Puna-apilan kukkasato lääketeollisuudelle

Puna-apila rohdoskasvina: Puna-apilan kukkien voimakas meden maku ja ravinnerikkaat lehdet ovat tehneet apiloista suosittuja teen- ja leivonnaisten raaka-aineita. Puna- ja valkoapilat ovat kauppayrttejä (Hakala, ym. 1985, Moisio, ym. 2006). Virallisesti rohdoksina käytetään kukkia (Trifolii flos), jotka sisältävät flavonoideja, saponiineja, hiilihydraatteja ja isoflavonoideja. Isoflavonoidien joukosta tärkeimmät yhdisteet ovat biochanin A, daidzein, formononetin ja genistein. Tiedetään, että isoflavonoidien kasviestrogeenien vaikutus eläimille voi olla haitallinen. Australiassa lampailla on esiintynyt sairautta, joka on nimeltään ”clover disease”. Nimi tulee siitä, että puna-apilan kasviestrogeenit rehussa ovat aiheuttaneet hedelmällisyysongelmia. Puna-apilan käyttö rehuksi vaatii huolellisuutta, sillä matala kasviestrogeenipitoisuus rehussa on toivottu ominaisuus (Saloniemi ym. 1995).

Samanaikaisesti kasviestrogeeneilla uskotaan olevan ihmisille terveyttä edistäviä vaikutuksia, kuten vaihdevuosioireiden lieventäminen (kuumat aallot, yöhikoilu) tai rintasyöpään sairastumisen riskin vähentäminen. Tässä tapauksessa korkea kaviestrogeenipitoisuus on toivottu ominaisuus. Kasviestrogeenivalmisteet valmistetaan yleensä soijasta, mutta uusien tutkimusten mukaan puna-apilan kukkien isoflavonoideilla näyttää olevan parempi antioksidanttivaikutus, ilman sivuvaikutuksia (Xu et al. 2005). Itävaltalainen tutkijaryhmä on julkaisut useita tutkimustuloksia, jotka tarkastelivat puna-apilan kasviestrogeenin käyttöä (Beck et al. 2005) ja myös standardisoidusta Menoflavon tuotteesta käyttötutkimuksia (Dornstauer et al. 2001). Monissa Euroopan maissa on markkinoilla useita puna-apilan kukista tehtyjä valmisteita, kuten Promensil, Rimostil, Trinovil, Red Clover, Isoflavones, Dr.Böhm Isoflavones, Rotklee Tablets (Beck et al. 2005).

Menestyksellisten markkinoiden ansiosta aloitettiin puna-apilauutteen teollisuustuotanto ja se on johtanut puna-apilan erikoisviljelyyn, jonka tärkeimpänä tarkoituksena on tuottaa puna-apilasta raaka-ainetta lääketeollisuuden vaatimusten mukaisesti. Vuoden 2004 tilastojen mukaan Euroopassa puna-apilaa viljellään uutetuotannon takia Englannissa (5 ha) ja Saksassa (40 ha). Viime vuosina viljely on merkittävästi laajentunut myös Espanjassa. Raaka-aineiden tuotannossa on kuitenkin mielenkiintoinen ristiriita.

Kanadalainen tutkimus (Sivesind-Seguin, 2005) totesi, että isoflavonoidin määrä oli korkein puna-apilan lehdissä (11 870 μg/g), toiseksi korkein varsissa (4 896 μg/g) ja matalin kukissa (3 297 μg/g). Myös kukkien kehitys ja vanheneminen vaikutti isoflavonoidipitoisuuteen. Pitoisuus oli korkein silloin, kuin päävarsissa nuput olivat vasta näkyvissä ja kooltaan erittäin pieniä (13 000 μg/g). Pitoisuudet laskivat, kun päävarsissa nuppu oli selvästi näkyvissä, mutta ei vielä avautunut (4000 μg/g) ja matalin, kun ensimmäiset kukat olivat auki (1000). Kukinnan edetessä, lehtien pitoisuudet pysyivät aina korkeina (12 000-16 000 μg/g), mutta varsien pitoisuudet alenivat samalla tavalla, kuin kukkien pitoisuudet.

Yllämainituista faktoihin perustuen tutkijoiden johtopäätös oli se, että olisi huomattavasti parempi – ja helpompi- käyttää pelkästään puna-apilan kuivattua puhdasta lehtisatoa uutteiden lähdemateriaaliksi. Suomessa MTT:n Sotkamon tutkimusasemalla on suoritettu vuosina 2005–2007 laaja koesarja, joissa todettiin, että korkea flavonoidipitoinen lehtisato on helppo korjata heinäniittokoneilla. (Moilanen ym. 2007). Kuluttajat ja markkinat ovat kuitenkin mieltyneet vahvasti puna-apilan kukkaan ja raaka-aineen on oltava siis edelleen kukkasatoa. Tämä asettaa erilaisia haasteita sen korjuulle, erityisesti tuotantomittakaavassa.

Koetoiminnan taustaa: Suomessa on muutama puna-apilan kukkauutetta sisältäviä kotimaisia tuotteita. Tuotannon volyymi ei ole kovin suuri, koska tällä hetkellä kukkauute valmistetaan kuivatusta kukkasadosta, joka poimitaan yleensä käsin. Se on hidasta ja kallista. Teollisuus toivoi puna-apilan kukkasadon korjuun tehostamista. Tämän takia vv. 2007-2008 MTT Mikkelissä on suoritettu useita kokeita.

Esikokeita
Valkoapilan kukkien korjuu on helppo suorittaa unkarilaisella kamomillankukkapoimurilla (Galambosi – Nykänen-Kurki, 1994), koska kasvustossa kukat sijaitsevat melko tasaisena kerroksena ja korjatussa kukkasadossa on hyvin vähän lehtiä. Kokenut kerääjä poimii 10 kg tuoretta kukkasatoa tunnissa.

Puna-apilan kukkasadon korjuussa ei ole voitu saavuttaa samanlaista laatua, koska puna-apila kasvustossa kukkien sijainti on yleensä epätasaista, kukkavarret kaatuilevat ja kukkien välillä on paljon vartta ja lehtiä.

Puna-apilan kukkakorjuun vertailukokeessa vertailtiin käsipoimintaa, korjuuta suomalaisella marjapoimurilla ja kamomillapoimurilla. Tuloksen mukaan tuore kukkasato oli käsipoiminnassa 1,8 kg/tunti, marjapoimurilla 6,5 kg/tunti ja kamomillapoimurilla 12,7 kg/tunti. Kuitenkin puna-apilan kaatuilevat versot olivat haittatekijä, sillä poimureilla kerätyssä sadossa olivat mukana myös varret, lehdet ja ylikukkineet kukat.

Vuoden 2006-2007 korjuukokeissa tutkittiin, vaikuttaako tasoitusniitto seuraavan kasvuston kukkakerroksen tasaisuuteen ja sitä kautta korjatun kukkasadon määrään ja laatuun? Haldrup heinänniittokoneella leikatut sängit olivat 6-12-16-21-ja 30 cm korkeita. Tulosten mukaan tasoitusniitto on vaikuttanut puna-apilan uuden kasvuston korkeuteen ja kukkasatoon merkittävästi. Suurin kukkasato korjattiin 21cm:n ja 16 cm:n sängistä (311 ja 274 g/m²), mutta tämä satotasokin oli teollisuudelle matala ja kallis. Koenäytteiden analysointi on kuitenkin näyttänyt ongelman ratkasumalleja.

Tulosten mukaan, käsin tai marjapoimurilla korjattujen, hyvälaatuisten kukkien isoflavonoidi pitoisuus oli melko matala, keskimäärin 0,140 %. Samanaikaisesti pelkästään kukkanuppujen ja niitä ympäröivien lehdyköiden pitoisuus oli 8 kertaa korkeampi, 1,125 %. Tämä tarkoittaa myös asiaan ratkaisua: Jos lääketeollisuus toivoo korkeaa isoflavonoidipitoisuutta sisältävää raaka-ainetta kukista, ei ongelmana saa olla se, että kukkasatoon joutuu mukaan paljon nuoria kukkia, nuppuja ja lehdykkä. Päinvastoin! Kun satoon tulee paljon nuppuja ja nuoria kukkia, isoflavonoidipitoisuus nousee.

Tuotantomittakaavainen ratkaisu oli seuraava: Tuotantopelon kukkamassaa korjattiin Haldrup niittokoneelle ylhäältä mitattuna 10-15 cm pituudelta varsineen. Kuivausten jälkeen kasvimassa murskattiin Hege koeruutupuimurilla ja seos seulottiin kahden seulan läpi, eroteltiin varret ja lehti:kukka seosta. Analyysitulosten mukaan puna-apila murskeen isoflavonoidipitoisuus oli kaksi kerta korkeampi, kuin käsin tai kamomillapoimurilla korjattujen kokonaisten kukkien isoflavonoidipitoisuus. Kun kokonaisen kukkasadon pitoisuus oli 0,11 – 0,16 %, murskeen pitoisuus oli 0,261 – 0,359 %. Syy tähän selittyy sillä, että murskeeseen joutuu paljon nuoria kukkia ja nuppuja, joiden pitoisuus on korkein 1,15 %. V. 2008 pilottikokeen tuloksen mukaan hehtaarille laskettuna korjattiin 8.17 tonnia tuoretta kukkaseosta, josta saatiin 1369 kg kuivaa seosta. Murskauksen ja lajittelun jälkeen saatiin 917 kg/ha kuivaa mursketta.

Lopullinen kysymys oli vielä se, että miten teollisuus suhtautuu tähän kukkamurskeseokseen, koska kokeidemme lopputuloksen ulkonäkö poikkeaa täysin siitä ulkomuodon määritelmästä, joka on laadittu käsin poimittavalle raaka-aineelle (Flos trifolii = kokonaiskukka). Kahden kotimaisten lääketehtaan asiantuntijat asiantuntijat olivat täysin tyytyväisiä lähetettyihin murskenäytteisiin. Pienen raekoon ja tasaisuutensa takia se sopii erittäin hyvin uuttoprosessiin.

Yhteenvetona voidaan todeta, että perinteisestä rehukasvista voidaan saada tällä tavalla uusi erikoistuote. Puna-apilan kukkasatoa on mahdollista tuottaa täysin koneellistettuna lääketeollisuuden tarpeisiin. Menetelmä ei tarvitse erityisiä investointeja, koska tarvittavia koneita ja laitteita löytyy perinteisiltäkin tiloilta tai niiden käyttöä on helppo soveltaa (lajittelu). Menetelmä vaatii kuitenkin vielä lisätutkimuksia, erityisesti parempien isoflavonoidipitoisten lajikkeiden testaamista ja optimaalisen korjuuajankohdan tarkentamista.

Teksti: Bertalan Galambosi

KirjallisuusBeck, V., Rohr, U. & Jungbauer, A. 2005. Phytoestrogens derived from red clover: An alternative to estrogen replacement therapy? Journal of Steroid Biochemistry & Molecular Biology 94: 499-518.
Dornstauer, E., Jisa. E., Unterrieder, I., Krenn, L., Kubelka, W. & Jungbauer, A. 2001. Estrogen activity of two standardized red clower extracts (Menoflavon) intended for large scale use in hormon replacement therapy. Journal of Steroid Biochemistry & Molecular Biology 78: 67-75.
Galambosi,B. & Nykänen-Kurki, P. 1994. Apilankorjuuta poimurilla. Pellervo 3B. Työ ja Tekniikka. p. 26-27.
Hakala, P. ym. 1985. Kauppayrttiopas. Ammattikasvatushallitus – Valtion painatuskeskus. Helsinki, 72 s.
Moilanen, T., Hoppula, K., Miettinen, E. 2007. Puna-apilan kasviestrogeenit nousuun. Maaseudun tiede, Liite 18.6. 64.(1): sivu7.
Moisio, S. ym. 2006. Luonnonyrttiopas. Opetushallitus. Tammerr-Pino Oy, Tampere. 68 s.
MTTK – MKL. 1986. Apilan viljely. Tieto tuottamaan No. 37. Maatalouskeskusten Liiton Julkaisuja No. 730. p.72.
Nykänen, A., 2008. Nitrogen dynamics of organic farming in a crop rotation based on red clover (Trifolim pratense) leys. Doctor dissertation. Agrifood Research Reports 121. Plant production. 60 p.
Rinne, M. & Nykänen, A. 2000. Timing of primary growth harvest affects the yield and nutritive value of timothy-red clover mixtures. Agric. And Food Ecienec in Finland. Vol. 9: 121-134.
Saloniemi, H., Wähälä, K., Nykänen-Kurki, P., Kalela, K. & Saastamoinen, I. 1995. Phytoestrogen Content and Estrogenic Effect of Legume Fodder. Proceedings of the Society for experimental Biology and Medicin. Vol 208: 131-7.
Sivesind, E. & Seguin, P. 2005. Effects of the Environment, Cultivar, Maturity, and Preservation Method on Red Clover Isflavone Concentration. J. of Agric. ad Food Chemistry. 53: 6397-6402.
Xu,L., Kumar., A., Lamb, K. & lauton L. 2005. Production of an isoflavone Concemtrate from Red Clower Flowers. Journal of Food Scince, Vol. 70, Nr.8:S558 –S562.

Kuva 1.Kamomillapoimurilla, marjapoimurilla ja käsin korjattua puna-apilan kukkasatoa tuoreena. (Kuva Bertalan Galambosi)

Kuva 2. Puna-apilan kukkamassan korjuu Haldrup niittokoneella. (Kuva Bertalan Galambosi)

Kuva 3. Kuivan kukkasadon koneellinen murskaus. (Kuva Bertalan Galambosi)

Kuva 4. Vasemmalla käsin korjattu ja oikealla koneellisesti murskattu kukkasato. (Korjuu oli hieman myöhäinen!) (Kuva Bertalan Galambosi)

Tulosta