkäisyssä rokotus tehokkainta
kehitys usein hankalaa/virukset hyvin muuntelukykyisiä
Virusryhmiä
Influenssavirukset
Ortomyksovirukset A ja B
riskiryhmille erittäin vaarallisia tartuntoja
2. Paramyksovirukset
esim. sikotautivirus, tuhkarokkovirus
Adeno-, Rino-, ja Koronavirukset
hengitystie-infektiot
Polio- ja Enterovirukset
- kuuluvat picornavirusten heimoon
- polio, aivokalvontulehdukset, sydänlihasten tulehtuminen
- tartunta suun tai hengitysteiden limakalvojen kautta, myös kontaminoitunut ruoka
- säilyvät infektiivisinä elimistön ulkopuolella esim. jätevesissä useita kuukausia
5. Herpesvirukset
esim. yskänrokko (HSV1), vesirokko (varicella-zoster), mononukleoosit (sytomegalovirus ja Epstein-Barr – virus)
6. Hepatiitti-virukset
’’keltatautia’’ – aiheuttavat virukset – vaikutukset maksassa
Rotavirus ja Kalikivirukset
aiheuttavat vastatauteja
Zoonosivirukset
Rabies (vesikauhu), Marburg-, Ebola-, Hantavirukset (verenvuotokuumeet)
9. Arbovirukset
- niveljalkaisen pureman kautta tarttuvia
10. Parvovirukset
tärkeitä nautakarjan, sian, kissan, koiran, minkin ja laboratoriojyrsijöiden patogeenejä
11. Ihmisen immuunikatovirukset
HI-virus eli HIV
vaipallinen RNA-virus; eristettiin v. 1983
infektoi pääasiassa valkosoluja
12. Kasvainvirukset
ns. onkogeeniset virukset eri ryhmistä
= protein infectious agent
ei ole virus
infektion aiheuttaa 27-30 kD proteiini
proteiinia koodaavaa geeniä sekä normaaleissa että infektoituneissa yksilöissä
onko kyseessä translaation jälkeinen virhe ?
ko. proteiinit ressitenttejä lämmölle
vasta–aineita ei löydy infektoituneessa yksilössä
ihmisessä: Kuru, Creutzfeld-Jakob:in tauti
eläimissä: BSE
IV PRIONIT
Prionit ja prionitaudit
Hermostoa rappeuduttavat taudit
Vain proteiinia (muuntunut normaali solukalvon prioniproteiini)
Isäntäorganismin normaali prioniproteiinituotanto on prionitaudin synnyn edellytys
Muutunut prioniproteiini pyrkii aggregoitumaan, ei hajoa täysin proteaasikäsittelyssä
Miten normaali proteiini muuttuu epänormaaliksi ?
Pakottavatko epänormaalit prioniproteiinit normaalit proteiinit muuttumaan ? Sitovat niitä itseensä ?
Hiiva, ohra ja oluen valmistuksesta
Lager-olut
4 g uutetta
5 g etanolia
4 g CO2
87 g vettä
2 g hiivaa
2,5 g flavoriyhdisteitä
46,9 g CO2
49,1 g etanolia
C6H12O6 ==> 2 CO2 + 2 C2H5OH
-56 kcal/mol
100 g sokeria +
0,5 g aminohappoja
Suomessa juodaan vuodessa olutta…
Oluen valmistuskaavio
.
Maltaan rouhinta
Mäskäys
Oluen pääkäyminen
Vierteen
siivilöinti
Keitto ja
humalointi
Selkeytys
Jäähdytys
ja hiivaus
Pullotus
tai tölkitys
Suodatus
Varastokäyminen
Jakelu ja myynti
Keittohuone
Vaakasiilo
Mallasmylly
Mäskäyskattila
Raakaviljakattila
Juoksutusamme
Whirlpool
Keittokattila
Mallas
Humala
Ents.
Ents.
Raakavilja
Ca
Happo
Vesi
Zn
Happo
Ca
Väri
Sokeri
Mäskäys
Mallas muutetaan hiivan sopivaksi ravintoliemeksi
glukaanien, proteiinien (loppu)pilkkominen,
tärkkelyksen pilkkominen käymiskelpoisiksi sokereiksi
Ohran entsyymejä
Entsyymi/t
Pilkkoo
°C
pH
Glukanaasit
b-glukaanit
50
6,0
Peptidaasit
Valkuaisaineet
52
5,5
b-amylaasi
Tärkkelys (maltoosiksi ketjun päästä)
62
5,5
a-amylaasi
Tärkkelys (summittain, ei haarakohdista)
70
5,2
näistä reaktioista, optimeista ja tavoitteesta muodostuu MÄSKÄYSOHJELMA
Mäskikattilan sekoitin
Mäskin erotus
I Siiviläamme
II Mäskisuodatin
Kirkkaus, (liian kirkas ?), nopeus, varmuus
Keitto
”ravinneliuoksen ”sterilointi”
humalavalmisteet lisätään keiton aikana
Siiviläamme
Beer processsing
eli käymisen jälkeiset toimenpiteet
kylmäkäsittely eli stabilointi
suodatus (oluen kirkastaminen)
oluen kantavierteen säätäminen
hiilidioksidin lisääminen
tuotenormien täyttäminen
oluen pastörointi
pullotus/astiointi
Hiiva
Vierre
Sokerit
(maltoosi)
Typpi
(aminohapot)
Sivutuotteet
etanoli, CO2
Lämpö
Miksi hiiva tekee olutta?
Olut
Happi
Vitamiinit
ja
mineraalit
Flavori-
aineet
Lisää
hiivaa
Energia
Uusi solu
Käyminen
-
5
6
k
c
a
l
/
m
o
l
C6H12O6 ==> 2 C2H5OH + 2 CO2
180,16 2*46,07 2*44,00
100 g 51,14 g 48,85 g
Käytännössä päästään noin 92% saantoon teoreettisesta eli
100 g glukoosia => 47,05 g EtOH
100 g maltoosia => 49,52 g EtOH
100 g maltotrioosia => 50,41 g EtOH
Hiilihydraatit
Käymiskelpoiset
glukoosi
fruktoosi
sakkaroosi
maltoosi
maltotrioosi
raffinoosi
Käymiskelvottomat
pentoosit
laktoosi
sellobioosi
dekstriinit
tärkkelys
selluloosa
Aromin muodostus
Aika
Hiiva
Uute
Pääkäyminen
lag
max nopeus
n. 50% sokerien käytöstä
Riittämätön hiivan kasvu
* epätasainen fermentaatioaika
* huono käymisnopeus
* muuttunut flavori
* huonolaatuinen kierrätyshiiva
Liiallinen hiivan kasvu
* biomassan ylituotanto
* muuttunut flavori
Hiivan kasvu
Erilaisia käymistankkeja
Heineken
“Apollo”
Kronenbourg
Unitank
25 m
20 m
8,5 m
5,6 m
10,5 m
8,5 m
P=QCO2*r*g*Ha[ln(Ha+½Ha)/Ha)]
Sekoitus fermentorissa
Pää- ja jälkikäyminen
Hiivapoisto 1
Hiivan talteenotto
Hiivapoisto 2
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
0
5
10
15
20
Aika [vrk]
Uutepitoisuus p-%
Hiiva 107/ml
Paine bar
Tsylinteri oC
Tkartio oC
Ruvan poisto
Diasetyyli
diasetyyli
Valiinisynteesi
-asetolaktaatti
-asetolaktaatti
diasetyyli
butaanidioli
butaanidioli
asetoiini
Immobilisoitu, jatkuvatoiminen jälkikäyminen
Kesto 1 - 2 tuntia
Olut painetankkiin
Nuorolut käymistankista
Hiivan erotus
Lämpökäsittely
80-90oC, 5 -10 min
Hiivakolonni
Hiiva
Saccharomyces cerevisiae
pohjahiiva (lager-olut)
ei käytä melibioosi-sokeria
S. carlsbergenisis
S. uvarum
S. pastorianus
Saccharomyces cerevisiae
pinta-hiiva
käyttää melibioosisokerin
ale, stout, porter, vehnäolut y.m.
Hiiva
A pohjahiiva B pinta-hiiva
Hiiva
Eroja kantojen välillä
ravintovaatimukset
ravinteiden hyväksikäyttö
happivaatimus
lämpötilaan reagoiminen
happamuuteen reagoiminen
aineenvaihdunnan tuotteet
Hiivan ravintovaatimukset
Happilähde vierteen ilmastus
Energialähde hiilihydraatit
Typpilähde aminohapot, ammoniumsuolat
Kivennäisaineet Mg-, P-, K-, Ca-, Zn- ionit, ...
Vitamiinilähde B-vitamiinit (biotiiniti, inositoli, tiamiini)
Hiililähde hiilihydraatit
Flavori
Flavori = tuoksu + maku
Flavoriin vaikuttavia aineita oluessa
alkoholit
hapot
esterit
karbonyylit
rikkiyhdisteet
Hiivakanta
Vierre
Humalointi
Keitto
Käyminen
Mikrobiologinen puhtaus
Kemiallinen puhtaus
Pullotus/happi
Kuljetus ja varastointi/lämpö ja valo
mutta eikö riittäisi jos panisit vain linkit tänne.
Täällähän moni on kirjoittanut, ettei saa koneellaan linkkejä auki.
Kiitos vain faktatiedoistasi.
Kosteusvauriomikrobit sairastuttavat. Sekin on faktaa.
Eivät nämä asiat ole kaikille uusille homesairaille itsestään selvyyksiä, vaikka meillä "vanhoillakin" on hyvä kerrata välillä asioita.
Kiitos vain linkeistä.
niin en ymmärtänyt mihin homesienistä on hyötyä?!.kun meillä on läksynä biologiasta semmoinen tehtävä miss kysytän:missä homesienet ovat hyödyllisiä?ota selvää. niin että help.lähettäkää mulle viestii sähköpostii eli [email protected]!
T:elina lappalainen
Meillä on sama tehtävä just tänään, tietoo ei löydy mistään =((
Tässä yksi, omasta mielestäni aika kaamea vastaus altistuneiden kannalta:
http://www.iltalehti.fi/autot/2010092112384952_au.shtml
Valitettavasti myös meillä x)