Universitetet i Bergen sine hovedsatsings- områder er
marin forskning og utviklings-
forskning

Redaksjon

Å sette farge på forskningen

– Naturlige fargestoff i planter ser ut til å være medisinsk aktive, og kan brukes til langt mer enn å sette farge på matvarene våre, sier professor Øyvind Moksheim Andersen ved Kjemisk institutt. Han har spesialisert seg på å kombinere kjemi med natur, og leder flere forskningsprosjekter som kan bringe kunnskap om medisiner og mat et steg videre.

Farge har stor betydning for valg av matvarer, viser forbrukerundersøkelser. Spesielt ved valg av frukt, grønnsaker, syltetøy og saft er det viktig at produktet har et friskt og naturlig utseende. For å gi lang holdbarhetstid, bruker næringsmiddelindustrien i dag mange tilsetningsstoffer. Moksheim Andersen mener dette ikke nødvendigvis er den eneste løsningen.

– Fortsatt er det mange naturlige fargestoffer i matvarer vi vet lite om. Vi har forsøkt å forklare hvorfor eksempelvis jordbærsyltetøy fort mister fargen mens blåbærsyltetøy holder seg blått under langtidslagring. Fargestoffenes stabilitet er derfor sentralt.

Han forteller at næringsmiddelindustrien følger utviklingen med argusøyne. Industrien og fagmiljøet leter kontinuerlig etter naturlige pigmenter som kan redusere bruken av potensielt farlige, kunstige fargestoffer. I dag er det fargestoffer fra blådruer som har størst kommersiell utbredelse, men også fargestoffer fra plommer, tranebær, solbær, hyllebær og rødkål er også i bruk.

Gunstige effekter

Ved hjelp av tverrfaglig tenkning, har det kjemiske, medisinske og botaniske fagmiljøet ved Universitetet i Bergen sett store muligheter i bred utnyttelse av fargestoffer som finnes i planter. De vannløslige fargestoffene - antocyanene (se faktafelt) - danner basis for de fleste blå, røde eller fiolette fargene i planter. Det er påvist at den røde fargen i revebjeller og blåfargen i kornblomst faktisk er basert på samme type fargestoff.

– Gjennom mange år har menneskene spist mat som inneholder fargestoffer uten å få helseskader. Vi ble derfor nysgjerrige på hvilke gunstige effekter stoffene kunne ha på kroppen vår, sier Øyvind Moksheim Andersen.

Sammen med professor Knut Jan Andersen ved Medisinsk avdeling A på Haukeland Sykehus, er de igang med å undersøke hvilke virkninger enkelte fargestoffer og liknende forbindelser har på enzymer og cellekulturer brukt i kreftforskningen. Moksheim Andersen har også fått stor oppmerksomhet omkring arbeidet innen HIV-forskning, der han samarbeider med professor i bioteknologi, Dag E. Helland.

Medisinsk er det allerede dokumentert at fargestoff-gruppene antocyaner har positiv virkning på de minste blodårene, de såkalte kapillærårene. Fargestoffene medvirker også til at blodplater ikke klumper seg, og dermed reduserer faren for blodpropp. Fargestoffene i blåbær har med hell også vært brukt til å lege brannsår.

Byggeklosser

Øyvind Moksheim Andersen arbeider spesielt med isolering og struktur-
bestemmelse av fargestoffene i naturen. Metoden er den samme som ved tilberedelse av te.

– På samme måte som vi får te fra en tepose ved å tilsette vann, tilfører vi blomsten eller bær et løsemiddel for å skille ut fargestoffene. I laboratoriesammenheng brukes metanol eller etanol i stedet for vann. Den grumsete blandingen av ulike stoffer skilles fra hverandre og vaskes ved hjelp av egne instrumenter for separering.

Når fargestoffet er skilt ut, gjenstår arbeidet med å bestemme hvilken kjemisk struktur det har. Hvert fargestoff inneholder visse byggeklosser, eller grunnskjelett som kan taes fra hverandre og settes sammen i mange kombinasjoner. Det er hittil funnet 300 ulike antocyaner i planter og de er basert på rundt 20 ulike byggeklosser. Et vanlig antocyan inneholder mellom to og fire klosser. Dette arbeidet er med på å gi idéer til andre anvendelser.

Fagmiljøet ved Kjemisk institutt ved Universitetet i Bergen regnes blant de ledende i verden når det gjelder isolering og strukturbestemmelse av naturlige fargestoffer. Moksheim Andersen trekker fram Dagfinn Aksnes, George W. Francis, Willy Nerdal, Atle T. Pedersen og Rune Slimestad som viktige bidragsytere til dagens kunnskap.

Grunnleggende nysgjerrig

– På fjellturer har jeg mange ganger undret meg over samspillet som skjer ute i naturen. Hvorfor er det slik at fargene varier ulikt i vev og i forhold til årstidene. Hva signaliseres gjennom fargebruken? Det er en kjent sak at blomstenes farge i kombinasjon med duft og form er med på å tiltrekke dyr for bestøving, men kan vi lære noe av de andre plantestoffenes funksjoner, undrer Moksheim Andersen.

Ettersom en plante ikke kan bevege seg, må den bruke andre virkemidler for å ivareta sine interesser. En vanlig plante har rundt ti ganger flere forbindelser med omgivelsene enn dyr. Kjemisk kommunikasjon er et sentralt stikkord for Moksheim Andersen.

– Etter hvert som mange frukter og bær modnes, øker produksjonen av fargestoffer. Klare fruktfarger tiltrekker for eksempel fugl, som bidrar til å spre frø over store avstander. Mange tror feilaktig at lauvverket til mange planter blir rødlig om høsten bare fordi klorofyllet blir brutt ned. Dette skyldes også at det produseres røde fargestoff i bladene. Hensikten ved denne produksjonen er bare i en begrenset grad dokumentert.

Nye medisiner

– Kjemisk tankegang og analyse av plantestoffer vil åpne for muligheter til å komme videre innen medisinsk forskning. Svært mye av samspillet i naturen vil fra nå av bli forklart på et grunnleggende, molekylært nivå. Samarbeid mellom medisinere, kjemikere og biologer vil gi viktige bidrag til kunnskapen om kurering av AIDS, kreft, hjerte- og karsykdommer og allergier, tror Moksheim Andersen.

– Gjennom arbeid i Uganda har jeg selv sett hvordan AIDS-problemet bryter ned hele samfunn. 30 - 40 prosent av befolkningen er smittet av hiv, og antallet er raskt stigende. Dette understreker at vi alle har et ansvar for å snarest mulig finne en måte å kurere den dødlige sykdommen på.

Han understreker at dette er kostbare prosesser, og den økonomiske siden er slett ikke uvesentlig for å nå videre. Isoleringen og karakteriseringen krever avansert instrumentering, og tar lang tid. Selv om arbeidet enda ikke har resultert i nye medisiner, er funnene svært lovende.