Itä-Suomen yliopiston ja Jyväskylän yliopiston yhteinen tutkimus paljastaa eri puulajeilla olevan lupaavia antiviraalisia ominaisuuksia.
Itä-Suomen yliopiston (UEF) ja Jyväskylän yliopiston (JYU) tutkijat ovat yhdessä Suomen Akatemian tukemien tutkimusprojektien kanssa julkaisseet artikkelin massiivipuupintojen viruksia torjuvista ominaisuuksista. Tutkimusta johtivat Varpu Marjomäen (JYU) ja Antti Haapalan (UEF) tutkimusryhmät, ja siinä tutkittiin eri puulajien pintojen vuorovaikutusta ja viruksia torjuvaa potentiaalia vaipallisia koronaviruksia ja vaipattomia enteroviruksia vastaan.
COVID-19-pandemia ja toistuvat virusepidemiat korostavat tarvetta uusille keinoille, joilla virusten leviämistä voidaan hillitä. Vaikka puu on kaikille tuttu rakennetun ympäristön materiaali jo vuosisatojen ajan sen antiviraalisia ominaisuuksia ei ole juurikaan tutkittu. Tämä tutkimus on ensimmäinen, jossa on arvioitu eri puulajien muodostamien pintojen luontaista viruksia torjuvaa tehokkuutta erilaisissa ympäristöolosuhteissa.
Keskeiset havainnot
Mänty ja kuusi: Kotimaiset havupuulajit osoittivat erinomaista antiviraalista aktiivisuutta vaipallisia koronaviruksia vastaan, mikä vähensi viruksen tarttuvuutta puupintojen kautta merkittävästi vain 10–15 minuutissa. Niiden teho vaipattomia enteroviruksia vastaan oli kuitenkin heikompi.
Tammi: Tämä lehtipuupinta oli erityisen tehokas vaipattomia enteroviruksia vastaan, mikä osoitti sen potentiaalin laajempiin antiviraalisiin sovelluksiin.
Puuaineksen kemiallinen koostumus: UEF:n kemian laitoksen analyysi paljasti, että puumateriaalien antiviraaliset ominaisuudet riippuvat ensisijaisesti puun kemiallisesta koostumuksesta, mukaan lukien hartsihappojen, terpeenien ja fenoliyhdisteiden määrä ja laatu. Näiden pitoisuus ja ominaisuudet vaihtelevat merkittävästi testattujen puulajien välillä, ja niihin vaikuttavat myös altistuksen ympäristötekijät, kuten lämpötila ja kosteus.
Puun huokoisuus ja virusten absorptio: Vaikka puun huokoisuudella ja virusten absorptio-ominaisuuksilla pinnalle on merkitystä, tutkimuksessa korostetaan, että puun kemiallinen koostumus on avaintekijä sen antiviraalisessa toiminnassa.
Tutkimuksessa havaittiin myös, että puun lämpökäsittely ja puun käyttö osana komposiittimateriaaleja eivät tuota yhtä hyvää suorituskykyä kuin puhdas puupinta. Tämän tiedostaminen oivallus avaa uusia mahdollisuuksia käsittelemättömien tai minimaalisesti prosessoitujen puupintojen hyödyntämiseen kansanterveyssovelluksissa.
Seuraavat askeleet
Tutkimusryhmät jatkavat puunäytteistä tunnistettujen viruksia torjuvien komponenttien ja niiden toimintamekanismien tutkimista osana Euroopan komission rahoittamaa DESTINY-tohtorikoulutusohjelmaa. Alkavan tutkimushankkeen tavoitteena on tunnistaa puusta erityiset sellaisia bioaktiivisia yhdisteitä, joita voidaan hyödyntää kestävien ja tehokkaiden viruksia torjuvien materiaalien ja pinnoitteiden kehittämisessä.
– Tämä tutkimus on merkittävä edistysaskel. Ymmärrämme nyt paremmin, miten luonnonmateriaaleja kuten puuta voidaan hyödyntää kansanterveyden edistämisessä, sanoo JYU:n johtava virologi Varpu Marjomäki.
– Tuloksemme viittaavat siihen, että puupinnoilla ja puusta erotettavilla kemikaaleilla voi olla merkittävä rooli virusten leviämisen vähentämisessä, lisää Antti Haapala, puumateriaalitieteen ja -tekniikan professori Itä-Suomen yliopistosta.
– Erilaisten kemikaalien synergistiset roolit virusten leviämisen ehkäisemiseksi ovat jatkuva ja kasvava tutkimusteema osana yliopiston kestävän teknologian tutkimusta, sanoo Haapala.
Tietoa instituutioista
Itä-Suomen yliopisto (UEF): Kemian laitos sijaitsee Joensuun kampuksella. Kemian laitos on Suomen johtava yksikkö puukemian ja massaspektrometriaan liittyvän analyyttisen tutkimuksen alalla ja edistää merkittävästi luonnonmateriaalien kemiallisten ominaisuuksien ymmärtämistä. Kestävät teknologiat on 2023 aloittanut tekniikan alan koulutus- ja tutkimusohjelma, jossa edistetään luonnonvarojen jalostusta ja innovatiivista käyttöä.
Jyväskylän yliopisto (JYU): Jyväskylän yliopiston bio- ja ympäristötieteiden laitos pyrkii selvittämään ihmistoiminnan vaikutuksia luonnonympäristöihin sekä miettimään ratkaisuja luonnonvarojen kestävään käyttöön sekä ihmistoiminnan vaikutusten vähentämiseen. Yksikkö on tunnettu virologian asiantuntijuudestaan ja hankkeessa JYU keskittyy innovatiiviseen tutkimukseen virusten torjumiseksi ja kansanterveyden parantamiseksi.
Lisätietoja:
Antti Haapala, Kemian laitos, UEF, antti.haapala@uef.fi, p. +358 44 520 2849
Varpu Marjomäki, Biologian ja ympäristötieteiden laitos, JYU, varpu.s.marjomaki@jyu.fi, p. +358 40 563 4422
