Microbial quality of hemp (Cannabis sativa L.) and flax (Linum usitatissimum L.) from plants to thermal insulation

Flax and hemp have traditionally been used mainly for textiles, but recently interest has also been focused on non-textile applications. Microbial quality throughout the whole processing chain of bast fibres has not previously been studied. This study concentrates on the microbial quality and possible microbial risks in the production chain of hemp and flax fibres and fibrous thermal insulations. In order to be able to utilize hemp and flax fibres, the bast fibres must be separated from the rest of the plant. Non-cellulosic components can be removed with various pretreatment processes, which are associated with a certain risk of microbial contamination. In this study enzymatic retting and steam explosion (STEX) were examined as pretreatment processes. On the basis of the results obtained in this study, the microbial contents on stalks of both plants studied increased at the end of the growing season and during the winter. However, by processing and mechanical separation it is possible to produce fibres containing less moulds and bacteria than the whole stem. Enzymatic treatment encouraged the growth of moulds in fibres. Steam explosion reduced the amount of moulds in fibres. Dry thermal treatment used in this study did not markedly reduce the amount of microbes. In this project an emission measurement chamber was developed which was suitable for measurements of emissions from both mat type and loose fill type insulations, and capable of interdisciplinary sampling. In this study, the highest amounts of fungal emissions were in the range of 10^3 10^5 cfu/m^3 from the flax and hemp insulations at 90% RH of air. The fungal emissions from stone wool, glass wool and recycled paper insulations were below 10^2 cfu/m^3 even at 90% RH. Equally low values were obtained from bast fibrous materials in lower humidities (at 30% and 80% RH of air). After drying of moulded insulations at 30% RH, the amounts of emitted moulds were in all cases higher compared to the emissions at 90% RH before drying. The most common fungi in bast fibres were Penicillium and Rhizopus. The widest variety of different fungi was in the untreated hemp and linseed fibres and in the commercial loose-fill flax insulation. Penicillium, Rhizopus and Paecilomyces were the most tolerant to steam explosion. According to the literature, the most common fungi in building materials and indoor air are Penicillium, Aspergillus and Cladosporium, which were all found in some of the bast fibre materials in this study. As organic materials, hemp and flax fibres contain high levels of nutrients for microbial growth. The amount of microbes can be controlled and somewhat decreased by the processing methods presented.

Nitrogen dynamics and nitrogen use efficiency of spring cereals under Finnish growing conditions

Nitrogen (N) is one of the main inputs in cereal cultivation and as more than half of the arable land in Finland is used for cereal production, N has contributed substantially to agricultural pollution through fertilizer leaching and runoff. Based on this global phenomenon, the European Community has launched several directives to reduce agricultural emissions to the environment. Trough such measures, and by using economic incentives, it is expected that northern European agricultural practices will, in the future, include reduced N fertilizer application rates. Reduced use of N fertilizer is likely to decrease both production costs and pollution, but could also result in reduced yields and quality if crops experience temporary N deficiency. Therefore, more efficient N use in cereal production, to minimize pollution risks and maximize farmer income, represents a current challenge for agronomic research in the northern growing areas. The main objective of this study was to determine the differences in nitrogen use efficiency (NUE) among spring cereals grown in Finland. Additional aims were to characterize the multiple roles of NUE by analysing the extent of variation in NUE and its component traits among different cultivars, and to understand how other physiological traits, especially radiation use efficiency (RUE) and light interception, affect and interact with the main components of NUE and contribute to differences among cultivars. This study included cultivars of barley (Hordeum vulgare L.), oat (Avena sativa L.) and wheat (Triticum aestivum L.). Field experiments were conducted between 2001 and 2004 at Jokioinen, in Finland. To determine differences in NUE among cultivars and gauge the achievements of plant breeding in NUE, 17-18 cultivars of each of the three cereal species released between 1909 and 2002 were studied. Responses to nitrogen of landraces, old cultivars and modern cultivars of each cereal species were evaluated under two N regimes (0 and 90 kg N ha-1). Results of the study revealed that modern wheat, oat and barley cultivars had similar NUE values under Finnish growing conditions and only results from a wider range of cultivars indicated that wheat cultivars could have lower NUE than the other species. There was a clear relationship between nitrogen uptake efficiency (UPE) and NUE in all species whereas nitrogen utilization efficiency (UTE) had a strong positive relationship with NUE only for oat. UTE was clearly lower in wheat than in other species. Other traits related to N translocation indicated that wheat also had a lower harvest index, nitrogen harvest index and nitrogen remobilisation efficiency and therefore its N translocation efficiency was confirmed to be very low. On the basis of these results there appears to be potential and also a need for improvement in NUE. These results may help understand the underlying physiological differences in NUE and could help to identify alternative production options, such as the different roles that species can play in crop rotations designed to meet the demands of modern agricultural practices.

Environmentally benign Fe chelates in plant nutrition

The low solubility of iron (Fe) depresses plant growth in calcareous soils. In order to improve Fe availability, calcareous soils are treated with synthetic ligands, such as ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and ethylenediimi-nobis(2-hydroxyphenyl)acetic acid (EDDHA). However, high expenses may hinder their use (EDDHA), and the recalcitrance of EDTA against biodegra-dation may increase the potential of cadmium (Cd) and lead (Pb) leaching. This study evaluated the ability of biodegradable ligands, i.e. different stereo-isomers of ethylenediaminedisuccinic acid (EDDS), to provide Fe for lettuce (Lactuca sativa L.) and ryegrass (Lolium perenne cv. Prego), their effects on uptake of other elements and solubility in soils and their subsequent effects on the activity of oxygen-scavenging enzymes in lettuce. Both EDTA and EDDHA were used as reference ligands. In unlimed and limed quartz sand both FeEDDS(S,S) and a mixture of stereo-isomers of FeEDDS (25% [S,S]-EDDS, 25% [R,R]-EDDS and 50% [S,R]/[R,S]-EDDS), FeEDDS(mix), were as efficient as FeEDTA and FeEDDHA in providing lettuce with Fe. However, in calcareous soils only FeEDDS(mix) was comparable to FeEDDHA when Fe was applied twice a week to mimic drip irrigation. The Fe deficiency increased the manganese (Mn) concentration in lettuce in both acidic and alkaline growth media, whereas Fe chelates depressed it. The same was observed with zinc (Zn) and copper (Cu) in acidic growth media. EDDHA probably affected the hormonal status of lettuce as well and thus depressed the uptake of Zn and Mn even more. The nutrient concentrations of ryegrass were only slightly affected by the Fe availability. After Fe chelate splitting in calcareous soils, EDDS and EDTA increased the solubility of Zn and Cu most, but only the Zn concentration was increased in lettuce. The availability of Fe increased the activity of oxygen-scavenging enzymes (ascorbate peroxidase, guaiacol peroxidase, catalase). The activity of Cu/ZnSOD (Cu/Zn superoxide dismutase) and MnSOD in lettuce leaves followed the concentrations of Zn and Mn. In acidic quartz sand low avail-ability of Fe increased the cobalt (Co) and nickel (Ni) concentrations in let-tuce, but Fe chelates decreased them. EDTA increased the solubility of Cd and Pb in calcareous soils, but not their uptake. The biodegradation of EDDS was not affected by the complexed element, and [S,S]-EDDS was biodegraded within 28 days in calcareous soils. EDDS(mix) was more recalcitrant, and after 56 days of incubation water-soluble elements (Fe, Mn, Zn, Cu, Co, Ni, Cd and Pb) corresponded to 10% of the added EDDS(mix) concentration.

The effects of abiotic and biotic factors on somatic embryogenesis and seedlings of Pinus sylvestris (L.)

Somatic embryogenesis (SE) is an asexual form of plant propagation that occurs in nature and mimics many of the events of sexual reproduction. Pinus sylvestris (L.) is an important source of timber in Northern Eurasia but it is recalcitrant to somatic embryogenesis. Several factors important for the success of the P. sylvestris embryogenic cultures have not been thoroughly investigated. In this study, we examined the effects of parental genotypes on the SE in P. sylvestris, the involvement of the gaseous plant growth regulator, ethylene in SE, and also biotic effects on somatic embryos as well as on seedlings. We tested parental effects on immature embryo initiation for different media, storage periods, and on the maturation process. Maternal effects were found to be crucial for SE in the absence of paternal effects. No maternal-paternal interaction was observed at any stage of somatic embryo production. Additionally the role of ethylene at different developmental stages of SE was investigated. Two ACC synthase genes, PsACS1 and PsACS2, were isolated and characterized. PsACS1 was expressed during the proliferation stage in all tested genotypes, whereas PsACS2 was only expressed in somatic embryos of each genotype. Ethylene production in embryos at stage 3 was significantly higher than the other stages. In a parallel study, the response of somatic embryos to fungal elicitors was investigated. Three fungi, a mutualistic ectomycorrhizal (ECM) fungus (Suillus bovinus), a weak Scots pine pathogen (Heterobasidion parviporum) and a strong pathogen (H. annosum) were used. The gene expression patterns for embryos exposed to the H. parviporum elicitor were found to be similar to that documented for S. bovinus among the tested genes. By contrast somatic embryos exposed to the H. annosum elicitor had a different pattern of regulation which was marked by a delayed response, and in some cases death of the embryos. Furthermore, interaction without direct contact between P. sylvestris seedlings and microbes (mutualistic and pathogenic fungus, cyanobacterium) were investigated. Several novel genes expressed in seedlings treated with ECM fungus were isolated which suggested that physical contact is not necessary for elicitation of host responses. The results suggest that somatic embryos and seedlings of P. sylvestris are genetically well equipped to respond to fungal elicitor/exudates and could serve as a suitable model for reproducible molecular studies in conifer tree patho- and symbiotic systems.

Dracocephalum moldavica L. and Melissa officinalis L. : Chemistry and Bioactivities Relevant in Alzheimer’s Disease Therapy

Oksidatiivisen stressin eli liiallisen reaktiivisten happiyhdisteiden määrän soluissa on jo pitkään arveltu olevan tärkeä Alzheimerin taudin kehittymiseen ja etenemiseen vaikuttava tekijä. Tämän vuoksi kiinnostus erilaisten antioksidanttien (yhdisteitä, jotka neutraloivat näitä happiradikaaleja soluissa) mahdollisia terapeuttisia ominaisuuksia Alzheimerin taudin hoidossa on tutkittu laajalti. Tähän mennessä ei kuitenkaan ole vielä onnistuttu löytämään antioksidanttia, joka olisi hyödyksi Alzheimerin taudin hoidossa. Tämän vuoksi on tärkeää pyrkiä löytämään uusia antioksidanttien lähteitä sekä tutkia niistä löytyviä aktiivisia yhdisteitä. Kiinnostus luonnon antioksidantteja kohtaan on kasvanut voimakkaasti viime aikoina. Huomio on kiinnittynyt erityisesti aromaattisista sekä lääkekasveista löytyviin antioksidantteihin. Lamiaceae- perheeseen kuuluvia tuoksuampiaisyrttiä (Dracocephalum moldavica L.) ja sitruunamelissaa (Melissa officinalis L.) on käytetty Iranissa pitkään sekä ruoanlaitossa että lääkinnässä, minkä vuoksi näiden kasvien uutteiden antioksidanttisisältöä päätettiin analysoida käyttäen useaa erilaista in vitro- menetelmää. Näissä kokeissa ilmeni, että uutteilla oli useita antioksidanttisia vaikutuksia. Näistä antioksidanttisista vaikutuksista vastaavia yhdisteitä pyrittiin tunnistamaan käyttäen HPLC-PDA- tekniikkaa, minkä seurauksena niiden havaittiin sisältävän erilaisia polyfenoleita, kuten hydroksyloituneita bentsoeeni- ja cinnamamidihapon johdannaisia sekä flavonoideja. Kummankin kasvin uutteissa runsaimmin esiintynyt yhdiste oli rosmariinihappo. Sitruunamelissaa (M. officinalis) on käytetty antiikin ajoista alkaen kognitiivisten toimintojen häiriöiden hoidossa. Perustuen tietoon kasvin käytöstä perinteisessä lääkinnässä, sen tehoa Alzheimerin taudin hoidossa on tutkittu viime aikoina kliinisin kokein. Sitruunamelissan todettiinkin olevan hyödyksi lievää ja keskivaikeaa Alzheimeimerin tautia sairastavien potilaiden hoidossa. Väitöskirjan osanan olevasta kooste-artikkelista käy ilmi, että tutkimalla lääkekasvien ominaisuuksia voidaan saada arvokkaita suuntaa-antavia vihjeitä Alzheimerin taudin lääkehoidon kehittämiseen. Tämän perusteella päätettiinkin testatata myös sitruunamelissauutteen kykyä estää asetyylikoliiniesteraasin (AChE) toimintaa, koska tämän entsyymin toiminna estämisen tiedetään olevan hyödyksi Alzheimerin taudin hoidossa. Uute kykeni estämään AChE:n toimintaa, minkä vuoksi uutteen sisältämiä komponentteja päätettiin tutkia terkemmin. Uute jaettiin erilaisiin fraktioihin käyttäen HPLC-menetelmää, minkä jälkeen testattiin jokaisen fraktion kykyä inhiboida AchE. Suurin osa fraktioista kykeni inhiboimaan AChE:n toimintaa selkeästi tehokkaammin, kuin raakauute. Kaikista tehokkainta fraktiota analysoitiin tarkemmin sen aktiivisten yhdisteiden tunnistamiseksi, minkä seurauksena sen sisältämät yhdisteet tunnistettiin cis ja trans-rosmariinihapoiksi. Tässä tutkimuksessa tunnistettujen yhdisteiden hyödyllisyyttä Alzheimerin taudin hoidossa tulisi seuraavaksi tutkia erilaisissa in vivo-malleissa. Lisäksi jäljellä olevien fraktioiden kemiallinen koostumus tulisi selvittää sekä antioksidanttiaktiivisuuden ja AChE:n toiminnan inhiboinnin välistä mahdollista yhteyttä tulisi tutkia tarkemmin. Tämä tutkimus osoittaa tuoksuampiasyrtin (D. moldavica) sekä sitruunamelissan (M. officinalis) sisältävän monenlaisia aktiivisia antioksidantteja. Lisäksi sitruunamelissan sisältämät yhdisteet kykenivät estämään asetyylikoliiniesteraasin (AchE) toimintaa. Nämä tulokset tukevat osaltaan väitöskirjan osana olevan kooste-artikkelin johtopäätöksiä, joiden mukaan etnofarmakologinen kasvitutkimus voi osoittautua erittäin hyödylliseksi kehitettäessä uutta lääkehoitoa Alzheimerin tautiin. Lisäksi tässä väitöskirjassa kuvattu tutkimus osoittaakin, että perinteisesti lääkekasvina käytettyä sitruunamelissaa voidaan mahdollisesti hyödyntää uusien Alzheimerin taudin hoitoon käytettävien lääkkeiden kehityksessä.

L'ecfrasis nel Piacere di Gabriele D'Annunzio

Tutkielman aiheena on ekfrasis Gabriele D'Annunzion romaanissa Il Piacere (1889). Lähtökohtana on selvittää, millaisissa muodoissa ekfrasis esiintyy romaanissa sekä miten ekfrasis vaikuttaa teoksen tulkintatradition esille tuomaan tematiikkaan. Pyrkimyksenä on myös selkeyttää ekfrasiksen käsitettä, jonka ongelmana ovat sanaan eri aikakausina liitetyt eri merkitykset. Tärkeimpiä lähdeteoksia ovat James A.W. Heffernanin Museum of Words (1993) ja W.J.T. Mitchellin Picture Theory (1994), Marinella Cantelmon Il Piacere dei leggitori: D'Annunzio e la comunicazione letteraria (1996) sekä John Hollanderin artikkeli "The Poetics of Ekphrasis" (1988). Tutkielman avainkäsitteenä on Heffernanin määritelmä, jonka mukaan ekfrasis on sanallinen esitys kuvallisesta esityksestä. Määritelmää sovellettaessa on otettu huomioon representaatiokäsityksen avautuminen, jolloin vastaanottaja, ympäristö etc. ovat osa esitystä. Korpuksen muodostavat tapahtumaympäristöä, taideteoksia, esineistöä ja henkilöhahmoja kuvaavat ekfrastiset katkelmat. Luokittelussa toimivat alakäsitteinä Valerie Robillardin kuvaileva, attributiivinen ja assosiatiivinen ekfrasis sekä Tamar Yacobin ekfrastinen vertaus. Analyysi osoittaa, että kuvaileva ekfrasis on yleisin, mutta vain kuvitteellisten teosten yhteydessä. Katkelmissa on näkyvissä ekfrasikselle luonteenomainen kerronnallinen impulssi. Ekfrasis osallistuu tunnetun ja uuden elementin vuoropuheluun ankkuroimalla kuvitteelliset taideteokset lukijalle tuttuun ympäristöön, jolloin myös uusi tulee toden kaltaiseksi. Attributiivinen ekfrasis takaa välittömän tunnistettavuuden. Henkilöhahmot, erityisesti keskeiset naishahmot, on määritelty ekfrastisten vertausten kautta. Ekfrasis ilmentää osaltaan naishahmojen vaihdettavuuden tematiikkaa. Kyseessä on myös toiseuden haltuunotto. Kuvallisen viittaussuhteen ansiosta ekfrasis toimii tehokeinona. Tekstuaalisena strategiana ekfrasis luo siteitä tapahtumien välille ja rytmittää teoksen vaiheita. Ekfrastiset katkelmat tarjoavat myös väylän vaihtoehtoiselle tulkinnalle haastamalla tekstin totuuskäsityksen. Kuvallinen ja sanallinen esitys tuovat tekstiin omat merkityksensä, jolloin merkityskenttä laajenee. Il Piacere on intertekstuaalinen kollaasi, jossa kokonaiskuva muodostuu eri elementtien vuorovaikutuksesta. D'Annunzion mielestä kauneus on taiteen ensisijainen tarkoitus, ja ekfrasis retorisena keinona on osa pyrkimystä tavoittaa täydellinen muoto.

Nés sous de bons auspices? Etude qualitative de facteurs contribuant à l'acquisition du bilinguisme par les enfants d'un couple mixte

Pro gradu- tutkielmassani tarkastelen suomi-ranska kaksikielisyyden kehittymistä perheissä, joissa vanhemmilla on eri äidinkieli. Työni tavoitteena on ollut tutkia kuinka eri ympäristötekijät vaikuttavat kaksikielisyyden omaksumiseen ja miten perheiden erilainen panostus vähemmistökielen, ts. kielen joka ei esiinny ympäristössä, oppimiseen näkyy saavutetuissa tuloksissa. Tutkimukseeni osallistui 13 perhettä, joilla on 10-12 vuotiaita, ranskaa ja suomea päivittäin käyttäviä lapsia. Lapsia oli yhteensä 18. Voidakseni tarkastella myös kieliympäristön vaikutusta oppimiseen valittiin perheistä kuusi Suomesta ja seitsemän Ranskasta sekä Sveitsin ranskankieliseltä alueelta. Tutkimusmenetelmiini kuului vanhempien haastattelu perheen sosiolingvististen tekijöiden selville saamiseksi ja lasten kanssa keskustelu suullisen kielitaidon arvioimiseksi. Pääpaino kielitaidon arvioinnissa oli kuitenkin kirjallisella tekstillä, jonka lapset tuottivat molemmilla kielillä tekstittömän kirjan kuvien perusteella. Teksteistä suoritettiin virheanalyysit, joissa eri virheet jaettiin ortografisiin, semanttisiin ja kieliopillisiin virheisiin. Jokaiselle lapselle lasketiin myös keskiarvo, joka osoitti kuinka monta sanaa tekstissä oli jokaista virhettä kohti. Näiden keskiarvojen pohjalta tutkittiin yhteneväisyyksiä virhemäärien sekä perheiden sosiolingvististen tekijöiden kesken. Yhteenvedossa verrattiin myös tuloksia teoriaosassa esitettyihin kielitieteilijöiden tarjoamiin periaatteisiin. Tutkielman perusteella voidaan todeta, että ympäristön vaikutus näytetään usein aliarvioitaneen kaksikielisyyttä koskevissa teoksissa. Hyvään kielitaitoon vähemmistökielessä tarvitaan enemmän kuin yksi kieli - yksi henkilö menetelmä, jossa vanhemmat puhuvat lapselle omaa äidinkieltään. Hyviksi vahvistuskeinoiksi havaittiin varsinkin kaksikielinen koulu sekä useat vierailut toisen vanhemman kotimaahan. Varsinkin perheen nuorimpien lasten vähemmistökielen oppimiseen tulisi panostaa sillä näillä on syntymästään asti mahdollisuus käyttää enemmistökieltä myös vanhempien sisarusten kanssa. Kieliympäristön vaikutuksesta havaittiin, että Suomessa asuvat lapset hallitsivat yleisesti ottaen paremmin vähemmistökielensä kuin Ranskassa asuvat. Tähän pidettiin syynä ranskalais-suomalaisen koulun positiivista vaikutusta kielen oppimiselle sekä ranskankielen arvostettua asemaa Suomessa. Avainsanat: Kaksikielisyys, kieltenoppiminen, bilinguisme, acquisition des langues, couple mixte

J. L. Runebergs samlade skrifter i textkritisk belysning

The Collected Works of J. L. Runeberg from the Viewpoint of Textual Scholarship The theoretical framework of this dissertation builds on textual scholarship. The dissertation explores the history of Runeberg’s publications and his relations with his publishers, from his debut and the first editions, through the editions of collected works published during the course of his life, to the later commercial editions, including the critical edition, published in 1933–2005 by the Svenska Vitterhetssamfundet (The Swedish Society for Belles Lettres) and The Svenska litteratursällskapet i Finland (The Society of Swedish Literature in Finland). The various editions of Runeberg’s collected works are situated in their respective critical traditions, from the 19th century German Ausgabe letzter Hand, to the influence of Anglo-American bibliography on Swedish textual criticism in the late 20th century. By making use of primary material previously not used for research purposes, the author is able to present a new view on Runebergian publishing history, including Runeberg’s fees and his relations with the censor authorities. There are indications that his Finnish publishers could not bear the cost of his sizable fees, that were in proportion neither with the book market in Finland nor with the numbers of copies sold. Apart from a certain body of editions the primary material is comprised of correspondences, publishing contracts, printing house invoices, as well as censor authority records. One of the conclusions drawn is that the early and detailed biography, Biografiska anteckningar om Johan Ludvig Runeberg (Biographical Notes on …) by J. E. Strömborg is not reliable in matters concerning publishing history, and that this work has been used far too uncritically. The history of the critical edition gets a chapter of its own, based on primary material in Swedish and Finnish archives. Finally, the author analyses the critical choices, made primarily in the critical edition, and uses examples from the commercial editions to study the editors’ interventions over time, from the 1850s to the 1920s. The changes to the text are usually small and subtle, but cumulative – and in some cases, crucial for the interpretation of the work. One objective of textual scholarship should be to examine the publishing history of a single work or of an author’s œuvre, and another to pay attention both to changes in a work as such and to the shifts of meaning they might entail.