sienet

Kemiallinen joulukalenteri 26/24: Mikrobien juhlaa (bonusluukku)

Ma, 12/26/2016 - 09:04 Jarmo Korteniemi
Kuva: Eric Skiff / Flickr

Joulun juhlaruokia ostetaan usein reippaasti, riittämään pyhien yli. Niinpä osa siitä saattaa jäädä syömättä – mutta ei kuitenkan hätää, sillä ruoalle löytyy kyllä ottajansa.

Ympärillämme on ihan joka paikassa mikrobeja. Bakteerit, homeet ja hiivat leijuvat itiöinä ilmassa ja liftaavat ihollamme. Kotioloista ei löydy niin kliinistä paikkaa, ettei sieltä jotain elämää löytyisi. Vaikka kuinka puunaisi. Eikä missään nimessä tarvitsekaan.

Toisin kuin hätäisempi voi kuvitella, kaikki mikrobit eivät ole haitallisia. Ja ne haitallisetkin alkavat olla sitä vasta riittävän suurina yhteisöinä, ja sopivissa olosuhteissa.




Juttu jatkuu mainoksen jälkeen


Homesienet iskevät otolliseen ruokaan kuin sika limppuun. Harmaanvihreänvalkoisena erottuva massa on jo pitkälle ehtinyt kasvusto. Näkymätön rihmasto on ehtinyt kaivutua ruokaan jo päivien ajan.

Homesienet eivät ole yhtenäinen lajiryhmä, vaan eräs monien sienityyppien elintapa. Näitä mikroskooppisia hajottajasieniä on tuhansia lajeja, eivätkä kaikki niistä ole vaarallisia.

Homeissa myrkyllistä ei ole itse eliö, vaan joidenkin lajien erittämät homemyrkyt elimykotoksiinit. Nämä lukuisat aineet ovat homeiden sekundäärisiä aineenvaihduntatuotteita ja kemiallisia myrkkyjä muille eliöille. Kuumennuskaan ei niitä ruuasta poista. Pieni määrä ei useimmiten aiheuta ongelmia, mutta selvästi homehtuneen ruuan syöminen voi jo aiheuttaa ruokamyrkytyksen. Todellinen vaara piilee kuitenkin pitkäaikaisessa altistumisessa. Pahimmista aineista voi silloin seurata maksa- tai munuaisvaurioita ja jopa syöpää.

Suuri määrä homeitiöitä ilmassa voi myös aiheuttaa etenkin hengityselimistön ongelmia.

Homeista on myös paljon hyötyä. Esimerkiksi penisilliinin toiminta perustuu homemyrkkyjen käyttöön, ja homeiden avulla valmistetaan monia muitakin lääkkeitä. Eivätkä monenmoiset ruuat soijakastikkeesta salameihin olisi mahdollisia ilman homeiden apua. Homejuustoissa juuri oikeanlainen home tekee niistä herkullisia.

Eikä kannata unohtaa homeiden tärkeintä tehtävääkään, eli orgaanisen aineen hajotusta.

Kuva: Kasvatettua hometta lähikuvassa.

Kuinka kauan ruoka sitten säilyy syömäkelpoisena?

Ruoka pilaantuu monin eri tavoin. Fysikaaliset laadun huonontumiset ovat usein helposti palautettavissa: esim. kuivuneen leivän saa pehmitettyä ja kerrostuneen hunajan voi ihan hyvin sekoittaa ja syödä. Kemialliset muutokset taas ovat lähes peruuttamattomia, mutteivät aina haitallisia. 

Härskiintynyttä voita ei kannata syödä, mutta tummuneessa omenassa ei ole mitään vikaa. (Kummassakin tapauksessa ruoka reagoi ilman hapen kanssa.)

Biologinen pilaantuminen on jo eri juttu. (Nekin ovat kemiallisia molekyylitason muutoksia, mutta mikrobien aikaansaamina.) Käynyttä mehua, homehtunutta leipää, limaantunutta kinkkua tai mädäntynyttä kalaa ei kannata enää yrittää sorkkia (paitsi jos sattuu tietämään tasan tarkkaan mitä tekee, ja millä mikrobilla).

Ohjeellisia säilytysaikoja eri ruuille löytyy vaikkapa Ruokatieto.fi:n tai Eviran sivuilta. Mutkia oikoen voi yleistää, että kypsennetyt ruuat ovat jääkaapissa ihan ok muutaman päivän, mutta viikon jälkeen aletaan olla jo riskirajoilla.

Yksiselitteistä sääntöä ei kuitenkaan ole. Säilyvyys riippuu säilytysoloista sekä kotona että kaupassa, pakkauksesta, sekä valmistusaineista ja -tavasta. Yhden tuoteryhmänkin sisällä on paljon vaihtelua.

Syömäkelpoisuus on lisäksi aina makuasia. Jotkut ovat tottuneita popsimaan maultaan jo hieman muuttuneitakin ruokia, toiset taas eivät halua koskea minuuttiakaan "liian vanhaan" maitopurkkiin.

Usein "pilaantunut" ruoka on kuitenkin täysin syömäkelpoista.

Jouluruokia pois heittäessä kannattaa muistaa kaksi asiaa. Ruuanjämät, kuten jo tapaninpäivänä kyllästyttävä kinkku tai pöydällä kuivuneet joululimpun käntyt, käyvät usein uusien maittavien ruokien raaka-aineena.

Ja se "parasta ennen" ei tarkoita samaa kuin "käytettävä ennen".

Otsikkokuva: Eric Skiff / Flickr
Homekuva: Eric Heupel / Flickr

Espoolaisten koululaisten sienet lähtössä avaruuteen – jo toisen kerran

La, 06/27/2015 - 12:22 Jari Mäkinen
Espoolaisten sienikoe

Espoolaiste yläkoululaisten mikrolaboratorio on lähdössä huomenna Dragon-rahtialuksen mukana Kansianväliselle avaruusasemalle. Kuluneen lukuvuoden aikana tehty mikrolaboratorio kasvattaa sieniä automatisoidusti painottomissa olosuhteissa.

Kyseessä on jo toinen kerta, kun koelaite lähtee avaruusasemalle; edellisen kerran sienikoe lähetettiin avaruuteen viime kesänä (ks. artikkelimme aiheesta), mutta tuolloin se ei tuottanut haluttua tulosta, koska sienet kuivuivat.

Kuten viime kesänäkin oli tarkoitus, nytkin koejärjestely kestää noin kuukauden päivät ja tänä aikana avaruusaseman astronautit lähettävät tietoja kokeen edistymisestä viikoittain.

"Olemme saaneet tiedon, että mikrolaboratoriomme on kaikin puolin kunnnossa", kertoo Space for Science -hankkeen koordinaattori, opettaja Hanna Niemelä Espoon kristillisestä koulusta. "Avaruuslennon on määrä lähteä sunnuntaina, mutta viime vuonna lentomme viivästyi lukuisia kertoja. Saa nähdä kuinka nyt käy."

Kyseessä on Space X -yhtiön NASAn tilauksesta tekemä rahtilento avaruusasemalle. Lento on seitsemäs miehittämättömän Dargon-rahtialuksen rutiininomainen lento ja sen mukana nousee 1800 kiloa ruokaa, tarvikkeita, vaatteita ja tieteellisiä tutkimuslaitteita asemalle. Laukaisun on tarkoitus tapahtua klo 17:21:12 Suomen aikaa. Normaaliin tapaan laukaisu välitetään netissä suorana mm. NASA-TV:ssä.

Automaattinen sienenkasvatuskoe

Espoolaisten koelaite toimii automaattisesti. Testien perusteella kokeessa käytetäväksi sieneksi valittiin talvikääpä, Polyporus brumalis, joka vaikuttaa lupaavalta avaruusmatkaajalta. Se kasvaa hienosti ainakin +29 asteen lämmössä, on tarpeeksi sopeutuvainen lennon omituisiin olosuhteisiin, eikä se aiheuta vaaraa avaruusaseman sisäilmalle. Hallitsemattomat sienikasvustot ovat suuri vaara avaruusaseman suljetussa ja keinotekoisessa ekosysteemissä.

"Viime vuoden tutkimus ei tuottanut kasvua, mutta itiöt tulivat elävinä maahan", kertoo Hanna Niemelä. "Saimme itiöt kasvamaan heti, kun ne pääsivät kasvualustan pinnalle."

Tiedonkeruu ja kasvatusprosessi itiöstä sienirihmaksi on siis täysin automatisoitu, ja laitteisto on yläkoululaisten suunnittelema sekä toteuttama. Astronauttien asemalla tulee vain käynnistää koe, seurata sen etenemistä ja lähettää lopulta se takaisin Maahan, kun Dragon-alus lähtee paluumatkalleen.

Espoolaisten tiedote kertoo, että oppilaat ovat jakautuneet ohjelmointi-, design- sekä tiederyhmäksi. He ovat valinneet joukostaan myös projektipäällikön ja eri tiimien päälliköitä, joten ryhmä kasvattaa jäseniään myös itsenäiseen vastuunkantamiseen. Koko lukuvuoden oppilaat ovat kasvattaneet erilaisia sieniä, jotka soveltuvat kasvamaan avaruusaseman painottomuudessa, lämmössä ja kuivuudessa. Vastaavia kokeita on tehty myös Helsingin yliopistolla.

Projektiin liittyy mikrobiologian lisäksi mm. 3D-mallinnusta ja -tulostusta, materiaalitekniikkaa, ohjelmointia, viestintää ja johtamistaitoja. Helsingin yliopiston maatalous-metsätieteellisen tiedekunnan mikrobiologian dosentti Kari Steffen ja hänen opiskelijansa toimivat ryhmän tieteellisinä asiantuntijoina. Myös fysiikan laitoksen elektroniikan laboratorio on hankkeessa ja tutkimuksessa mukana.

Space for Science

Espoolaiskoulu on ainoa Yhdysvaltain kansallisen maantutkimus- ja avaruustiedeopetuskeskuksen (National Center for Earth and Space Science Education, NCESSE) koululaiskoeohjelmaan osallistuva koulu Euroopasta ja se on päässyt mukaan kalifornialaisen, San Josessassa olevan Valley Christian School -koulun kanssa tekemänsä yhteistyön ansiosta.

Vuonna 2010 aloitettuun ohjelmaan kuuluu 13 koulua ja yli 300 oppilasta ympäri Yhdysvaltain (ja siis myös Suomesta), joille ohjelma tarjoaa mahdollisuuden toteuttaa tieteellisesti tai teknisesti kiinnostavia koejärjestelyitä avaruudessa. Kokeita tehtiin aluksi myös viimeisillä avaruussukkulalennoilla, mutta nyt sukkuloiden siirryttyä eläkkeelle, on kokeita tehty Kansainvälisellä avaruusasemalla.

Muut nyt matkaan lähetvät koululaisten tekemät tutkimukset käsittelevät mm. kasvien kasvatusta, ruostumisen edistymistä, pattereiden purkautumista, taustasäteilyä ja muurahaisyhdyskunnan käyttäytymistä lähes painottomissa olosuhteissa.

Koululaisten syksyllä 2013 aloittamasta suomalaisesta ISS-projektista on poikinut laaja kansainvälinen luonnontiedeopetuksen kehittämishanke Space for Science -Implementing Innovations in Science Education, jota rahoittaa Kansainvälisen liikkuvuuden ja yhteistyön keskus CIMO. Kolmivuotinen hanke alkoi viime syyskuussa. Mukana ovat Helsingin ja Stavangerin yliopistot sekä yläkoulut Norjasta, Romaniasta ja Suomesta. Espoon kristillinen koulu on hankkeen koordinaattori.


Espoon sienet matkalla avaruuteen

Su, 07/13/2014 - 19:48 Jari Mäkinen
Kuva: EKK - ISS

Suomalaistekoinen tutkimuslaite on matkalla kohti kansainvälistä avaruusasemaa. Kyseessä on Espoon kristillisen koulun yläkoululaisten tiede- ja tekniikkakerho ISS:n yhdessä kalifornialaisen Valley Christian Schoolin kanssa tekemä tietokoneohjelmoitu mikrolaboratorio, joka tutkii sienen kasvamista painottomuudessa.

Laite on itse asiassa pienikokoinen robotti, joka robotti istuttaa kokeen alussa pinnan alla olevan letkun kautta sienen itiöitä ja kastelee automaattisesti kasvualustana toimivaa hampputikkua vedellä.

Koelaitteisto viettää avaruusasemalla kuukauden päivät, mutta itse koe kestää puolisentoista viikkoa. Tänä aikana sieni kasvaa ja jo nyt tiedetään, että kuvaa kokeesta lähettävän kameran kuva tulee sumenemaan kokeen edetessä, koska kasvualusta kuivuu kokeen edetessä eli pakenee kamerasta ja linssin fokuksesta.

Laitteisto lähetettiin Espoosta Kaliforniaan helmikuussa, mistä se jatkoi myöhemmin Houstonin kautta Yhdysvaltain itärannikolle Orbital Sciences -yhtiön Cygnus-kapselin sisälle laitettavaksi. Alun perin toukokuuksi suunniteltu laukaisu tapahtui tänään, ja jos kaikki käy suunnitelmien mukaisesti, tuodaan mikrolaboratorio takaisin Maahan Dragon-aluksen kyydissä syksyllä ja se palaa aikanaan myös Suomeen lopullisten tulosten tekemistä varten.

Espoolaisten koululaisryhmässä on kymmenkunta oppilasta ja kaksi opettajaa, joita on mentoroinut mikrobiologian dosentti Kari Steffen Helsingin Yliopistosta.

Sienikasvustojen selviytymistä ja kasvamista on tutkittu runsaasti avaruudessa, koska erilaiset homeet ja sienet kasvavat liiankin helposti aseman sisällä ja saattavat olla vaaraksi. Kyseessä on tiettävästi ensimmäisen opiskelijaryhmän tekemä tutkimus – ja joka tapauksessa ensimmäinen suomalainen tutkimus. Suomalaisia kokeita ei tiettävästi ole aiemmin ollut avaruusasemalla.

Espoolaiset ovat suorittaneet kokeen jo myös Maan päällä ennakkoon. Kyseessä on eksoottisten sienikasvien sijaan avaruusaseman kuivassa ja varsin lämpimässä ympäristössä selviävä suomalainen talvikääpä.


Espoolaiskoulu on ainoa Yhdysvaltain kansallisen maantutkimus- ja avaruustiedeopetuskeskuksen (National Center for Earth and Space Science Education, NCESSE) koululaiskoeohjelmaan osallistuva koulu Euroopasta ja se on päässyt mukaan kalifornialaisen koulun kanssa tekemänsä yhteistyön ansiosta.

Vuonna 2010 aloitettuun ohjelmaan kuuluu 13 koulua ja yli 300 oppilasta ympäri Yhdysvaltain (ja siis myös Suomesta), joille ohjelma tarjoaa mahdollisuuden toteuttaa tieteellisesti tai teknisesti kiinnostavia koejärjestelyitä avaruudessa. Kokeita tehtiin aluksi myös viimeisillä avaruussukkulalennoilla, mutta nyt sukkuloiden siirryttyä eläkkeelle, on kokeita tehty Kansainvälisellä avaruusasemalla.

Washingtonin luona USA:n itärannikolla sijaitsevasta Wallopsin laukaisukeskuksesta matkaan lähtenyt Cygnus-avaruusalus on Orbital Sciences -yhtiön toinen NASAn tilauksesta tekemä huoltolento avaruusasemalle. Suomalaiskoe on vain pieni osa sen kuljettamaa rahtia, mistä suurimman osan vievät aseman huoltotarpeet - vaatteet, laitteet ja ruoka. Lisäksi mukana on myöhemmin avaruuteen vapautettavia minisatelliitteja sekä muun muassa Havaijin tyttöpartiolaisten toteuttama kasvinkasvatuskoe.

Alus saapuu avaruusasemalle suunnitelman mukaan 16. heinäkuuta.

Otsikkokuva: EEK:n ISS-ryhmä