Structural analyses of (1->3),(1->4)-β-D-glucan of oats and barley

The structures of (1→3),(1→4)-β-D-glucans of oat bran, whole-grain oats and barley and processed foods were analysed. Various methods of hydrolysis of β-glucan, the content of insoluble fibre of whole grains of oats and barley and the solution behaviour of oat and barley β-glucans were studied. The isolated soluble β-glucans of oat bran and whole-grain oats and barley were hydrolysed with lichenase, an enzyme specific for (1→3),(1→4)-β-D-β-glucans. The amounts of oligosaccharides produced from bran were analysed with capillary electrophoresis and those from whole-grains with high-performance anion-exchange chromatography with pulse-amperometric detection. The main products were 3-O-β-cellobiosyl-D-glucose and 3-O-β-cellotriosyl-D-glucose, the oligosaccharides which have a degree of polymerisation denoted by DP3 and DP4. Small differences were detected between soluble and insoluble β-glucans and also between β-glucans of oats and barley. These differences can only be seen in the DP3:DP4 ratio which was higher for barley than for oat and also higher for insoluble than for soluble β-glucan. A greater proportion of barley β-glucan remained insoluble than of oat β-glucan. The molar masses of soluble β-glucans of oats and barley were the same as were those of insoluble β-glucans of oats and barley. To analyse the effects of cooking, baking, fermentation and drying, β-glucan was isolated from porridge, bread and fermentate and also from their starting materials. More β-glucan was released after cooking and less after baking. Drying decreased the extractability for bread and fermentate but increased it for porridge. Different hydrolysis methods of β-glucan were compared. Acid hydrolysis and the modified AOAC method gave similar results. The results of hydrolysis with lichenase gave higher recoveries than the other two. The combination of lichenase hydrolysis and high-performance anion-exchange chromatography with pulse-amperometric detection was found best for the analysis of β-glucan content. The content of insoluble fibre was higher for barley than for oats and the amount of β-glucan in the insoluble fibre fraction was higher for oats than for barley. The flow properties of both water and aqueous cuoxam solutions of oat and barley β-glucans were studied. Shear thinning was stronger for the water solutions of oat β-glucan than for barley β-glucan. In aqueous cuoxam shear thinning was not observed at the same concentration as in water but only with high concentration solutions. Then the viscosity of barley β-glucan was slightly higher than that of oat β-glucan. The oscillatory measurements showed that the crossover point of the G´ and G´´ curves was much lower for barley β-glucan than for oat β-glucan indicating a higher tendency towards solid-like behaviour for barley β-glucan than for oat β-glucan.

Pentitol phosphate dehydrogenases: Discovery, characterization and use in D-arabitol and xylitol production by metabolically engineered Bacillus subtilis

The ultimate goal of this study has been to construct metabolically engineered microbial strains capable of fermenting glucose into pentitols D-arabitol and, especially, xylitol. The path that was chosen to achieve this goal required discovery, isolation and sequencing of at least two pentitol phosphate dehydrogenases of different specificity, followed by cloning and expression of their genes and characterization of recombinant arabitol and xylitol phosphate dehydrogenases. An enzyme of a previously unknown specificity, D-arabitol phosphate dehydrogenase (APDH), was discovered in Enterococcus avium. The enzyme was purified to homogenity from E. avium strain ATCC 33665. SDS/PAGE revealed that the enzyme has a molecular mass of 41 ± 2 kDa, whereas a molecular mass of 160 ± 5 kDa was observed under non-denaturing conditions implying that the APDH may exist as a tetramer with identical subunits. Purified APDH was found to have narrow substrate specificity, converting only D-arabitol 1-phosphate and D-arabitol 5-phosphate into D-xylulose 5-phosphate and D-ribulose 5-phosphate, respectively, in the oxidative reaction. Both NAD+ and NADP+ were accepted as co-factors. Based on the partial protein sequences, the gene encoding APDH was cloned. Homology comparisons place APDH within the medium chain dehydrogenase family. Unlike most members of this family, APDH requires Mn2+ but no Zn2+ for enzymatic activity. The DNA sequence surrounding the gene suggests that it belongs to an operon that also contains several components of phosphotransferase system (PTS). The apparent role of the enzyme is to participate in arabitol catabolism via the arabitol phosphate route similar to the ribitol and xylitol catabolic routes described previously. Xylitol phosphate dehydrogenase (XPDH) was isolated from Lactobacillus rhamnosus strain ATCC 15820. The enzyme was partially sequenced. Amino acid sequences were used to isolate the gene encoding the enzyme. The homology comparisons of the deduced amino acid sequence of L. rhamnosus XPDH revealed several similar enzymes in genomes of various species of Gram-positive bacteria. Two enzymes of Clostridium difficile and an enzyme of Bacillus halodurans were cloned and their substrate specificities together with the substrate specificity of L. rhamnosus XPDH were compared. It was found that one of the XPDH enzymes of C. difficile and the XPDH of L. rhamnosus had the highest selectivity towards D-xylulose 5-phosphate. A known transketolase-deficient and D-ribose-producing mutant of Bacillus subtilis (ATCC 31094) was further modified by disrupting its rpi (D-ribose phosphate isomerase) gene to create D-ribulose- and D-xylulose-producing strain. Expression of APDH of E. avium and XPDH of L. rhamnosus and C. difficile in D-ribulose- and D-xylulose-producing strain of B. subtilis resulted in strains capable of converting D-glucose into D-arabitol and xylitol, respectively. The D-arabitol yield on D-glucose was 38 % (w/w). Xylitol production was accompanied by co-production of ribitol limiting xylitol yield to 23 %.

Engineering the pentose phosphate pathway of Saccharomyces cerevisiae for production of ethanol and xylitol

The baker s yeast Saccharomyces cerevisiae has a long tradition in alcohol production from D-glucose of e.g. starch. However, without genetic modifications it is unable to utilise the 5-carbon sugars D-xylose and L arabinose present in plant biomass. In this study, one key metabolic step of the catabolic D-xylose pathway in recombinant D-xylose-utilising S. cerevisiae strains was studied. This step, carried out by xylulokinase (XK), was shown to be rate-limiting, because overexpression of the xylulokinase-encoding gene XKS1 increased both the specific ethanol production rate and the yield from D xylose. In addition, less of the unwanted side product xylitol was produced. Recombinant D-xylose-utilizing S. cerevisiae strains have been constructed by expressing the genes coding for the first two enzymes of the pathway, D-xylose reductase (XR) and xylitol dehydrogenase (XDH) from the D-xylose-utilising yeast Pichia stipitis. In this study, the ability of endogenous genes of S. cerevisiae to enable D-xylose utilisation was evaluated. Overexpression of the GRE3 gene coding for an unspecific aldose reductase and the ScXYL2 gene coding for a xylitol dehydrogenase homologue enabled growth on D-xylose in aerobic conditions. However, the strain with GRE3 and ScXYL2 had a lower growth rate and accumulated more xylitol compared to the strain with the corresponding enzymes from P. stipitis. Use of the strictly NADPH-dependent Gre3p instead of the P. stipitis XR able to utilise both NADH and NADPH leads to a more severe redox imbalance. In a S. cerevisiae strain not engineered for D-xylose utilisation the presence of D-xylose increased xylitol dehydrogenase activity and the expression of the genes SOR1 or SOR2 coding for sorbitol dehydrogenase. Thus, D-xylose utilisation by S. cerevisiae with activities encoded by ScXYL2 or possibly SOR1 or SOR2, and GRE3 is feasible, but requires efficient redox balance engineering. Compared to D-xylose, D-glucose is a cheap and readily available substrate and thus an attractive alternative for xylitol manufacture. In this study, the pentose phosphate pathway (PPP) of S. cerevisiae was engineered for production of xylitol from D-glucose. Xylitol was formed from D-xylulose 5-phosphate in strains lacking transketolase activity and expressing the gene coding for XDH from P. stipitis. In addition to xylitol, ribitol, D-ribose and D-ribulose were also formed. Deletion of the xylulokinase-encoding gene increased xylitol production, whereas the expression of DOG1 coding for sugar phosphate phosphatase increased ribitol, D-ribose and D-ribulose production. Strains lacking phosphoglucose isomerase (Pgi1p) activity were shown to produce 5 carbon compounds through PPP when DOG1 was overexpressed. Expression of genes encoding glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase of Bacillus subtilis, GapB, or NAD-dependent glutamate dehydrogenase Gdh2p of S. cerevisiae, altered the cellular redox balance and enhanced growth of pgi1 strains on D glucose, but co-expression with DOG1 reduced growth on higher D-glucose concentrations. Strains lacking both transketolase and phosphoglucose isomerase activities tolerated only low D-glucose concentrations, but the yield of 5-carbon sugars and sugar alcohols on D-glucose was about 50% (w/w).

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.

Le processus de travail d'une correspondante: une étude observationnelle

Pro gradu -tutkielman aiheena on kirjeenvaihtajan työprosessi. Tutkielma kuuluu kääntämisen sosiologian piiriin. Tutkimuksen kohteena oli Helsingin Sanomien Pariisin-kirjeenvaihtaja Minna Nalbantoglu, jonka työskentelyä tutkielman tekijä havainnoi Pariisissa viiden päivän ajan syyskuussa 2006. Tutkimuksen päämetodina oli tapaustutkimus, jonka lisäksi tutkimuksessa käytettiin metodina haastattelua ja havainnointia sekä dokumenttien, tallenteiden ja työnäytteiden analysointia. Tutkimuksen aineisto muodostui havaintomuistiinpanoista, kirjeenvaihtajan haastattelusta, ääneenajatteluprotokollista, haastattelunauhoista, kirjeenvaihtajan tuottamista artikkeleista, kirjeenvaihtajan käyttämistä lähteistä ja juttupäiväkirjoista. Tutkielman tarkoituksena oli muodostaa kokonaiskuva kirjeenvaihtajan työprosessista. Tavoitteena oli vastata seuraavin kysymyksiin: 1) Miten ja millä kriteereillä kirjeenvaihtaja valitsee Helsingin Sanomien lukijoille välitettävät uutiset? 2) Miten uutinen tuotetaan? 3) Minkälaista kääntämistä tai käännöseditointia (transediting) kirjeenvaihtajan työssä esiintyy? Tutkimustulokset on analysoitu viiden käsitteen avulla, jotka ovat uutiskriteerit, uutisen tuottamisprosessi, kääntäminen, käännöseditointi ja portinvartiointi (gatekeeping). Ensimmäiseen tutkimuskysymykseen vastattiin analysoimalla kirjeenvaihtajan tutkimusviikon aikana tuottamia artikkeleita Johan Galtungin ja Mari Holmboe Rugen (1965) klassisten uutiskriteerien avulla, joita täydennettiin Judy McGregorin (2002) päivitetyillä uutiskriteereillä. Toiseen tutkimuskysymykseen vastattiin kuvailemalla uutisten tuottamisprosessia. Samalla selvitettiin, mitä lähteitä kirjeenvaihtaja oli käyttänyt jutuissansa. Kolmatta tutkimuskysymystä varten artikkelit analysoitiin Teun A. van Dijkin (1988) uutisen tuottamisprosessin tutkimista varten kehittämällä mallilla. Van Dijkin mallin avulla määriteltiin, mikä tekstinkäsittelystrategia on kääntämistä ja mitkä käännöseditointia. Analyysin perusteella todettiin, että tekstin tuottamisprosessissa esiintyy myös uuden tekstin luomista ja tuotantoa yksikielisen materiaalin pohjalta. Kääntäminen ja käännöseditointi (Karen Stetting 1989) -käsitteitä pohdittiin ennen analyysia työn teoriaosuudessa. Uutisaiheiden analyysin perusteella todettiin, että mitä enemmän tapahtuma täyttää uutiskriteereitä, sitä todennäköisemmin se valitaan uutiseksi. Niin ikään mitä enemmän tapahtuma täyttää McGregorin päivittämiä uutiskriteereitä, sitä todennäköisemmin se valitaan uutiseksi. Analysoitujen uutisten määrä oli kuitenkin pieni, eikä tuloksia voida pitää kuin suuntaa-antavina. Artikkeleiden lähteenä oli käytetty lähinnä haastatteluita, lehtiartikkeleita ja uutistoimistojen sähkeitä. Muiden lähteiden käyttö oli satunnaista. Lähteiden ja käännösstrategioiden välillä ei havaittu korrelaatiota. Eniten käytetty tekstinkäsittelystrategia oli tiivistäminen. Käännöseditoinnin osuus oli yli puolet artikkeleiden tekstistä (keskiarvo 62 %) ja kääntämisen osuus vain kahdeksan prosenttia. Tutkimuksen perusteella käännöseditointi-käsitteen käyttö on perusteltua puhuttaessa kyseisen kirjeenvaihtajan työstä. Tutkimuksen perusteella on kehitetty uusi portinvartiointimalli, joka pohjautuu van Dijkin uutisen tuottamisprosessimalliin. Mallin avulla voidaan analysoida uutisen tuottamisprosessia ja päätellä, minkä verran kääntämistä ja käännöseditointia työssä esiintyy. Mallia ehdotetaan sovellettavaksi paitsi muiden kirjeenvaihtajien niin myös monikielisen materiaalin parissa työskentelevien toimittajien työn sekä uutiskääntämisen analysointiin.

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

Cathepsin D Deficiency - Molecular and Cellular Mechanisms of Neurodegeneration

Cathepsin D (CTSD) is a lysosomal protease, the deficiency of which is fatal and associated with neurodegeneration. CTSD knock-out mice, which die at the age of four weeks, show intestinal necrosis, loss of lymphoid cells and moderate pathological changes in the brain. An active-site mutation in the CTSD gene underlies a neurodegenerative disease in newborn sheep, characterized by brain atrophy without any changes to visceral tissues. The CTSD deficiences belong to the group of neuronal ceroid-lipofuscinoses (NCLs), severe neurodegenerative lysosomal storage disorders. The aim of this thesis was to examine the molecular and cellular mechanisms behind neurodegeneration in CTSD deficiency. We found the developmental expression pattern of CTSD to resemble that of synaptophysin and the increasing expression of CTSD to coincide with the active period of myelination in the rat brain, suggesting a role for CTSD in early rat brain development. An active-site mutation underlying the congenital ovine NCL not only affected enzymatic activity, but also changed the stability, processing and transport of the mutant protein, possibly contributing to the disease pathogenesis. We also provide CTSD deficiency as a first molecular explanation for human congenital NCL, a lysosomal storage disorder, characterized by neuronal loss and demyelination in the central nervous system. Finally, we show the first evidence for synaptic abnormalities and thalamocortical changes in CTSD-deficient mice at the molecular and ultrastructural levels. Keywords: cathepsin D, congenital, cortex, lysosomal storage disorder, lysosome, mutation, neurodegeneration, neuronal ceroid-lipofuscinosis, overexpression, synapse, thalamus

Dyslipidaemia, glucose intolerance and cardiovascular disease mortality and morbidity in Europeans and Asians

Dyslipidaemia, a major risk factor of cardiovascular disease (CVD), is prevalent not only in diabetic patients but also in individuals with impaired glucose tolerance (IGT) or impaired fasting glucose (IFG). The aims of this study were: 1) to investigate lipid levels in relation to glucose in European (Study I) and Asian (Study II) populations without a prior history of diabetes; 2) to study the ethnic difference in lipid profiles controlling for glucose levels (Study III); 3) to estimate the relative risk for cardiovascular mortality (Study IV) and morbidity (Study V) associated with dyslipidaemia in individuals with different glucose tolerance status. Data of 15 European cohorts with 19 476 subjects (I and III) and 13 Asian cohorts with 19 763 individuals (II and III) from 21 countries aged 25-89 years, without a prior history of diabetes at enrollment, representing Asian Indian, Chinese, European, Japanese and Mauritian Indian, were compared. The lipid-CVD relationship was studied in 14 European cohorts of 17 763 men and women which provided with follow-up data on vital status, with 871 CVD deaths occurred during the average 10-year follow-up (IV). The impact of dyslipidaemia on incidence of coronary heart disease (CHD) in persons with different glucose categories (V) was further evaluated in 6 European studies, with 9087 individuals free of CHD at baseline and 457 developed CHD during follow-up. Z-scores of each lipid component were used in the data analysis (I, II, IV and V) to reduce the differences in methodology between studies. Analyses of cardiovascular mortality and morbidity were performed using Cox proportional hazards regression analysis adjusting for potential confounding factors. Within each glucose category, fasting plasma glucose (FPG) levels were correlated with increasing levels of triglycerides (TG), total cholesterol (TC), TC to high-density lipoprotein (HDL) ratio and non-HDL cholesterol (non-HDL-C) (p<0.05 in most of the ethnic groups) and inversely associated with HDL-C (p<0.05 in some, but not all, of the populations). The association of lipids with 2-h plasma glucose (2hPG) followed a similar pattern as that for the FPG, except the stronger association of HDL-C with 2hPG. Compared with Central & Northern (C & N) Europeans, multivariable adjusted odd ratios (95% CIs) for having low HDL-C were 4.74 (4.19-5.37), 5.05 (3.88-6.56), 3.07 (2.15-4.40) and 2.37 (1.67-3.35) in Asian Indian men but 0.12 (0.09-0.16), 0.07 (0.04-0.13), 0.11 (0.07-0.20) and 0.16 (0.08-0.32) in Chinese men who had normoglycaemia, prediabetes, undiagnosed and diagnosed diabetes, respectively. Similar results were obtained for women. The prevalence of low HDL-C remained higher in Asian Indians than in others even in individuals with LDL-C < 3 mmol/l. Dyslipidaemia was associated with increased CVD mortality or CHD incidence in individuals with isolated fasting hyperglycaemia or IFG, but not in those with isolated post-load hyperglycaemia or IGT. In conclusion, hyperglycaemia is associated with adverse lipid profiles in Europeans and Asians without a prior history of diabetes. There are distinct patterns of lipid profiles associated with ethnicity regardless of the glucose levels, suggesting that ethnic-specific strategies and guidelines on risk assessment and prevention of CVD are required. Dyslipidaemia predicts CVD in either diabetic or non-diabetic individuals defined based on the fasting glucose criteria, but not on the 2-hour criteria. The findings may imply considering different management strategies in people with fasting or post-load hyperglycaemia.

Early growth and adult health: focus on blood pressure, glucose tolerance status and body composition

Theory of developmental origins of adult health and disease proposes that experiences during critical periods of early development may have consequences on health throughout a lifespan. Thesis studies aimed to characterize associations between early growth and some components of the metabolic syndrome cluster. Participants belong to two epidemiological cohorts with data on birth measurements and, for the younger cohort, on serial recordings of weight and height during childhood. They were born as singletons between 1924-33 and 1934-44 in the Helsinki University Central Hospital, and 500 and 2003 of them, respectively, attended clinical studies at the age of 65-75 and 56-70 years, respectively. In the 65-75 year old men and women, the well-known inverse relationship between birth weight and systolic blood pressure (SBP) was confined to people who had established hypertension. Among them a 1-kg increase in birth weight was associated with a 6.4-mmHg (95% CI: 1.0 to 11.9) decrease in SBP. This relationship was further confined to people with the prevailing Pro12Pro polymorphism of the peroxisome proliferator-activated receptor-γ2 (PPARγ2) gene. People with low birth weight were more likely to receive angiotensin-converting enzyme inhibitors/angiotensin-receptor blockers (ACEI/ARB, p=0.03), and, again, this relationship was confined to the carriers of the Pro12Pro (p=0.01 for interaction). These results suggest that the inverse association between birth weight and systolic BP becomes focused in hypertensive people because pathological features of BP regulation, associated with slow fetal growth, become self-perpetuating in adult life. Insulin resistance of the Pro12Pro carriers with low birth weight may interact with the renin-angiotensin system leading to raised BP levels. Habitual physical activity protected men and women who were small at birth, and thus at increased risk for the development of type 2 diabetes, against glucose intolerance more strongly. Among subjects with birth weight ≤3000 g, the odds ratio (OR) for glucose intolerance was 5.2 (95% CI: 2.1 to 13) in those who exercised less than 3 times per week compared to regular exercisers; in those who scored their exercise light compared with moderate exercisers (defined as comparable to brisk walking) the OR was 3.5 (1.5 to 8.2). In the 56-70 year old men a 1 kg increase in birth weight corresponded to a 4.1 kg (95% CI: 3.1 to 5.1) and in women to a 2.9 kg (2.1 to 3.6) increase in adult lean mass. Rapid gain in body mass index (BMI), i.e. crossing from an original BMI percentile to a higher one, before the age of 2 years increased adult lean mass index (LMI, lean mass/height squared) without excess fat accumulation whereas rapid gain in BMI during later childhood, despite the concurrent rise in LMI, resulted in a relatively higher increase in adult body fat mass. These findings illustrate how genes, the environment and their interactions, early growth patterns, and adult lifestyle modify adult health risks which originate from early life.

Fatty acids, fibre, carotenoids and tocopherols in relation to glucose metabolism in subjects at high risk for type 2 diabetes : a cross-sectional analysis

Fatty acids, fibre, carotenoids and tocopherols in relation to glucose metabolism in subjects at high risk for type 2 diabetes a cross-sectional analysis Type 2 diabetes (T2D) is a heterogeneous disorder of carbohydrate, lipid and protein metabolism, resulting from genetics, environmental influences and interactions between these. The disease is characterized by insulin resistance, β-cell dysfunction, hepatic glucose overproduction and disordered fat mobilization and storage. The literature on associations between dietary factors and glucose metabolism is inconsistent. One factor behind the discrepant results may be genetic heterogeneity of study populations. Data on nutrient-gene interactions in relation to glucose metabolism are scarce. Thus, investigating high-risk populations and exploring nutrient-gene interactions are essential for improving the understanding of T2D aetiology. Ideally, this information could help to develop prevention programmes that take into account the genetic predisposition to the disease. In this study, associations between measures of glucose metabolism predicting T2D and fatty acids, antioxidative nutrients and fibre were examined in a high-risk population, i.e., in non-diabetic relatives of affected patients. Interactions between the PPARG Pro12Ala polymorphism and fatty acids on glucose metabolism were taken into consideration. This common polymorphism plays an important role in the regulation of glucose metabolism. The inverse associations observed between dietary fibre and insulin resistance are consistent with the prevailing recommendations urging increased intake of fibre to prevent T2D. Beneficial associations observed between the intake of carotenoids and glucose levels stress that a high consumption of vegetables, fruits and berries rich in carotenoids might also play a role in the prevention of T2D. Whether tocopherols have an independent association with glucose metabolism remains questionable. Observed interactions between fatty acids and glucose metabolism suggest that a high intake of palmitic acid is associated with high fasting glucose levels mainly in female Ala allele carriers. Furthermore, the PPARG Pro12Ala polymorphism may modify the metabolic response to dietary marine fat. The beneficial associations of high intake of marine n 3 fatty acids with insulin resistance and glucose levels may be restricted to carriers of the Ala allele. The findings pertain to subjects with a family history of T2D, and the cross-sectional nature of the study precludes inferences about causality. Results nevertheless show that associations of dietary factors with glucose metabolism may be modulated by the genetic makeup of an individual. Additional research is warranted to elucidate the role of probably numerous nutrient-gene interactions, some of which may be sex-specific, in the aetiology of T2D.

Defining Adequate Vitamin D Intake : Cross-sectional and Intervention Studies

D-vitamiini ylläpitää normaalia luun kasvua ja uudistumista koko elämän ajan. Suomessa, kuten monissa muissakin länsimaissa, väestön D-vitamiinitilanne on riittämätön – talvisin osalla jopa puutteellinen. Tässä väitöskirjassa on tutkittu, lisääkö D-vitamiini luumassan kertymistä kasvuiässä, ja ylläpitäkö D-vitamiini luuston tasapainoista aineenvaihduntaa aikuisiällä. Nämä vaikutukset saattavat ehkäisi osteoporoosin kehittymistä eri ikäkausina. Väitöskirjatyössä tutkittiin erisuuruisten D-vitamiinilisäysten vaikutuksia kolmessa eri ikäryhmässä, jotka olivat 11-12 -vuotiaat tytöt (N=228), 21-49 -vuotiaat miehet (N=54) ja 65-85 -vuotiaat naiset (N=52). Tutkittavat satunnaistettiin ryhmiin, jotka nauttivat joko lumevalmistetta tai 5-20 µg D3-vitamiinia vitamiinilisänä. Tutkimukset olivat kaksoissokkoutettuja. Tutkimuksen aikana tutkittavilta otettiin paastoveri- ja virtsanäytteitä. Lisäksi he täyttivät tutkimuslomakkeen taustatietojen kartoittamiseksi sekä frekvenssikyselylomakkeen kalsiumin ja D-vitamiinin saannin selvittämiseksi. Tyttöjen luunmineraalitiheys (BMD) mitattiin DXA–laitteella ja miesten volumetrinen luuntiheys pQCT-menetelmällä. Näytteistä määritettiin mm. seerumin 25-hydroksi-D-vitamiinin (=S-25-OHD), lisäkilpirauhashormonin (=S-PTH) ja luun aineenvaihduntaa kuvaavien merkkiaineiden pitoisuuksia. Murrosikäisten tyttöjen poikkileikkaustutkimuksessa S-25-OHD- ja luun muodostusmerkkiaineen pitoisuudet vaihtelivat kuukausien välillä; suurimmat pitoisuudet mitattiin syyskuussa ja pienimmät maaliskuussa, mikä kuvastaa vuodenaikaisvaihtelua. Vastaava vaihtelu havaittiin lannerangan ja reisiluun BMD:ssä. D-vitamiinilisäyksellä oli myönteinen vaikutus tyttöjen luumassan lisääntymiseen. Suurin D-vitamiinilisä (10 µg/vrk) lisäsi luumassaa 17.2% enemmän reisiluussa ja 12.5% enemmän lannerangassa verrattuna lumevalmistetta nauttivien tyttöjen vastaaviin tuloksiin, mutta tulos riippui hoitomyöntyvyydestä. D-vitamiinin vaikutus luustoon välittyi vähentyneen luun hajotuksen kautta. Tutkimustuloksiin perustuen riittävä D-vitamiinin saanti murrosikäisille tytöille on 15 µg/vrk. D-vitamiinilisän vaikutus 65-85 -vuotiaiden naisten S-25-OHD-pitoisuuteen vakioitui kuudessa viikossa annoksen ollessa 5-20 µg/vrk. Näillä D-vitamiiniannoksilla ei saavutettu tavoiteltavaa S-25-OHD-pitoisuutta, joka on 80 nmol/l. Arvioimme, että 60 nmol/l -pitoisuuden, jota esiintyy kesäisin tämän ikäryhmän suomalaisilla, tämän ikäryhmän naiset saavuttaisivat 24 µg:n päivittäisellä D-vitamiinin saannilla. Terveillä miehillä havaittiin vuodenaikaisvaihtelu S-25-OHD- ja S-PTH-pitoisuudessa sekä luun hajotusta kuvaavassa merkkiainepitoisuudessa. Toisaalta vaihtelua ei havaittu radiuksen volumetrisessä luuntiheydessä eikä luun muodostusmerkkiaineen pitoisuudessa. Vuodenaikaisvaihtelu estettiin 17 µg:n päivittäisellä D-vitamiinin saannilla, mutta tämän ei havaittu vaikuttavan radiuksen luuntiheyteen kuusi kuukautta kestävän tutkimuksen aikana. Yhteenvetona todetaan, että D-vitamiinin saanti on edelleenkin riittämätöntä tutkimusten kohderyhmillä. Tämä näkyy S-25-OHD- ja PTH-pitoisuuden sekä luunaineenvaihduntaa kuvaavien merkkiaineiden vuodenaikaisvaihteluna, mikä on haitallista luuston hyvinvoinnille. D-vitamiinin saantia tulisi lisätä, jotta vähintäänkin riittävä D-vitamiinitilanne (S-25-OHD>50 nmol/l) tai mahdollisesti jopa tavoiteltava D-vitaminitilanne (S-25-OHD≥80 nmol/l) saavutettaisiin. Jotta D-vitamiinin saannin lisääminen olisi kaikissa ikäryhmissä mahdollista, on suunniteltava nykyistä enemmän D-vitamiinilla täydennettyjä elintarvikkeita.