Fargestoffer i primitive landplanter

Antocyaner er en gruppe plantepigment som står for de fleste røde, lilla og blå farger i blomster, frukt og bær. De innehar en rekke kjente og ukjente funksjoner i planter. De benyttes som fargestoffer i mat, og ser ut til å ha positive helseeffekter.

Hittil er rundt 800 ulike antocyaner identifisert. Strukturen deres består av en grunnenhet, og mange av dem er knyttet til sukker- og syre-enheter. De har evne til å danne en rekke sekundære strukturer i ulike kjemiske miljø. Egenskapene til disse er, med unntak av flavylium-formen, i stor grad ukjent for de aller fleste antocyaner.

Berland har i sitt arbeid benyttet ekstraksjon og kromatografiske metoder til isolasjon av ulike antocyaner. Kjernemagnetisk resonans spektroskopi (NMR), massespektrometri (MS) og væskekromatografi (HPLC) ble benyttet til strukturoppklaring og til å oppklare likevekter mellom sekundære strukturer, og har blitt anvendt på fargestoffene i to av de mest primitive landplantene på kloden i dag. Tvaremose (Marchantia polymorpha) produserer røde fargestoffer når de blir utsatt for ytre stress som tørke og mangel på næring. Dette arbeidet viser at disse fargestoffene ikke er antocyaner slik som tidligere antatt, men tilhører en ny gruppe som ble gitt navnet auronidiner. Disse har noen felles kjemiske egenskaper med antocyaner, men har en annen biokjemisk opprinnelse. Resultatene reiser spørsmål ved hvordan antocyaner har utviklet seg i tidens løp. Torvmose (Sphagnum sp.) produserer også røde fargestoffer som respons på ytre stress. Berland har i sitt arbeid studert ett av disse fargestoffene i stor detalj, og har funnet at dets unike struktur i betydelig grad påvirker fordelingen, egenskapene og stabiliteten til de sekundære strukturene. Arbeidet representerer den første komplette karakteriseringen av en naturlig antocyan på chalkon-form.

Resultatene fra denne doktorgraden kan i fremtiden bidra med å utvide vår forståelse av funksjonene og virkemåtene til fargestoffer i og fra planter.

Personalia

Helge Berland (f. 1988) har mastergrad i kjemi fra UiB. Han var ansatt som stipendiat ved UiB i perioden 2014-2018. Doktorgradsarbeidet ble utført ved Kjemisk institutt. Hovedveileder for doktorgradsarbeidet var Øyvind M. Andersen. Biveileder var Monica Jordheim. Berland jobber nå som spesialingeniør ved Hormonlaboratoriet på Haukeland universitetssjukehus.