Potential of filamentous macroalgae and sessile invertebrates for bioremediation and valorization in the northern Baltic Sea

ABSTRACT High nutrient concentrations caused by human activities is a global problem in fresh and coastal waters. Large areas of the Baltic Sea are also severely eutrophicated due to the past and present nitrogen (N) and phosphorus (P) emissions; consequently, ephemeral macroalgae exist in abundance. Nutrients incorporated in the marine biomasses have potential as part of a solution for amelioration of eutrophication in a world aiming towards a circular economy. Nutrients could be circulated back to the land and used for fertilization. Collected marine biomass also has potential for several other purposes. In this thesis, I studied organisms adhering to the substratum in respect of their use for bioremediation and, furthermore, for valorization in the northern Baltic Sea’s blue economy. Article I investigates the potential of filamentous macroalgae and sessile invertebrates for bioremediation. It studied the weight of the biomass attaching to the substratum, contents of particulate organic carbon (POC), particulate organic nitrogen (PON), and particulate organic phosphorus (POP) in the invertebrate’s fraction and macroalgae as well as concentrations of arsenic (As), cadmium (Cd), copper (Cu), lead (Pb), and zinc (Zn) in the biomass. Article II focuses on the fatty acid concentrations and profiles of two green algae (Ulva intestinalis and Cladophora glomerata) and one red alga (Ceramium tenuicorne) in relation to ambient N and P availability. Article III reviews studies around the world on the potential of macroalgae in biofuel production. Biomass on the artificial substrata is almost exclusively composed of the green algae Ulva spp. and C. glomerata, the red algae Polysiphonia fibrillosa and C. tenuicorne, the brown algae Pylaiella littoralis and Ectocarpus siliculosus, the blue mussels (Mytilus trossulus), the bay barnacles (Amphibalanus improvisus), and the hydroids Cordylophora caspia and Gonothyraea loveni. Over 95% of biomass is composed of sessile invertebrates; due to this and the small size of the northern Baltic Sea macroalgae, the removal of both invertebrates and macroalgae seems the most feasible practice in the current situation. Amelioration of small-scale nutrient loads is possible. The other most feasible utilizations for the total biomass would be as fertilizer as such or after composting and as additional feed material in biogas production. The Cd content may limit the utilizable amount of biomass for the use as fertilizer as such. The Cd content varied according to the cultivation site and the incubation time. Limits set in the EU for the metals As, Cd and Pb may be exceeded if animal feed were composed exclusively of a certain fraction or fractions of biomass. Among the studied macroalgae, the lowest concentrations of all heavy metals were in Ulva spp., and it seemed to be a safe choice for solely algal-based feed applications regarding the measured metals. Fatty acid composition is important in nutrition and in the refining of high value products. This study indicates that linoleic (C18:2n-6, LA) and arachidonic (C20:4n-6, AA) acid levels in C. glomerata could be regulated by nutrient manipulation. Elevated concentrations of these fatty acids were associated with higher N availability. In practice, low biomass yield and lack of established infrastructure for cultivation, harvesting and utilization pose a challenge for a large-scale utilization of the northern Baltic Sea sessile organisms.TIIVISTELMÄ Ihmistoiminnan aiheuttamat korkeat ravinnepitoisuudet niin sisä- kuin rannikovesissä ovat maailmanlaajuinen ongelma. Aiempien ja nykyisten typpi- (N) ja fosforipäästöjen (P) vuoksi Itämeri on laajalti voimakkaasti rehevöitynyt. Rehevöitymisen seurauksena rihmamaisia makroleviä esiintyy runsaasti. Kiertotalouteen tähtäävässä maailmassa meren biomassoihin sitoutuneet ravinteet voisivat olla osa ratkaisua lievitettäessä rehevöitymisen seurauksia. Biomassaan sitoutuneet ravinteet voitaisiin kierrättää takaisin maalle ja hyödyntää lannoitteena. Lisäksi kerättyä biomassaa voitaisiin mahdollisesti käyttää moniin muihin käyttötarkoituksiin. Tarkastelen tässä väitöskirjassa alustalle kiinnittyvien organismien mahdollisuuksia ravinteiden poistossa ja muussa hyödyntämisessä pohjoisella Itämerellä. Artikkelissa I tutkitaan rihmamaisten makrolevien ja alustaan kiinnittyvien selkärangattomien mahdollisuuksia ravinteiden poistossa. Myös biomassan sopivuutta lannoitteeksi ja biokaasun tuotantoon tarkastellaan. Artikkelissa II tutkitaan kahden viherlevän, sekä yhden punalevän rasvahappopitoisuutta ja -koostumusta suhteessa ympäröivän veden N- ja P-pitoisuuksiin. Artikkeli III on yhteenvetoartikkeli makrolevien mahdollisuuksista biopolttoaineiden tuotannossa maailmanlaajuisesti. Pienten ravinnepäästöjen poistaminen on mahdollista. Muita hyviltä vaikuttavia hyödyntämisvaihtoehtoja biomassalle ovat lannoitekäyttö sellaisenaan tai kompostoituna, sekä biokaasun tuotanto, kun alustoilta kerätty biomassa ei ole ainoana raaka-aineena. Suorassa lannoitekäytössä kadmium (Cd) voi rajoittaa käytettävissä olevaa biomassan määrää. Mikäli biomassaa käytettäisiin rehuna, ja rehu koostuisi vain yhdestä tai tietyistä biomassan jakeista, EU:n asettamat raja-arvot arseenille (As), kadmiumille ja lyijylle (Pb) saattaisivat ylittyä. Makrolevistä matalimmat raskasmetallipitoisuudet mitattiin viherlevistä Ulva spp., ja ne näyttivät mitattujen metallien suhteen olevan turvallisia eläinten rehuksi. Rasvahappokoostumus on tärkeä ravitsemuksessa ja monissa korkean arvon tuotteissa. Linolihapon (C18:2n-6, LA) ja arakidonihapon (C20:4n-6, AA) pitoisuus viherahdinparrassa (Cladophora glomerata) riippui levän kasvuympäristön ravinnepitoisuudesta. Kohonnut veden N-pitoisuus liittyi näiden rasvahappojen kohonneisiin pitoisuuksiin. Käytännössä matala biomassan saanto, sekä viljelyyn, keräämiseen ja hyödyntämiseen liittyvien yhteiskunnan rakenteiden puuttuminen asettavat haasteita alustaan kiinnittyvien organismien laajamittaiselle hyödyntämiselle pohjoisella Itämerellä

BRANDS AND BRANDING - BRAND IMAGES IN KAINUU

The purpose of this thesis was to study brand images in Kainuu. The aim was to find out if the target group of the research associates local produts, services and companies as brands. The theoretical part of the thesis consists of brand and branding theory. The study was conducted as a qualitative research. The research material was gathered in personal interviews, either face to face or by phone. The target group of the research included young people from the age of 18 to 25, both men and women and from different backgrounds. All together 40 persons were interviewed. On the basis of the results it was concluded that the local products, services and companies are not generally associated as brands because of the lack of wider knowledge and recognition of them. The images of the local products, services and companies are all in all quite positive and they are locally respected. Some future improvement suggestions were also given by the interviewees. The most common one of them was increasing marketing and advertising to make the local produtcs, services and companies more widely known.Opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia brändimielikuvia Kainuussa. Tavoitteena oli selvittää mielletäänkö kainuulaisia tuotteita, palveluita tai yrityksiä brändeiksi kohderyhmässä. Teoreettinen osuus koostuu brändi- ja brändäysteoriasta. Tutkimus toteutettiin laadullisena tutkimuksena. Tutkimusaineisto kerättiin henkilökohtaisissa haastatteluissa, joko kasvokkain tai puhelimitse. Tutkimuksen kohderyhmänä olivat 18- 25 vuotiaat nuoret miehet ja naiset. He olivat joko opiskelijoita, työssäkäyviä tai työelämän ulkopuolella. Kaiken kaikkiaan 40 henkilöä haastateltiin. Tulokset osoittavat, että paikallisia tuotteita, palveluita ja yrityksiä ei yleisesti mielletä brändeiksi koska ne eivät ole laajalti, Kainuun ulkopuolella tunnettuja. Mielikuvat paikallisista tuotteista, palveluista ja yrityksistä ovat melko positiivisia ja paikallisuus on arvostettu tekijä. Haastatellut antoivat myös joitakin parannusehdotuksia. Yleisin ehdotus oli markkinoinnin ja mainonnan lisääminen, paikallisten tuotteiden, palveluiden ja yritysten tunnettavuuden parantamiseksi

Molecular evidence for a diverse green algal community growing in the hair of sloths and a specific association with Trichophilus welckeri (Chlorophyta, Ulvophyceae)

Peer reviewe

Köyhien naisten oikeus omiin tuloihin ja ruokaturvaan : Kehitysyhteistyöhankkeen evaluointi

Opinnäytteen tarkoituksena oli arvioida Marttojen Kamerunissa toteuttaman kehitysyhteistyöhankkeen Köyhien naisten oikeus omiin tuloihin ja ruokaturvaan ensimmäisen vaiheen tuloksia. Hankkeen tavoitteena on köyhien naisten sekä heidän perheidensä ravitsemuksen parantaminen koulutuksen ja neuvonnan keinoin. Lisäksi naisten taloudellista ja sosiaalista asemaa pyritään vahvistamaan parantamalla heidän edellytyksi-ään pienyrittäjyyteen. Tavoitteiden saavuttamiseksi 368 naiselle on annettu ravitsemuskoulutusta ja heistä 116 on jatkanut yrittäjyyskoulutukseen. Työn tavoitteena oli selvittää, mitkä tekijät ovat edistäneet ja helpottaneet naisten onnistumista yritystoi-minnassaan. Lisäksi haluttiin selvittää, mitkä tekijät ovat hidastaneet tai haitanneet heikommin menestyneiden naisten toimintaa. Tutkimustulosten ja ACESF-CA:n työntekijöiden avulla pyrittiin löytämään ke-hittämiskohteita ja toimintaideoita hankkeen seuraavaa vaihetta varten. Tutkimus oli luonteeltaan laadullinen, sillä ilmiöstä haluttiin saada mahdollisimman syvällinen tulkinta. Tutkimusmenetelmänä käytettiin puolistrukturoitua haastattelua. Haastattelut toteutettiin Yaoundén alueella syys-lokakuussa 2014. Haastatteluihin osallistui 15 naista. Ensimmäisen ryhmän naiset vastasivat kysymyksiin ravitsemuskoulutuksesta. Toisen ryhmän naiset olivat yritystoiminnassaan menestyneitä ja kolmannen ryhmän naiset yritystoiminnassaan heikommin menestyneitä. Tulosten perusteella voidaan todeta, että yrittäjien sisäinen motivaatio on tärkeää toiminnan menestymisen kannalta. Pienlainojen helppo saatavuus ja erityisesti niiden käyttäminen yritystoiminnan laajentamiseen ovat johtaneet naisten taloudellisen aseman paranemiseen. Huolellinen kirjanpito on auttanut naisia ymmärtämään yrityksensä taloushallintaa. Sosiaalisen tukiverkoston merkitys on tärkeä. Hankkeen toisessa vaiheessa tullaan kiinnittämään tarkempaa huomiota hyödynsaajien valintaan, mikroluototusjärjestelmää tullaan kehittämään, vapaaehtoistyöntekijöiden työpanosta tullaan kompensoimaan ja hyödynsaajien aviomiehille tullaan kertomaan hankkeen hyödyistä.The purpose of the research was to evaluate the results of the first phase of a development cooperation project Poor women’s access to own income and food security carried out by Martha Association in Cameroon. The objective of the project was to increase poor women’s and their families’ health, through increased knowledge and skills in good nutrition practices. In addition to that, the economic and social position of women was to be fortified by improving women’s ability of self-employment. To achieve the objectives, 368 women have been trained in nutrition of which 116 women have continued to entrepreneurship training. The objective of the research is to find out which factors have promoted and facilitated women’s success in their commercial activity and which factors have hindered women from succeeding. With the help of the research results and the employees of ACESF-CA, ideas for the next phase were sought. Because a profound analysis of the phenomenon was desired, the research was qualitative. Half-structured interview was used as a research method. The interviews were carried out in Yaoundé in September–October 2014. 15 beneficiaries took part in the interviews. Three interview groups were determined. The women of the first group gave feedback about the nutrition training. The women of the second group were those who had succeeded in their activity. The third group consisted of beneficiaries whose economic position had not changed for the better. On the grounds of the research results it can be stated that the inner motivation is an important factor in succeeding in commercial activity. The easy access to micro credits and investing them in the business have resulted in better economic position. Accounting has helped beneficiaries to understand the finances of their business. The importance of social network is remarkable. The choosing of beneficiaries, the structures of micro finance system, the compensation of volunteer work and the attitude of the beneficiaries’ husbands will be more carefully considered in the next phase of the project

Val201-peptidin vaikutus rintasyöpäsolujen proliferaatioon

Projektimuotoisen opinnäytetyömme tarkoituksena oli selvittää Val201-peptidin vaikutusta MCF-7-rintasyöpäsolujen proliferaatioon eli elinkelpoisuuteen. Projektimme tilaajana ja kustantajana toimi ValiRx Plc:n tytäryhtiö ValiRx Finland Oy ja se toteutettiin yhteistyössä Oulun seudun am-mattikorkeakoulun kanssa. Opinnäytetyömme kahtena päätavoitteena oli kasvattaa riittävä määrä MCF-7-soluja ja selvittää Val201-peptidin vaikutusta soluproliferaatioon. Soluja viljeltiin tarvittava määrä, jonka jälkeen peptidin vaikutusta arvioitiin spektrofotometrisellä mittauksella kaupallista WST-1-Cell Proliferation -reagenssia apuna käyttäen. Peptidiä lisättiin syöpäsoluja sisältäville 96-kuoppalevyille viitenä eri pitoisuutena ja vastetta tarkasteltiin. Levyille lisättiin myös estrogeenihormonia vaihtelevina pitoisuuksina, ja käytettyjä altistusaikoja muunneltiin. Solujen elinkelpoisuutta tarkkailtiin koko soluviljelyn ajan, ja tästä tehdyn arvion mukaan soluja jaettiin kasvamaan uusiin viljelmiin. Kontrolloimme proliferaatiokokeen tuloksia suorittamalla rinnakkaismittauksia sekä vertaamalla saatuja arvoja nollanäytteisiin. Mitattujen absorbanssiarvojen perusteella arvioimme solujen vas-tetta peptidille sekä reagenssien ja kontrollien toimivuutta. Käytimme pylväsdiagrammeja sekä rinnakkaisarvojen keskihajontaa tulosten esittämisessä ja tilastoinnissa. Havaitsimme Val201-peptidin vaikuttavan estävästi rintasyöpäsolujen proliferaatioon kokeessa, jossa ulkopuolinen hormonialtistus puuttui. Sen sijaan hormonille altistettujen solujen proliferaatiossa estovaikutusta ei ollut havaittavissa. Tulosten perusteella arvioitiin Val201:n käyttömahdollisuuksia potentiaalisena rintasyöpälääkkeenä. Lääkkeen kehittelyyn liittyville jatkotutkimuksille todettiin olevan tarvetta.The final project of our thesis was carried out in order to determine if Val201- peptide has an effect on MCF-7- breast cancer cell viability on a cell culture in vitro. Finding that the peptide has an ability to drive cancer cells into apoptosis, the assigner might be able to develop it into a drug. The publisher and assigner of our project were ValiRx Plc and its subdivision ValiRx Finland Oy and the work was carried out in cooperation with Oulu University of Applied Sciences. Two main goals of the project were to grow a sufficient number of MCF-7 cells and to find out if Val201- peptide has an effect on cell proliferation. The required amount of cells was cultured after which the peptide was added into the cultures on 96-well plates using five different concentrations. Varying concentrations of hormone were also added on some of the plates and the time of exposure varied as well at each point of measurement. The response of the cells was measured with a spectrophotometer by using a commercial reagent kit WST-1. Cell viability was continuously monitored and new cultures were started throughout the whole cell culture phase of the project. The project gave promising results with non-hormonal cancer cells showing that Val201 decreased their proliferation. However, the peptide did not seem to have visible effect on the cells with hormone promoting the growth. The results suggest that further research is needed