Browsing by Title

Tausta ja tavoitteet: Punaisen lihan kulutus on maailmanlaajuisesti liian runsasta, millä on merkittäviä epäsuotuisia ympäristö- ja terveysvaikutuksia. Suomessa erityisesti miehet syövät merkittävästi enemmän punaista lihaa kuin ravitsemussuosituksissa suositellaan. Punainen liha on kuitenkin suomalaisten miesten ruokavalioissa merkittävä B12-vitamiinin ja hyvin imeytyvän raudan lähde. Työn tavoitteena oli tutkia punaisen ja prosessoidun lihan osittaisen korvaamisen palkokasveilla vaikutuksia suomalaisten miesten B12-vitamiinin ja raudan saantiin sekä niiden biomarkkereihin. Menetelmät: Tutkimusjaksoa edeltävän seulonnan läpäisyn jälkeen osallistujat (n=102) jaettiin kahteen rinnakkaisryhmään, liharyhmään ja palkokasviryhmään. Liharyhmä sisällytti ruokavalioonsa 760 grammaa punaista lihaa viikossa, kun palkokasviryhmä puolestaan sisällytti ruokavalioonsa 200 grammaa punaista lihaa ja loput punaisesta lihasta (560 g/vk) saatavasta proteiinimäärästä korvattiin palkokasveja sisältävillä elintarvikkeilla. Muu ruokavalio pyydettiin pitämään tavanomaisena, mutta muiden kuin tutkimuksessa jaettujen punaisen lihan ja palkokasvien käyttö kiellettiin. Tulokset: B12 vitamiinin saanti oli suurempaa (p<0,001) liharyhmässä (7,7±4,0 μg/vrk) kuin palkokasviryhmässä (5,0±2,7 μg/vrk). Raudan saanti oli puolestaan pienempää (p<0,001) liharyhmässä (14,0±3,1 mg/vrk) kuin palkokasviryhmässä (21,9±5,7 mg/vrk). Transkobalamiini II sitoutuneen B12-vitamiinin (holoTC) pitoisuus oli suurempi (p=0,022) liharyhmässä (120,4±47,3 pmol/l) kuin palkokasviryhmässä (107,1±45,1 pmol/l). Interventioryhmien välillä ei havaittu eroja veren hemoglobiinissa ja hematokriitissa sekä plasman transferriinireseptorissa, raudassa, ferritiinissä, transferriinissä eikä transferriinin rautakyllästeisyydessä. Johtopäätökset: Punaisen lihan osittainen korvaaminen palkokasveilla vähensi B12-vitamiinin saantia ja johti pienempään veren holoTC-pitoisuuteen. Raudan saanti puolestaan kasvoi palkokasviryhmässä mutta raudan biomarkkereissa ei ollut eroja interventioryhmien välillä.

The literature review dealed with composition of lingonberry, effects of processing on phenolic compounds and spray drying juices with the help of carrier agents. The aim of the experimental work was to spray dry lingonberry juice with the help of carrier agents, examine the properties of juice powders and explore how juice powders suit for selected applications. The total content of phenolic compounds was also measured from the lingonberry juice and powders. Maltodextrin DE 5–8 (MD), whey protein isolate (WPI) and combination of carrier agents (MD+WPI) were used as carrier agents while yield, glass transition temperature, colour, solubility and total content of phenolic compounds were the properties examined. A milk based lingonberry smoothie, lingonberry marmalade, lingonberry marshmallow and lingonberry spread were developed as applications. The spray drying of the lingonberry juice and subsequent applications were successful. The highest yield (20.9%) was achieved when MD was used as a carrier agent. WPI had the lowest yield (9.8%). MD-juice powders had the highest glass transition temperature at all relative humidities used (0, 11, 24, 33 and 44%) and WPI-juice powder had the lowest. Commercial juice powder had the darkest colour (garnet) and MD+WPI-juice powder was the lightest (light pink). MD-juice powder had the poorest solubility and commercial powder had the best, although MD was a carrier agent in both. The total content of phenolic compounds in lingonberry juice was 246.4 mg/100 g and in the best juice powder (WPI) 3.6 mg/100 g. Juice powders had differences in colour when used in applications and smoothies also had differences in stability of foam. MD and commercial powder formed a stabile foam structure but WPI-smoothies separated into liquid and foam phases. Lingonberry juice powders did not affect the structure of marmalades or marshmallows. In lingonberry spreads commercial juice powder blended the best into margarine. Lingonberry juice powders are interesting products. Lingonberry juice powders would suit well in different applications to add colour and taste. Due to low glass transition temperature, powders were difficult to handle. With some further research this stickiness problem could be solved.

Elintarvikeväärennösten havaitsemiseen käytetään DNA-pohjaisia tunnistusmenetelmiä. DNA-viivakoodaus on tunnistusmenetelmä, jolla pystytään toteamaan laji tuntemattomasta näytteestä lyhyen DNA-jakson eli viivakoodin perusteella. Tämänhetkiset viivakoodit kasveilla sisältävät nukleotiditasolla vähän lajien välisiä eroja, mikä heikentää näytteiden erottelukykyä ja näytteen oikeaa tunnistamista. Viivakoodien erottelukykyä arvioitiin eri puolukoiden (Vaccinium) suvun lajien kesken. Arviointi tehtiin viivakoodeista matK, ycf1, rpoC1 ja ITS. Puolukoiden suvulle ei löydetty viivakoodia, joka kykenisi tunnistamaan täydellisesti näytteitä lajitasolla. Kloroplastiset viivakoodit matK ja rpoC1 onnistuivat parhaiten PCR:ssa, monistamisessa ja sekvensoinnissa. Genomisen viivakoodin, ITS:n monistamisessa ilmeni häiriötä näytteissä, joissa oli vähän DNA:ta. Avoin lukukehys ycf1 puuttuu puolukoiden (Vaccinium) suvulta, mikä esti viivakoodin käyttämistä. DNA-viivakoodeista matK kykeni tunnistamaan BLAST-tietokantavertailussa seitsemän 14:sta näytteestä ja BOLD-tietokantavertailussa yhdeksän näytettä 14:sta näytteestä. ITS kykeni tunnistamaan BLAST-tietokantavertailussa kahdeksan näytettä 14:sta näytteestä. ITS:lle ei ollut riittävästi vastaavuuksia BOLD-tietokannassa ja rpoC1:lle ei kummassakaan tietokannassa. Sekvenssilinjauksessa matK ja rpoC1 olivat lajien välillä hyvin samankaltaisia. ITS sisälsi lajien välillä enemmän variaatiota, mutta tietokannoista puuttui vastaavia sekvenssejä, mistä syystä positiivisia tunnistuksia saatiin heikosti. DNA-viivakoodauksessa kasveilla kahden viivakoodin käyttö on edelleen suositeltavaa lajitason tunnistuksen tarkentamiseksi. Reaaliaikaisella PCR:lla (qPCR) pystytään spesifisesti toteamaan lajin läsnäolo näytteessä havaitsemalla DNA-jaksoja, jotka ovat ainutlaatuisia kohdelajin perimässä. Spesifinen tunnistusmenetelmä pyrittiin luomaan mustikalle (Vaccinium myrtillus) sijoittamalla alukkeet ja koetin lokuksille dfr ja MADS-box. Mustikan spesifisen menetelmän kehittelyssä ei saavutettu täydellistä spesifisyyttä. Mustikan lisäksi myös lajit V. praestans, V. smallii ja V. ovalifolium tuottivat positiivisen signaalin dfr-geenille suunnitelluilla alukkeilla ja koettimella. Positiivista ekspressiota tuottaneet lajit sisälsivät oletettavasti samankaltaisen dfr-geenin, jolle mustikalle spesifiset alukkeet ja koetin sitoutuivat. Spesifinen menetelmä kykeni kuitenkin sulkemaan pois muiden kasvisukujen näytteet sekä suurimman osan puolukoiden suvun näytteistä. Menetelmää voidaan hienosäätää kun dfr-geenin sekvenssi saadaan selville positiivisen signaalin antaneista lajeista tai kun muita suuremman muuntelun alueita paljastuu sekvensoinnin tuloksena.

Production of biofuels from non-food-based materials, such as lignocellulose, provides a good alternative for the traditional burning of fossil fuels. Some of the researched and existing biofuel applications are based on the utilization of enzymes. There are multiple cellulolytic enzymes required in the efficient hydrolysis of lignocellulose, and one of the key enzyme group is β-glucosidases. These enzymatic systems are mainly adopted from wood-decaying fungi. The overall enzymatic system consists of different types of cellulases that first degrade the crystalline cellulose to oligosaccharides and cellobiose. In the final step, β-glucosidases hydrolyse the oligosaccharides to glucose (a fermentable sugar). In fact, β-glucosidases are one of the limiting enzyme classes in this process, due to phenomena such as end-product inhibition. β-Glucosidases belong to Glycoside hydrolases (GH), that can be classified into different protein families. In an industrial perspective, the main interest resides in GH1 and GH3 family enzymes. Many industrially relevant extracellular β-glucosidases belong to GH3 family. However, intracellular GH1 β-glucosidases often exhibit higher tolerance to harsh conditions such as high substrate and product concentrations, high temperatures and low pH. The goal of this MSc thesis work was to purify and characterize a novel GH1 β-glucosidase, named NBG. Both GH1 and GH3 family enzymes were used as references for the characterization work. The GH3 reference enzyme was a β-glucosidase from Aspergillus niger (An Cel3A), derived from the commercial enzyme preparation Novozym 188. The used GH1 reference was a β-glucosidase from termite Nasutitermes takasagoensis (Nt GH1). The applicability of NBG β-glucosidase in biomass hydrolysis was also examined, together with possible considerations for applicability by other type of applications. The purification of An Cel3 reference enzyme was performed as described previously in literature. A novel protocol combining thermal treatment and low resolution IEX purification was developed for the NBG enzyme in this study. The enzyme’s activity on various pNP-substrates was determined, followed by pH stability, thermostability and inhibition studies. According to the result, NBG is a potential candidate for industrial use. The enzyme was found to be thermostable and active in a wide pH range when compared to the reference enzymes (stable up to 20 h at +60 ˚C and in pH 3.5 – 6.0). NBG also exhibited wider activity on pNP-substrates than the reference enzymes, highest specific activity being on pNPG, followed by moderate activity on pNPFuc and low activities on pNPGal and pNPXyl. Furthermore, NBG exhibited higher tolerance to inhibitors such as glucose and ethanol. Glucose inhibition was not observed until concentration of 200 mM for NBG, while in the same concentration the reference enzymes were almost completely inhibited. A Clear activation (of +16 %) by 100 mM glucose was observed with NBG. This enzyme also outperformed the An Cel3A-reference in ethanol tolerance, retaining activity better in 15 and 20 % ethanol. Activation by ethanol was also observed for both of the fungal enzymes, the most pronounced effect being observed for NBG in 15 % ethanol (+21 % of initial activity). The hydrolysis of insoluble cellulosic substrate (Avicel) was investigated using a commercial cellulase mixture (Celluclast 1.5L), where a semi-pure β-glucosidase preparation was added: novel β-glucosidase preparation (NBG (2-S2)) or the reference preparation An Cel3A (Nz188). According to the results, the NBG (2S-2) was outperformed by An Cel3A (Nz188) in Avicel 4 – 72 h hydrolysis experiments. The amount of reducing sugars released from Avicel was approximately 18–19 % higher with the commercial Nz188 preparation when compared to the 2S-2 preparation. Further analyses of samples revealed accumulation of cello-oligosacchardes, which may accumulate due to two possible reasons: Either the NBG enzyme does not possess high enough cellobiase activity (needed in biomass hydrolysis to glucose), or accumulation of cellobiose is due to transglycosylation activity of NBG. According to activity (and 3D modelling) data, NBG may not be a true β-glucosidase belonging to the EC 3.2.1.21 (and having cellobiase activity). Further investigation of the possible substrate specificity and transglycosylation activity of the NBG will be needed in assessing its applicability in other types of biotechnical applications.

Rift Valley fever virus (RVFV) is a mosquito-borne virus of the order Bunyavirales with a tripartite (-)ssRNA genome. It infects humans and cattle, causing a febrile disease with symptoms ranging from mild to severe. Safe and efficient human vaccines have not yet been developed, which underlines the importance of gaining a clear understanding of the viral antigenic surface. One significant challenge for RVFV research is posed by the costly and time-consuming biosafety precautions warranted by the pathogenicity of the virus. The surface of RVFV, formed by the two viral envelope glycoproteins Gn and Gc, could also be studied with a non-pathogenic model, such as a virus-like particle (VLP). A VLP is a macromolecular complex that resembles the virus, especially with respect to its outer structure, but lacks the viral genome. In this work, RVFV VLPs were produced by transient transfection of mammalian cells with genes encoding RVFV glycoproteins Gn and Gc. The objective was to design an optimized production and purification pipeline for RVFV VLPs to elucidate their structure by cryo-electron microscopy. To optimize the VLP production and purification, the effect of sample harvest times and DNA-to-cell ratios of transfection on RVFV glycoprotein expression was examined. Several methods were tested for VLP sample concentration and purification. VLPs were successfully detected in the purified samples by immuno-electron microscopy. Despite some challenges related to sample purity and scarcity of VLPs in samples, which prevented analyses by cryo-electron microscopy, the expression system described in this thesis has great potential to streamline RVFV VLP sample preparation for electron microscopy and to accelerate vital research into the structural properties of this emerging pathogen.

Maisterintutkielman toimeksiantajana toimi Metsäteho Oy. Metsäteho on tutkimusorganisaatio, jonka päätehtävänä on edistää osakkaidensa puunhankintaa. Metsäteho uudisti organisaatiorakennettansa perustamalla uudet kehittämisryhmät tunnistamaan tutkimustehtäviä ja suuntaamaan tutkimuksen toteutusta, joka loi tarpeen innovaatiotoiminnan ja kehitystyön tarkastelulle. Suomessa ei ole aikaisemmin tarkasteltu metsäteollisuusyritysten yhteisen, avoimiin innovaatioihin perustuvaa kehitys- ja innovaatiotoimintaa ja koska innovaatioyhteisön avoimuuden, kommunikaation ja keskinäisen luottamuksen tiedetään vaikuttavan innovaatiovalmiuksiin, ryhdyttiin toteuttamaan haastattelututkimusta innovaatio- ja kehitystyön toiminnasta. Tavoitteena oli selvittää kehittämisryhmien toimintaa innovaatiotoiminnan työkaluna, kuinka kehittämisryhmien jäsenet kokivat roolinsa kehittämisryhmässä sekä puuhuoltoon liittyviä kehitystarpeita. Lisäksi tarkasteltiin, nousiko haastatteluissa samat puuhuollon kehitystarpeet esille kuin kehittämisryhmien tekemissä tiekartoissa. Haastattelumenetelmäksi valikoitui teemahaastattelu, jossa haastateltiin kaikki Metsätehon kehittämisryhmien jäsenet. Kaikkiaan haastateltavia oli 32 ja haastattelut toteutettiin etäyhteyksin Teams-ohjelmaa käyttäen. Haastatteluaineisto anonymisoitiin, eikä siitä voida tunnistaa yksittäisiä henkilöitä. Haastattelu sisälsi haastateltavien perustietojen lisäksi kysymyksiä puuhuollon haasteista ja kehitystarpeista sekä kehittämisryhmien toimintaan liittyviä kysymyksiä. Avoimen innovaation teoriassa oletetaan, että yritysten tulee hyödyntää ulkoisia ja sisäisiä ideoita oman toimintansa kehittämisessä. Innovaatiot tarvitsevat syntyäkseen avoimen ympäristön, jossa on riittävästi innovaatioita tukevia aineksia. Vuorovaikutus eri toimijoiden kanssa auttaa edistämään uuden luomista ja erilaisen informaation yhdistämisestä syntyy myös uusia innovaatioita. Haastattelujen tuloksia tarkasteltiin innovaatioteoriaa vasten sekä arvioitiin kehittämisryhmien toimintaa ja toimivuutta tutkimus- ja kehitystyön työkaluna. Haastateltavat olivat tyytyväisiä kehittämisryhmien toimintaan ja organisaatiomuutoksen toteutukseen. Kehittämisryhmien vaikutusmahdollisuuksien koettiin parantuneen, toiminnan selkeytyneen ja tiedonkulun tehostuneen etenkin kehittämisryhmien välillä. Avoimeen innovaatioon liittyvänä haasteena kuitenkin koettiin salassapitovelvollisuudet ja koko alaa hyödyttävän yhteisen kehittämisen erottaminen jokaisen organisaation omasta kehitystyöstä. Nämä tekijät osaltaan rajoittavat kehittämisryhmissä käytävää keskustelua. Kaikki ryhmien jäsenet kokivat saavansa äänensä kuuluviin ja ryhmien ilmapiiri koettiin avoimeksi uusille ideoille. Ryhmissä käyty keskustelu koettiin asiallisena ja asiapainotteisena. Tulosten perusteella kehittämisryhmät vastaavat avoimen innovaation teoriassa esitettyä innovaatioille avointa ympäristöä ja Metsätehon organisaatiomuutoksen voi nähdä parantaneen olosuhteita innovaatioiden syntymiselle. Haastatteluissa esiin nousseet kehitystarpeet liittyivät metsäalalla jo tunnistettuihin teemoihin, kuten ilmastonmuutokseen, metsien monimuotoisuuteen ja päästövähennyskeinoihin. Esiin nousseet kehitystarpeet vastasivat sisällöltään ja prioriteettijärjestykseltään kehittämisryhmien laatimia tiekarttoja. Kehittämisryhmien toiminta oli kuitenkin kestänyt haastattelujen toteutusvaiheessa vasta muutaman kuukauden, joten jatkotarkastelu kehittämisryhmien toiminnasta ja toiminnan kehityksestä olisi hyvä toteuttaa muutaman vuoden kuluttua.

Teollisuuspuun hakkuut ovat Suomessa ennätyskorkealla ja uusien metsäteollisuuden investointien oletetaan lisäävän raakapuun kysyntää lähivuosina. Vaihtelevien sääolosuhteiden takia puunkorjuun edellytykset ovat heikosti kantavilla mailla huonot kelirikko- ja kesäaikaan aikaan. Hakkuumäärät ovatkin merkittävästi pienemmät kelirikko- ja kesäaikaan, kuin talvella. Lisäksi ilmastonmuu-tos heikentää puunkorjuun olosuhteita, sillä ilmastonmuutoksen seurauksena aika, jolloin maa on jäässä, lyhentyy. Kausivaihte-luksi kutsuttu puunkorjuuolosuhteiden vaihtelu aiheuttaa myös merkittäviä lisäkustannuksia puuhuollolle ja vaikeuttaa puunkorjuu-yritysten ympärivuotista toimintaa. Jotta puun kysynnän lisääntymiseen ja olosuhteiden heikkenemiseen pystytään vastaamaan, täytyy puunkorjuun tehokkuutta pa-rantaa. Tässä tutkimuksessa tarkastellaan ajouraoptimoinnin mahdollisuuksia puunkorjuun tehokkuuden parantamiseksi. Tavoit-teena on erityisesti ollut selvittää CGI Suomi Oy:n tekemän ajourakone-sovelluksen potentiaalia ja toimivuutta kokoojaurien suun-nittelussa. Sovelluksen on tarkoitus tuottaa kantavuuden ja kaltevuuden suhteen optimaalisia kokoojaurasuunnitelmia suunnittelun kohteena olevalle leimikolle. Sovelluksen algoritmi optimoi kokoojauran paikkaa käyttäjän määrittämien asetusten mukaisesti ja sovelluksessa käytetään lähtötietoina Maanmittauslaitoksen korkeusmallia ja Suomen Metsäkeskuksen korjuukelpoisuuskarttoja. Tutkimuksessa selvitetään myös kuinka hyväksi puunkorjuuyritysten metsäkoneen kuljettajat ja toimihenkilöt kokevat ajourakone-sovelluksen tuottamat kokoojaurasuunnitelmat. Puunkorjuun leimikkokohtainen ajourasuunnittelu on useassa tapauksessa täysin riippuvaista hakkuukoneen kuljettajasta, eikä käytössä ole objektiivisia optimointijärjestelmiä. Leimikon ajouraverkon optimoinnilla voidaan lisätä puunkorjuun tehokkuutta lisää-mällä hakkuun ja metsäkuljetuksen nopeutta. Ajouraverkon optimoinnilla voidaan myös vähentää kausivaihtelua, kun yhä useampi leimikko pystytään korjaamaan ympäri vuoden. Tutkimuksen perusteella Ajourakone-sovelluksella on mahdollista tuottaa maasto-ominaisuuksien (kantavuus ja kaltevuus) suh-teen saman kaltaisia kokoojauria kuin käytännön työssä toteutetaan. Ajourakoneen tuottamat kokoojaurat eivät kuitenkaan ole toteuttamiskelpoisia, koska suunnitelmat eivät huomioi korjuuteknisiä seikkoja, kuten leimikon muotoa ja ajouraverkoston sijoitta-mista, tarpeeksi hyvin. Ajourakone tai vastaavat ajouraverkkoa optimoivat sovellukset ovat potentiaalisia työkaluja puunkorjuun tehokkuuden parantamiseksi.

Tämä maisterintutkielma on tehty toimeksiantona Koneyrittäjien liitolle. Puunkorjuussa käytettävien koneiden polttoaineista aiheutuvat päästöt ovat melko hyvin tiedossa, mutta puunkorjuukoneiden muiden nesteiden ja aineiden käytöstä aiheutuvia päästöjä on tutkittu niukasta. Myös koneiden siirrot ja koneenkuljettajien työmatkat ovat jääneet useissa puunkorjuun päästöjä käsitelleissä tutkimuksissa tarkastelun ulkopuolelle. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, mistä puunkorjuuyritysten hiilijalanjälki muodostuu ja mikä on sen suuruus. Hiilijalanjälkilaskennan pääpaino oli puunkorjuuyritysten suorissa kasvihuonekaasupäästöissä. Tutkimus toteutettiin keräämällä neljän puunkorjuuyrityksen puunkorjuussa tarvittavien aineiden ja energian kulutustiedot ja hakkuun sekä lähikuljetuksen tuotostiedot vuodelta 2021. Aineisto käsitti yhteensä 16 hakkuukonetta, yhdeksän kuormatraktoria ja viisi kaivinkonetta. Hiilijalanjälki laskettiin konekohtaisesti hakattua ja ajettua kuutiometriä kohden. Kaivinkoneiden hiilijalanjälki laskettiin käyttötuntia kohden. Päästöt jaettiin kolmeen tasoon. Taso 1 sisältää suorat päästöt. Taso 2 sisältää ostetun energian tuotannon päästöt. Taso 3 sisältää muut epäsuorat päästöt. Tämän selvityksen pääpaino on tasojen 1 ja 2. Selvitykseen on otettu myös mukaan erikseen raportoituna puunkorjuussa olennaisia epäsuoria eli tason 3 päästöjä. Selvitys sisälsi päästöt koneiden käytöstä, koneiden siirroista, kuljettajien työmatkoista ja kiinteistöjen lämmityksestä ja kulutetun sähkön tuotannosta. Hakkuun yhteenlaskettujen tasojen 1 ja 2 päästöjen keskiarvo oli 3,35 kg CO2-ekvivalenttia hakattua kuutiometriä kohden. Lähikuljetuksen tasojen 1 ja 2 päästöjen summan keskiarvo oli 2,46 kg CO2-ekvivalenttia kuutiometriä kohden. Kaivinkoneilla samojen päästöjen keskiarvo oli 33,7 kg CO2-ekvivalenttia käyttötuntia kohden. Selvitykseen osallistuneiden yritysten päästöistä 82 % aiheutui koneiden kuluttamasta polttoöljystä, 6 % aiheutui työmatkoista, 5 % aiheutui kantourean käytöstä ja 5 % aiheutui koneiden siirroista. Muut päivittäin kuluvat nesteet aiheuttivat vain 1 % päästöistä. Muut päivittäin kuluvat nesteet sisälsivät teräketjuöljyn, voitelurasvan ja AdBluen käytöstä aiheutuvat päästöt. Kantourean osuus oli merkittävä, sillä kantoureaa käyttäneillä hakkuukoneilla 9 % päästöistä aiheutui kantourean käytöstä. Kaiken kulutetun polttoaineen osuus oli 93 % päästöistä. Polttoaineiden päästöjä voitaisiin vähentää joko käyttämällä uusiutuvia polttoaineita tai vähentämällä kulutusta. Uusiutuvien polttoaineiden jakeluvelvoitteen myötä polttoaineiden päästöt tulevat tippumaan. Polttoöljyä koskeva bio-osuuden 10 % tavoitetaso vähentäisi selvitykseen osallistuneiden yritysten päästöjä 6 %. Selvityksessä koneilla, joilla oli korkein tuntituotos, oli matalimmat päästöt tehtyä puukuutiometriä kohden. Hakkuukoneilla tuntituotokseen vaikutti merkittävästi leimikoiden järeys. Kaikkein matalimmat hakkuukoneiden kuutiometrikohtaiset päästöt olivat koneilla, jotka tekivät järeää päätehakkuuta. Korkeimmat päästöt olivat koneilla, jotka tekivät pienipuustoista harvennusta. Kantavuudeltaan pienimmät kuormatraktorit aiheuttivat suurimmat kuutiometrikohtaiset päästöt. Suurempien kuormatraktoreiden kohdalla kantavuuden yhteyttä päästöihin ei ollut havaittavissa. Kantavuudeltaan 13 000 kg ja 15 000 kg kuormatraktoreilla ei juurikaan ollut eroa kuutiometrikohtaisissa päästöissä. Suuremmat kuormatraktorit olivat kyllä parempia tuntituotokseltaan, mutta suurempien kuormatraktoreiden korkeamman polttoaineenkulutuksen vuoksi kuutiometrikohtaisissa päästöissä ei ollut eroa. Hakkuukoneilla koneiden moottoriteho vaikutti erityisesti päätehakkuupainotteisten koneiden päästöihin. Tehokkailla hakkuukoneilla oli selkeästi korkeampi tuntituotos ja alhaisemmat päästöt tehtyä kuutiometriä kohden. Korkeimmat siirtojen päästöt olivat koneilla, joilla oli pienimmät työmaat. Aineistossa työmaiden keskikoko oli 350 m3 ja siirtojen päästöt kuutiometriä kohden olivat keskimäärin 0,14 kgCO2e. Koneilla, joilla työmaiden keskikoko oli alle 200 kuutiometriä, oli siirtojen päästöt yhtä kuutiometriä kohden yli 0,2 kgCO2e. Tulosten perusteella voidaan todeta, että tuntituotoksella on suuri vaikutus puunkorjuun päästöihin. Näin ollen puunkorjuuta tehostamalla voidaan vähentää puunkorjuun päästöjä. Etenkin hakkuussa puuston koolla on suuri vaikutus tuottavuuteen ja polttoaineenkulutukseen. Pienipuustoisessa leimikossa kuluu hakattua kuutiometriä kohden enemmän polttoainetta kuin järeissä leimikoissa. Järeyden kasvun vaikutus polttoaineenkulutukseen korostuu etenkin ensiharvennuksilla. Puunkorjuun tehokkuuden kasvattamiseksi nousi selvitystä tehdessä taimikonhoidon ja ennakkoraivauksen merkitys.

In Finland there are over 18 million hectares of forest land which is suitable for wood production. Of this amount the proportion of private forests is over 60 %. The private forests have also an important role in the Finnish forest industry. For example, in 2008, Finnish forest industry used more than 66 million cubic meters of wood, of which 62 % came from the private forests. The change in the forest ownership structure in Finland began in the 1960s and it will continue in the future as well. As a result, nowadays the average age of the Finnish forest owner has risen to 60 years, the proportion of farmer forest owners has decreased, the proportion of urban forest owners has increased and the objectives of the forest owners have changed. Among other things, these changes have raised a threat that wood supply would possibly decrease in the future. In addition, the availability of imported wood is under a threat in the near future, because Finland’s main importing country Russia is planning significant increases in wood export duties in 2011. Then it would be more challenging to replace the possibly diminishing timber supply from private forests with imported wood. These threats created a need for this study to examine the regional utilization rates of the private forests and the Finnish forest owners’ timber sales behavior and the factors influencing it. The results of the forest utilization rates showed that the forests have already been in full use in many provinces. However, depending on the timber assortment it would have been possible to increase the loggings in 4 – 9 provinces during 2004 – 2008. In that sense, if the aim is to increase the loggings in the future, then at least in principle, it would be possible. The results of the Finnish forest owners’ timber supply and the factors affecting it showed that the most significant factors were the combinations of the forest plans, the proportion of protected areas, the prices of timber assortments, the proportion of agriculture and forestry entrepreneurs and the proportion of urban forest owners. All these factors had a positive impact on wood supply except the proportion of protected areas.

In consequence of transpiration vast amounts of water moves from tree roots to the atmosphere via stem and leaves. Water does not only move directly from roots towards canopy. It is essential element in the maintenance of cells and fuel to solute transport in phloem. Movement of water inside the tree is caused by differences in water potential between cells and tissues. Water moves towards lower pressure potential in the xylem. Pressure is the main component of water potential in the xylem. Phloem transport is also driven by hydrostatic pressure gradient. Water moves from xylem to the phloem when the water potential is lower in the phloem than xylem. Osmotic potential is the main component of phloem water potential. Osmotic potential, practically the osmotic strength, of a cell is related to the soluble sugar and water content in the phloem. Therefore, the main components of tree water potential are pressure and the osmotic strength of a cell. Phloem is the transport pathway of sugars and other important compounds many which role is yet unknown. The dynamics of water and sugar transport is still an enigma for researchers. Understanding of water and sugar transport is vital because they appear to affect other physiological functions in trees, i.e. the function of stomata and cell growth. The research of phloem is very challenging because phloem content is easily contaminated when collected. Phloem cells have several defend reaction when disturbed. Some methods are in use in phloem research but these methods can only be used in laboratory conditions or with specific tree species. Especially few research is been carried out in situ due to its damaging effect when collecting phloem samples. Promising method to assess phloem transport is to utilize diameter measurements. Modeling of phloem transport with xylem diameter data does not disturb the function of phloem. Essential missing piece of information is quantitative data of osmotic strength in the phloem. The topic of this thesis is to examine the diurnal changes of the main components of tree water potential. Emphasis is on examining the osmotic strength of phloem and the testing of new method for studying osmotic strength of phloem. The measurements are mainly carried out with scots pine (Pinus sylvestris L.) and test evaluations are carried out with pillar black alder (Alnus glutinosa F. pyramidalis). The measurements are made with phloem pieces collected from different heights of the tree examined and with leaves from the canopy. Also the leaf water potential is measured which is related to diameter changes of the xylem. The former are compared to the osmotic strength of phloem pieces and leaves. The method used in this thesis is apparently not used in literature. The difference with methods in the literature is the freezing and thawing of phloem pieces before sampling with sentrifuge. Method brings out similar results of phloem osmotic strength found in the literature. The values might be slighlty underestimated due to the method used. According to these results the water potential of phloem are closely related to the xylem water potential with scots pine. The strongest relation with the xylem is in the phloem beneath the canopy and weakest in the phloem collected in the base of a trunk. The phloem water potential of a branch was most difficult to intepret. The osmotic strength and water content of needles were strongly related to the needle water potential. The results support the idea of a strong interaction between phloem and xylem.