Zoomlänk till disputationen här.

Sammanfattning

De toxiska sekundära metaboliterna β-N-metylamino-L-alanin (BMAA) och 2,4-diaminobutyrsyra (DAB) produceras av växtplanktongrupper såsom cyanobakterier, kiselalger och dinoflagellater. Dessa metabooliter är kända för att orsaka neurotoxicitet hos ryggradsdjur. BMAA har kopplats till utveckling av de neurodegenerativa sjukdomarna amyotrofisk lateralskleros/Parkinsonism demenskomplex (ALS/PDC) och Alzheimers. Trots denna koppling så har tidigare studier främst fokuserats på näringsväven i de  akvatiska ekosystemen som en möjlig källa till human exponering för BMAA och DAB. Dessutom har de flesta studier med avseende på  BMAA och DAB produktion främst utförts med cyanobakterier.

Den första studien som presenteras i avhandlingen undersökte en möjlig risk för human BMAA exponering via den så kallade agro-aqua-cykeln, en process somkopplar samman hav och land. Två grupper av kommersiellt uppfödda kycklingar undersöktes; den ena gruppen utfodrades med standardfoder och den andra gruppen med standardfoder uppblandat med blåmusselkött från musslor som odlats i Östersjön. Resultaten visar att BMAA kan överföras och ackumuleras i kycklingar då de exponeras för foder som är uppblandat med blåmusselkött. Den högsta koncentrationen av BMAA uppmättes i muskelvävnaden hos kycklingar som utfodras med musselfodret, vilket ytterligare tyder på att konsumtion av kyckling uppfödd på musselfoder kan utgöra en möjlig risk för human BMAA exponering (Paper I).

Den andra studien undersökte hur produktion av BMAA och DAB hos kiselalgerna Phaeodactylum tricornutum, Thalassiosira pseudonana och Chaetoceros socialis, påverkas av biotiska stressfaktorer samt huruvida dessa metaboliter kan ha en funktion relaterat till försvarsmekanism och/eller tillväxtkontroll. Hos kiselalgen T. pseudonana visade det sig att DAB produktionen var reglerad som respons till predation samt konkurrens, medan ingen effekt hos BMAA-produktionen kunde påvisas. Den skadliga effekten som utgjordes av DAB var signifikant på tillväxten av T. pseudonana under konkurrens, samt hos populationstillväxten av copepoden Tigriopus sp. som predator. Dessa resultat tyder på att DAB kan, hos naturliga populationer, utgöra en viktig roll som försvarsmekanism hos kiselalgen T. pseudonana (Paper II och III).

Det tredje syftet var att studera effekten och funktionen av BMAA hos kiselalgen Phaeodactylum tricornutum. Under försöket exponerades P. tricornutum för olika nivåer av BMAA koncentrationer. Resultaten visar en koncentrationsberoende respons på BMAA. Då tillväxten hos P. tricornutum avstannade (dvs antal celler) till följd av tillsatt exogent BMAA kunde följande parametrar observeras; oxidativ stress, minskad kolfixering, ökning av intracellulär Chl a, förändring i GS-GOGAT och reducerad ureacykel. Resultaten tyder på att BMAA utgör en toxisk sekundär metabolit med förmåga att kontrollera tillväxten hos P. tricornutum via oxidativ stress samt förändring av fotosyntesaktivitet och kvävemetabolism (Paper IV).