Puuteollisuuden keskeisellä sivutuotteella ligniinillä on merkittävää antimikrobista tehoa viruksia ja bakteereja vastaan.
Asian vahvistaa Jyväskylän yliopiston nanotiedekeskuksen tuore tutkimus, joka tehtiin yhdessä suomalaisten bioteknologiayhtiöiden Spinnovan ja CH Bioforcen kanssa.
Tulokset korostavat, että ligniinillä on turvallisena vihreänä vaihtoehtona lupaavaa potentiaalia synteettisten mikrobisuojien korvikkeena esimerkiksi pinnoitteissa, pintojen desinfiointiaineissa ja pakkausmateriaaleissa.
Jyväskylän yliopiston tutkijat hyödynsivät yksinkertaista vesipohjaista uuttomenetelmää, jossa ligniini, eristettiin koivuhakkeesta, vehnänoljesta ja kauran akanoista hyvin puhtaana.
Menetelmän avulla tuotteet säilyttävät korkean kokonaisfenolipitoisuuden ja poistavat tehokkaasti hiilihydraattiepäpuhtauksia.
Voimakas teho tuhoisinta koronavirusta vastaan
”Havaitsimme, että näillä vesipohjaisilla ligniininäytteillä oli vahva antiviraalinen teho vaipattomia enteroviruksia mutta myös hyvä aktiivisuus vaipallisia koronaviruksia ja testattuja bakteereja vastaan”, kertoo professori Varpu Marjomäki.
Ligniinejä testattiin sekä tavallista flunssaa aiheuttavaan kausikoronavirukseen HCoV-OC43:een että muutama vuosi sitten pandemian poikineeseen Sars-CoV-2-virukseen.
Ligniinit tepsivät jälkimmäiseen paljon voimakkaammin kuin tavalliseen flunssavirukseen.
Lisäksi ligniineillä oli antibakteerisia vaikutuksia stafylokokki- ja kolibakteeriin, huomauttaa väitöskirjatutkija Jun Liu.
Mekanismit selville osin omin tekniikoin
Jyväskyläläistutkijat käyttivät työkaluinaan sekä perinteisiä että itse kehitettyjä biokemiallisia ja kuvantamistekniikoita. Näin selvisivät antimikrobiset mekanismit ligniinin tehon taustalla.
Ligniinit inaktivoivat enteroviruksia stabiloimalla ja aggregoimalla viruspartikkeleita, mikä vähensi niiden pääsyä isäntäsoluihin ja esti myös infektoivan rna-genomin vapautumista soluissa.
Transmissioelektronimikroskopia ja konfokaalimikroskopia paljastivat, että ligniiniliuokset häiritsivät koronaviruspartikkelien rakenteellista eheyttä, mikä heikensi niiden kykyä sitoutua isäntäsoluihin ja infektoida niitä.
Elektronimikroskopian ansiosta voitiin havaita myös selviä vaikutuksia bakteerien solukalvoon ja solunsisäisiin komponentteihin.
Professori Lotta-Riina Sundbergin mukaan tämä viittaa siihen, että aktiiviset kemialliset ryhmät tunkeutuivat soluihin ja johtivat lopulta bakteerien toimintahäiriöihin.
Päivi Ikonen
Tilaa Kemiamedian uutiskirje!
Tilaajana saat sähköpostiisi kerran viikossa kiinnostavimmat uutiset ja tiedot alan tapahtumista ja työpaikoista. Osallistut samalla arvontaan!
