Sokeri, kauppa ja kehitys : kehityspoliittinen johdonmukaisuus Euroopan unionin interventiossa Afrikan, Karibian ja Tyynenmeren valtioihin

Tutkielmassa tarkastelen Euroopan unionin (EU) kehityspoliittisen johdonmukaisuuden periaatetta, eli kehitysyhteistyön tavoitteiden huomioonottamista muilla politiikanaloilla. Tutkimuskohteeni on EU:n maatalous- ja kauppapoliittisten toimenpiteiden ja EU:n kehityspolitiikan yhteisvaikutus neljässä Lomén sopimuksen sokeripöytäkirjaan kuuluneessa Afrikan, Karibian ja Tyynenmeren (AKT) valtiossa: Fidzissä, Guyanassa, Malawissa ja Tansaniassa. Sokeripolitiikka avaa politiikkajohdonmukaisuuteen mielenkiintoisen näkökulman, koska siinä yhdistyvät EU:n kauppa- ja maatalouspoliittiset intressit ja koska se on ollut tärkeässä osassa EU:n ja AKT-maiden välisissä suhteissa. Sokeripöytäkirja oli keskeinen osa EU:n etuuskohtelujärjestelmää, joka piti Afrikan, Karibian ja Tyynenmeren valtiot unionin etuoikeutetuimpana kumppanimaaryhmänä. 1990-luvulla alkaneet kehityspolitiikan alueellisten ja sisällöllisten painotusten muutokset johtivat lopulta myös sokeripöytäkirjan purkamiseen. EU:n sokeripolitiikan uudistukset ovat vaikuttaneet tapausmaihin eri tavalla. EU:n aiemmasta sokeripolitiikasta hyötyneet sokeripöytäkirjamaat joutuvat jatkossa avoimeen kilpailuun toistensa ja muiden vähiten kehittyneiden maiden ja AKT-maiden kanssa. Fidzille ja Guyanalle uusi tilanne voi koitua kohtalokkaaksi, mutta Malawille ja Tansanialle markkinoillepääsyn helpottuminen avaa uusia mahdollisuuksia. EU:n sokeripolitiikasta ja kehitysyhteistyöstä muodostuva interventio tapausmaissa osoittaa, että EU on ottanut huomioon sen sokeripolitiikan aiheuttamat vaikutukset kaikissa tapausmaissa. Intervention perusteella kehitysyhteistyön instrumentteja voidaan käyttää kumoamaan muiden EU:ssa vahvempien politiikka-alojen kielteisiä vaikutuksia ja auttamaan kehitysmaita sopeutumaan uusiin olosuhteisiin. Interventio näyttäisi EU:n omaksuneen enemmän tai vähemmän johdonmukaisen lähestymistavan tapausmaita kohtaan. Lähempi tarkastelu kuitenkin osoittaa intervention edustavan johdonmukaisuutta ennemmin kauppapoliittisten tavoitteiden kuin kehitysyhteistyön tavoitteiden näkökulmasta. Päätelmieni mukaan kehityspoliittista johdonmukaisuutta voidaan tulkita osana EU:n laajempia kauppapoliittisia pyrkimyksiä. Määrittelemällä tiettyjä politiikkoja kehityspoliittisen johdonmukaisuuden periaatteen mukaiseksi, EU on voinut hakea oikeutusta pääasiassa vapaakauppaa tukeville aloitteilleen. Tutkielmassa osoitan, kuinka politiikkojen välistä kehitystä tukevaa johdonmukaisuutta voidaan arvioida ottamalla samaan aikaan huomioon sekä kehitysyhteistyön että muiden politiikanalojen vaikutukset yhden intervention osina. Valitsemani näkökulman perusteella kehityspoliittisen johdonmukaisuuden edistämisessä voitaisiin antaa enemmän vastuuta kehitysyhteistyölle ja kehityspolitiikalle.

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.

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).

Mulibrey nanism : Clinical characteristics and pathophysiologic features of growth restriction, insulin resistance and tumour development

Background: Mulibrey nanism (MUL; Muscle-liver-brain-eye nanism; OMIM 253250) is an autosomal recessive growth disorder more prevalent in Finland than elsewhere in the world. Clinical characteristics include severe prenatal onset growth restriction, cardiopathy, multiple organ manifestations but no major neurological handicap. MUL is caused by mutations in the TRIM37 gene on chromosome 17q22-23, encoding a peroxisomal protein TRIM37 with ubiquitin E3-ligase activity. Nineteen different mutations have been detected, four of them present in the Finnish patients. Objective: This study aimed to characterize clinical and histopathological features of MUL in the national cohort of Finnish patients. Patients and methods: A total of 92 Finnish patients (age 0.7 to 77 years) participated in the clinical follow-up study. Patients hospital records and growth charts were reviewed. Physical, radiographic and laboratory examinations were performed according to a clinical protocol. Thirty patients (18 females) were treated with recombinant human GH for a median period of 5.7 years. Biopsies and autopsy samples were used for the histopathological and immunohistochemical analyses. Results: MUL patients were born small for gestational age (SGA) with immature craniofacial features after prenatal-onset growth restriction. They experienced a continuous deceleration in both height SDS and weight-for-height (WFH) postnatally. In infancy feeding difficulties and frequent pneumonias were common problems. At the time of diagnosis (median age 2.1 years) characteristic craniofacial, radiological and ocular features were the most constant findings. MUL patients showed a dramatic change in glucose metabolism with increasing age. While the children had low fasting glucose and insulin levels, 90% of the adults were insulin resistant, half had type 2 diabetes and an additional 42% showed impaired glucose tolerance (IGT). Seventy percent fulfilled the National Cholesterol Education Program (NCEP) Adult Treatment Panel III criteria for metabolic syndrome as adults. GH therapy improved pre-pubertal growth but had only minor impact on adult height (+5 cm). Interestingly, treated subjects were slimmer and had less frequent metabolic concerns as young adults. MUL patients displayed histologically a disturbed architecture with ectopic tissues and a high frequency of both benign and malignant tumours present in several internal organs. A total of 232 tumorous lesions were detected in our patient cohort. The majority of the tumours showed strong expression of endothelial cell marker CD34 as well as α-smooth muscle actin (α-SMA). Fifteen of the tumours were malignant and seven of them (five Wilms tumours) occurred in the kidney. Conclusions: MUL patients present a distinct postnatal growth pattern. Short-term response of GH treatment is substantial but the long-term impact remains modest. Although MUL patients form a distinct clinical and diagnostic entity, their clinical findings vary considerably from infancy to adulthood. While failure to thrive dominates early life, MUL adults develop metabolic syndrome and have a tendency for malignancies and vascular lesions in several organs. This speaks for a central role of TRIM37 in regulation of key cellular functions, such as proliferation, migration, angiogenesis and insulin signalling.

Genetic variation in the LDL receptor-related protein 5 (LRP5) gene : Association with bone health and metabolic parameters

Bone mass accrual and maintenance are regulated by a complex interplay between genetic and environmental factors. Recent studies have revealed an important role for the low-density lipoprotein receptor-related protein 5 (LRP5) in this process. The aim of this thesis study was to identify novel variants in the LRP5 gene and to further elucidate the association of LRP5 and its variants with various bone health related clinical characteristics. The results of our studies show that loss-of-function mutations in LRP5 cause severe osteoporosis not only in homozygous subjects but also in the carriers of these mutations, who have significantly reduced bone mineral density (BMD) and increased susceptibility to fractures. In addition, we demonstrated for the first time that a common polymorphic LRP5 variant (p.A1330V) was associated with reduced peak bone mass, an important determinant of BMD and osteoporosis in later life. The results from these two studies are concordant with results seen in other studies on LRP5 mutations and in association studies linking genetic variation in LRP5 with BMD and osteoporosis. Several rare LRP5 variants were identified in children with recurrent fractures. Sequencing and multiplex ligation-dependent probe amplification (MLPA) analyses revealed no disease-causing mutations or whole-exon deletions. Our findings from clinical assessments and family-based genotype-phenotype studies suggested that the rare LRP5 variants identified are not the definite cause of fractures in these children. Clinical assessments of our study subjects with LPR5 mutations revealed an unexpectedly high prevalence of impaired glucose tolerance and dyslipidaemia. Moreover, in subsequent studies we discovered that common polymorphic LRP5 variants are associated with unfavorable metabolic characteristics. Changes in lipid profile were already apparent in pre-pubertal children. These results, together with the findings from other studies, suggest an important role for LRP5 also in glucose and lipid metabolism. Our results underscore the important role of LRP5 not only in bone mass accrual and maintenance of skeletal health but also in glucose and lipid metabolism. The role of LRP5 in bone metabolism has long been studied, but further studies with larger study cohorts are still needed to evaluate the specific role of LRP5 variants as metabolic risk factors.

Eri maitohappobakteerien ja niiden annostustason vaikutus säilörehun käymislaatuun ja aerobiseen stabiilisuuteen

Tämän maisterin tutkielman tarkoituksena oli testata eri maitohappobakteerien ja niiden annostustason vaikutusta säilörehun käymislaatuun ja aerobiseen stabiilisuuteen. Biologisilla säilöntäaineilla eli ympeillä säilöttyjen rehujen laatua verrattiin kontrolleina toimiviin painorehuun ja muurahaishapolla tehtyyn rehuun. Koerehut tehtiin Helsingin yliopiston Maataloustieteiden laitoksella 7.6.2010. Timotei (Phleum pratense) - nurminata (Festuca pratensis) kasvusto korjattiin tähkimisen alkuvaiheessa D-arvon ollessa 711 g/kg ka. Nurmikasvuston kuiva-ainepitoisuus oli 170 g/kg heti niiton jälkeen määritettäessä ja neljän tunnin esikuivauksen jälkeen 208 g/kg. Rehuraaka-aine jaettiin kuuteen erään, joihin lisättiin säilöntäaine. Säilöntäainekäsittelyt olivat: 1) ei säilöntäainetta (painorehu), 2) muurahaishappo (100 %:na 4 l/t), 3) Lactobacillus plantarum ja Pediococcus acidilactici 1x10? pmy/g sekä pektinaasi-, ksylanaasi- ja sellulaasientsyymi, 4) L. plantarum 1x10? pmy/g, 5) L. plantarum 1x10? pmy/g ja 6) L. plantarum ja L. buchneri 2x10? pmy/g. Rehut säilöttiin laboratoriosiiloissa kolmena rinnakkaisena. Laboratoriosiilojen lisäksi rehua säilöttiin jokaisesta säilöntäainekäsittelystä kuuteen rinnakkaiseen minisiiloon säilönnän alkuajan fermentaation ja rehujen pH:n muutoksen seuraamiseksi. Minisiiloista seurattiin kaasuntuotantoa 21 päivän ajan. Raaka-aineen koostumus ja rehujen säilönnällinen laatu sekä aerobinen stabiilisuus määritettiin. Säilörehujen kuiva-ainepitoisuus oli suhteellisen pieni (n. 210 g/kg), jotta voitiin testata biologisten säilöntäaineiden tehoa märässä rehussa. Kosteassa rehussa biologisten säilöntäaineiden toiminnan onnistuminen on haastavaa. Koska raaka-aineen sokeripitoisuus oli kuitenkin erittäin suuri (196 g/kg ka), onnistui ymppirehujen säilöntä hyvin. Kaikkien koerehujen pH oli alle 4:n. Painorehu ei täyttänyt hyvän rehun kriteerejä ammoniumtypen osalta. Muurahaishapporehu oli laadultaan tyydyttävää etikkahapon pitoisuuden osalta. Rehussa tapahtui epätyypillistä etanolikäymistä hiivojen toimesta, jonka johdosta rehussa muodostui suuri määrä kaasua säilönnän aikana. Muurahaishapporehu ei kuitenkaan lämmennyt aerobisen stabiilisuuden mittauksen aikana, johtuen todennäköisesti suuresta etikkahapon määrästä ja toisaalta pienestä sokerin määrästä. Maitohappobakteerisäilöntäaineilla saatiin käymislaadultaan parempaa säilörehua verrattuna painorehuun, lukuun ottamatta maitohappobakteeri-entsyymirehua. Entsyymilisäyksestä ei todennäköisesti ollut hyötyä rehun säilöntälaadun kannalta. Raaka-aineen suuren sokeripitoisuuden johdosta säilörehussa oli koko säilönnän ajan tarpeeksi sokeria maitohappobakteerien käytettäväksi ja sokeri toimi siten substraattina haitallisille mikrobeille tuottaen suuren etikkahappopitoisuuden. Maitohappobakteeri-entsyymiseoksella tehty rehu oli etikkahappopitoisuuden perusteella heikkolaatuista. Lactobacillus plantarumin molemmilla annostustasoilla (1x10? ja 1x10? pmy/g rehua) saatiin laadultaan hyvää rehua. Suuri sokeripitoisuus molemmissa rehuissa johtui todennäköisesti raaka-aineen tavallista suuremmasta sokerin määrästä. Molempien rehujen maitohappo-etikkahappo-suhde oli melko korkea, viitaten homofermentatiiviseen maitohappokäymiseen. Lactobacillus buchneri –lisäyksellä rehu oli säilönnälliseltä laadultaan hyvää. Heterofermentatiivisen ympin lisäys nosti tyypillisesti rehun pH:ta sekä pienensi maitohappoetikkahappo-suhdelukua verrattuna homofermentatiiviseen ymppiin. L. buchneri –lisäys paransi hieman säilörehun aerobista stabiilisuutta verrattuna homofermentatiivisella maitohappobakteerilla säilöttyyn rehuun, mutta tulos ei ollut tilastollisesti merkitsevä.

Glycosylation and Glycodiversification in Polyketide Antibiotics: Unraveling Biosynthetic Steps in Nogalamycin Formation

Soil-dwelling Streptomyces bacteria are known for their ability to produce biologically active compounds such as antimicrobial, immunosuppressant, antifungal and anticancer drugs. S. nogalater is the producer of nogalamycin, a potential anticancer drug exhibiting high cytotoxicity and activity against human topoisomerases I and II. Nogalamycin is an anthracycline polyketide comprising a four-ring aromatic backbone,a neutral deoxy sugar at C7, and an amino sugar attached via an O–C bond at C1 and a C–C bond between C2 and C5´´. This kind of attachment of the amino sugar is unusual thus making the structure of the compound highly interesting. The sugar is also associated with the biological activity of nogalamycin, as it facilitates binding to DNA. Furthermore, the sugar moieties of anthracyclines are often crucial for their biological activity. Together the interesting attachment of the amino sugar and the general reliance of polyketides on the sugar moieties for bioactivity have made the study of the biosynthesis of nogalamycin attractive. The sugar moieties are typically attached by glycosyltransferases, which use two substrates: the donor and the acceptor. The literature review of the thesis is focused on the glycosylation of polyketides and the possibilities to alter their glycosylation patterns. My own thesis work revolves around the biosynthesis of nogalamycin. We have elucidated the individual steps that lead to its rather unique structure. We reconstructed the whole biosynthetic pathway in the heterologous host S. albus using a cosmid and a plasmid. In the process, we were able to isolate new compounds when the cosmid, which contains the majority of the nogalamycin gene cluster, was expressed alone in the heterologous host. The new compounds included true intermediates of the pathway as well as metabolites, which were most likely altered by the endogenous enzymes of the host. The biological activity of the most interesting new products was tested against human topoisomerases I and II, and they were found to exhibit such activities. The heterologous expression system facilitated the generation of mutants with inactivated biosynthetic genes. In that process, we were able to identify the functions of the glycosyltransferases SnogE and SnogD, solve the structure of SnogD, discover a novel C1-hydroxylase system comprising SnoaW and SnoaL2, and establish that the two homologous non-heme α-ketoglutarate and Fe2+ dependent enzymes SnoK and SnoN catalyze atypical reactions on the pathway. We demonstrated that SnoK was responsible for the formation of the additional C–C bond, whereas SnoN is an epimerase. A combination of in vivo and in vitro techniques was utilized to unravel the details of these enzymes. Protein crystallography gave us an important means to understand the mechanisms. Furthermore, the solved structures serve as platforms for future rational design of the enzymes.

”KARKKIA, SIPSEJÄ, KEKSEJÄ JA LIMSAA” Tapaustutkimus neljäsluokkalaisten lasten ruokailutottumuksista

Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää millaisia ovat neljäsluokkalaisten lasten ruokailutottumukset. Tutkimuksessa kartoitettiin oppilaiden ruokailutottumuksista tietoa kokonaisvaltaisesti. Tutkittavien ruokailusta kerättiin tietoa niin arkena kuin vapaapäivinä. Lisäksi tutkimuksessa tarkasteltiin lasten painoindeksiä sekä kouluruokailua ja sen sosiaalista kontekstia. Tutkimuksen kohdepaikkakuntana oli pieni kaupunki eteläisestä Suomesta. Näytteeksi valikoitui kolmen eri koulun neljännestä luokista 28 oppilasta. Tutkimusaineisto kerättiin ruokapäiväkirjoilla, observoinnilla ja kyselylomakkeella. Aineisto analysoitiin osittain kvalitatiivisesti aineistolähtöisellä sisällönanalyysilla ja osittain kvantitatiivisesti yksinkertaisella tilastollisella taulukoinnilla. Tutkimustulosten mukaan tutkittavista neljäsluokkalaisista suurin osa söi säännöllisen ateriarytmin mukaan. Suosituimpia ruokia neljäsluokkalaisilla olivat leipä, murot, pasta- ja laatikkoruuat, makeiset sekä makeat leivonnaiset. Kasviksia, hedelmiä ja marjoja syötiin vähän. Suosituimpia juomia olivat maito, mehu ja limsa. Suurin osa oppilaista oli painoindeksiltään normaalipainoisia tai hyvin lähellä normaalia painoa. Kouluruokailut kahdessa eri koulussa olivat hyvin erityylisiä, mutta silti ne täyttivät kuntakohtaisen opetussuunnitelman tavoitteet. Neljäsluokkalaiset oppilaat söivät melko säännöllisesti, mutta ruokavalio ei ollut kovin monipuolinen. Päivittäin syötiin hyvin yksipuolista ruokaa ja kouluruokaa syötiin siinä määrin, että se ei täyttänyt ravitsemussuositusten mukaista täysipainoisuuden vaatimusta tai antanut kaikille oppilaille riittävästi energiaa. Välipaloja ja naposteltavia syötiin paljon ja ne olivat laadultaan useimpien lasten kohdalla hyvin sokeri- ja rasvapitoisia. Tutkittavat eivät aineiston perusteella syöneet ravitsemussuositusten mukaisesti ja ovat alttiita ylipainolle. Kouluille, oppilaille ja heidän vanhemmilleen tulisi tarjota terveyskasvatusta, jotta lasten ruokavalio muuttuisi monipuolisemmaksi ja terveellisemmäksi. Kouluruokailu todettiin tutkimustulosten perusteella melko irralliseksi osaksi muusta koulutyöstä. Koulujen ja opettajien tulisi muuttaa suhtautumistaan kouluruokailua kohtaan, jotta se voitaisiin nähdä osana kasvatustyötä. Kouluruokailun suunnitteluun tulisi panostaa enemmän, jotta se tarjoaisi niin koulun lapsille kuin aikuisillekin virkistävän ja mukavan yhteisen hetken.