Eesti mee DNA-profiil räägib liigirikkusest


 Eesti teadlaste välja töötatud uuenduslik kogu DNA-analüüsi metoodika näitab mee väikseimaidki koostisosi ja määrab ülitäpselt mee koostise, päritolu, ehtsuse ja kvaliteedi.


© Krista Kivisalu

DNA-analüüs iseenesest ei ole midagi uut. Kes ei teaks, kuidas seda kasutatakse meditsiinis kromosoomihaiguste ja kriminalistikas süüdlaste tuvastamisel. Ka listeeriabakteri ja Covid-viiruse avastamiseks tehakse lihtne DNA-test. Aga need on sihitud vaid ühe kindla markeri tuvastamisele ehk siis on tõhusad ainult siis, kui teatakse, mida otsitakse. Metoodika, mille on loonud Tervisetehnoloogiate Arenduskeskus meeanalüüsi projektijuhi ja bioinformaatika teaduri Kairi Raime juhtimisel, on aga uuenduslik nii Eestis kui kogu maailmas, sest selles DNA-analüüsis vaadatakse üle kogu DNA-materjal, mis meeproovis on. Tänu Kairile ja Tervisetehnoloogiate Arenduskeskusele on Eesti meel nüüd olemas oma DNA-profiilipildi määramise metoodika.

Mee mitmekesine maailm

Uue DNA-analüüsiga saab tuvastada kolme näitajat: mida mesi sisaldab, kas tegemist on Eesti meega ja kas üleüldse on tegu ehtsa meega.

Aga alustame algusest. DNA on biomolekul, mida leidub kõikide organismide rakkudes. DNA analüüsimise meetodeid on erinevaid. Laialt on levinud amplifikatsiooni-põhised DNA-meetodid, mis tuvastavad vaid seda, mida sihitakse ja näha tahetakse, mille DNA-d tuvastamiseks üles amplifitseeritakse ehk paljundatakse. Kairi juhtimisel arendatav DNA analüüsimise metoodika ei põhine amplifikatsioonil. „Meie analüüsime kogu proovis olevat DNA-d ühtegi organismide gruppi eelistamata ja seetõttu näeme laiemat pilti kõigi organismide kohta proovis,“ selgitab Kairi. „Vaatame DNA kogust ja kvaliteeti, kuid peale selle sekveneerime ehk järjendame kogu mees sisalduva DNA. Tulemuseks saame 10–20 miljonit DNA-järjestust proovi kohta. DNA-järjestuste bioinformaatiline analüüs annabki meile mitmekihilise pildi mee koostisest, ehtsusest ja päritolust.”

Iga organismi DNA-järjestus on mõnevõrra erinev. Fülogeneetiliselt ehk põlvnemiselt lähemate organismide DNA-järjestused on omavahel sarnasemad, arenguliselt kaugemate organismide DNA-järjestused erinevad rohkem. Seda teadmist saab kasutada liikide tuvastamiseks.

Saadud info pannakse kokku taksonoomilisele sektordiagrammile. Ajakirjas näeb vaid selle üht kihti, veebiversioonis aga saab diagrammi kihtidesse nö sisse suumida.

Eesti mee kogu DNA-profiil. Kogu mee DNA-analüüsi tulemusena saadakse taksonoomiline sektordiagramm, mis koosneb sadadest liikidest. Digitaalsel kujul diagrammi saab nö sisse suumida.

Eesti mee DNA-profiil

DNA-profiil on tervikpilt sellest, milliste organismide DNAd mesi sisaldab. „Esialgne ülevaade Eesti mee DNA-profiilist on meil olemas,“ noogutab Kairi, kes on uurinud ligi 500 mee proovi. „Eesti mee DNA liigiline koostis on mõnevõrra erinev teiste maade mete DNA taksonoomilisest koostisest.“

DNA-profiil koosneb sadade erinevate liikide – taimede, putukate, bakterite, viiruste, seente, loomade, lindude DNAst. Taimedest on mees näha loomulikult õietolmutaimi, aga lisaks ka lehemeetaimi ja vaid nektarit andnud taimi, mida tavapärane õietolmuanalüüs ei tuvasta. Lülijalgsetest on esindatud mesilase enda DNA, mesilaste korjatavat kleepainet tootnud putukate DNA, õitel, kärgedel või tarus ringi sibanud lülijalgsete DNA ja ka mesilaste parasiitide oma. Bakteritest ja seentest nähakse laboris mee DNAs nii tavalisi kahjutuid keskkonnas või mesilase soolestikus leiduvaid baktereid kui ka mesilase haigustekitajaid ja taimedega seotud baktereid. Lisaks võib märgata jälgi viirustest ja imetajatest, kes mesilase või meega kokku on puutunud.

Kes siis domineerivad Eesti mee DNA-profiilis? Vaarikas, ristikud, erinevad roosõieliste ja pajude liigid ja palju teisi. Saarte metes on rohkem paakspuu, linnametes pärna ja viljapuude DNAd. Ka naati on Eesti mees üllatavalt palju. Enamik Eesti mee bakteritest on mesilase enda soolestiku head bakterid, aga leidub ka patogeene ja parasiite – varroalesta, AHMi ja noseema eoseid. „Kuna DNA-põhine meetod on väga tundlik, siis väikese koguse patogeenide DNA-jälgede tuvastamine ei tähenda alati aktiivset nakkust,“ täpsustab Kairi. „Siiski viitab see sellele, et mesi või mesilased on haigustekitajatega kokku puutunud, on siis tegu hiljuti põetud või algava nakkusega, mille puhul tarus veel silmatorkavaid haigusnähtusid pole.“

Näha on ka seeni, enamik neist pärmseened, samuti viiruseid, putukaid ja imetajaid. „Kuna meie meetod on väga tundlik, siis näeme ka sellist infot, mis on mesilasele kaasa tulnud taime kaudu, mida ta külastas. Näiteks on näha kimalaste ja lehetäide DNAd, ka taimehaiguste tekitajaid on võimalik tuvastada. Näeme mee DNA pildis neidki taimi, kus mesilased ise korjel ei käi, aga tuul või teised putukad on kandnud nende õietolmu selle taime peale, mida mesilane külastab.“

DNA-analüüsil saadud pildi meest teeb veelgi sügavamaks imetajate DNA – seda pole palju, aga leidub jälgi koertest, põtradest, hiirtest, rebastest. Tõenäoliselt on see mee sisse sattunud sellest, et loomad on käinud taimelt kastet limpsimas või on mesilane sattunud jooma loomade DNAd sisaldavat vett. Hiirte DNA võib sattuda mee sisse tarusse või kärgede hoiuruumi tunginud hiirtelt.

Meevõltsingute avastamise uus etapp

Võltsmee tuvastamiseks on aegade jooksul kasutatud eri meetodeid: võõrsuhkrute, õietolmu, tuumamagnetresonants (NMR, nuclear magnetic resonance) meetod. Aga meevõltsijad on alati leidnud lahenduse, kuidas meetodit petta. Kas DNA on võitluses võltsmeega kuulikindel? „See võiks olla meevõltsingute avastamisel tõhus lisatööriist,“ arvab Kairi, „see pole ehk üks ja ainus, mis päästab maailma. Ideaalis võiks kasutada mitut metoodikat paralleelselt, see teeks meevõltsijate elu keerulisemaks.“

Siiski usub teadlane, et ei ole väga lihtne mee kogu DNA-analüüsi ära petta. „Me näeme mees sadade erinevate liikide DNA-järjestusi, nii taimede, putukate, seente kui mesilase soolestiku bakterite DNAd teatud kindlas koguselises proportsioonis. Nende DNAde kunstlik tootmine ja ehtsa mee DNA-profiili jäljendamine läheks väga kalliks ja ei tasuks meevõltsijatel enam ära.“

Ka siirupi abiga valmistatud mesi tuleb analüüsil välja, liigselt töödeldud mee reedavad kõrge HMF ning vähene DNA kogus ja lühikesteks fragmentideks lagunenud DNA järjestused. Ka võõra maa mesi jääb profiilipildiga vahele – kui mees on näha ridamisi troopilisi taimeliike, pole see Eesti mesilaste tehtud. Taimed on tuvastatavad ka sellest meest, millest õietolm on välja filtreeritud. Seega ei saa ka õietolmu väljafiltreerimise või vahetamisega varjata mee päritolu.

Kairi hinnangul pole tahtlikud meevõltsingud Eesti mesinduses täna õnneks veel laialdane probleem. „Euroopas ollakse sellega aga meeletult hädas ning erineva geograafilise päritoluga importmee segusid on müügil ka meie poelettidel,“ lisab ta.

Liigirikkus on Eesti rikkus

Projekti alustades polnud kellelgi täpset teadmist, mida kõike mees võib näha. „Varasemate teadusuuringute tulemuste põhjal teadsin, et näen mee DNAs taimi liigi tasemel ja ehk ka putukaid, aga ma ei teadnud, kui mitmekesine pilt mulle avaneb,“ ütleb Kairi. Proovid kinnitavad seda, mida mesinikud juba teavad – Eesti mesi on väga rikkalikust taimestikust kokku segatud polüfloorne mesi. Monofloorseks saab pidada Eestis vaid kanarbiku- ja tatramett, teatud tingimustel ja piirkondades ka pärna- ja paakspuumett.

Aga kas meie, kes me elame nii liigirikka looduse sees ja kõrval, peaksime üldse püüdlema monomee poole nagu suurte kultuurmaa-massiivide kõrval elavad Euroopa mesinikud? Kairi raputab pead: „Meie mesinikud ei peaks häbenema meie oma liigirikast polüfloorset mett, ei ole tarvis püüda oma mett monofloorseks saada. Liigirikkus on meie mee suur väärtus!“

Teadlane lisab, et tema töö hulka kuulub ka meeproovi maitsmine ja tänu sellele projektile on mesi hakanud talle rohkem maitsema. „Mu ema on mesinik ja meel on minu jaoks alati olnud üks ja sama kindel meemaitse,“ ütleb ta. „Aga nüüd, üle Eesti kogutud meeproove degusteerides olen hakanud tajuma nüansse. Võrdleksin mett veiniga, olen hakanud eristama eri taimede nüansse selles. Iga meie mesi on unikaalne ja see on omaette väärtus. Jah, polüfloorsus on väärtus – mida liigirikkamast loodusest on korjatud nektar, seda ägedamalt nüansirikas mesi sellest tuleb!“


Segadus mee sõrmejäljega

Kui Tervisetehnoloogiate Arenduskeskus meeanalüüsi projektiga 2020. aasta juulis PRIA rahastuse (meede 16.2) toel alustas, nimetas ajakirjandus seda Eesti mee sõrmejälje leidmise metoodika loomiseks. Veidi hiljem toimus algasmaaeluministeeriumi hange, mille eesmärk meedia sõnastuses oli sama: luua Eesti mee sõrmejälg. Need kaks projekti on käinud paralleelselt ja teineteisest sõltumatult, kuid erinevus on metoodikas.

* Maaeluministeeriumi hange kogus Eesti mee proove tuumamagnetresonants (NMR) analüüsiga seotud uuringu jaoks, et koostöös Saksamaa laboriga kirjeldada eri suhkrute ja teiste keemiliste ühendite mustrite varieeruvust ehtsas Eesti mees, et selle alusel hakata tuvastama mee päritolu ja ehtsust.

* Tervisetehnoloogiate Arenduskeskus AS kogus koostöös mesinikega Eesti mee proove, et oma laboris analüüsida erinevate mete kogu DNA-järjestusi ja töötada välja DNA-põhised meetodid mee taksonoomilise koostise, päritolu ja ehtsuse tuvastamiseks.

On üsna arusaadav, kui need kaks projekti on omavahel sassi läinud, seda enam, et meeproove üle Eesti koguti üsna samal ajal. Et kahe meetodi vahe oleks selgem, on Tervisetehnoloogiate Arenduskeskus loobunud sõrmejälje-kujundi kasutamisest ja nimetab oma mee DNA analüüsi tulemust nüüd pigem mee DNA-profiiliks.


Tõhus võltsmee avastaja ja mee kvaliteedi tõendaja

Projekti tulemusena on valminud nö tööriist mee DNA-koostise ja taksonoomilise päritolu analüüsimiseks. Nüüd liigub Tervise-TAK edasi, et loodud uudset metoodikat rakendada.

* Üks eesmärk oleks kasutada kogu DNA-analüüsi meevõltsingute avastamiseks. Uute meetodite kasutuselevõtt võtab aga aega, sellele peab eelnema valideerimise etapp. Euroopas võib see võtta vähemalt viis aastat.

* Kiirem eesmärk on liikuda esialgu näiteks nö mee kvaliteedimärgi loomise poole. DNA-analüüsi läbimine võiks nii tarbijale kui kokkuostjale olla tõend mee kvaliteedist.

Tervise-TAK usub, et lisaks mee hulgiostjatele võiks selline mee kogu DNA-analüüs huvi pakkuda ka väikemesinikele. See annaks mesinikule kompleksse info: missugused taimed on mees, kas leidub patogeenide või parasiitide jälgi ja milline on üldine mee kvaliteet DNA vaatenurgast vaadatuna. DNA-analüüs suudab anda tunduvalt täpsemat infot mees leiduvate taimede kohta kui õietolmu-analüüs.

Metoodika loomine on rahastatud PRIA meetmest 16.2 „Uute toodete, tavade, protsesside ja tehnoloogiate arendamise toetus“.


Mee kogu DNA-analüüsi võimalused

  1. Meetod mee koostise tuvastamiseks näitab mees sisalduvaid:
    • korjetaimi (õietolmu, nektarit ja lehemett andnud taimi),
    • teisi organisme (putukaid, seeni, baktereid, imetajaid jm) ja
    • patogeene (baktereid, seeni, DNA-viiruseid jt) ja parasiite (lestad).
  1. Meetod mee ehtsuse tuvastamiseks näitab:
  • kas mesi on mesilaste tehtud (nektarist või lehemesi) või
  • võltsitud (siirupist, muudetud koostisega jm).
  1. Meetod mee päritolu tuvastamiseks näitab:
  • kas mesi pärineb Eestist või mujalt maailmast ja
  • kas pakendil märgitud info vastab tegelikkusele.