Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Mal d 1 is an 18 kD protein and identified as a major allergen linked with pollen-associated allergies in apple. Previous studies have indicated that the amount of Mal d 1 is not only strongly dependent on apple cultivar and degree of maturity, but also has a tendency to increase during prolonged storage compared to freshly picked apples. Furthermore, it has been suggested that the most allergenic part of the apple is the peel.
The aim of this study was to evaluate the use of ITP (immunotissue printing) as a method with the purpose of visualizing the localization and distribution of the main apple allergen, Mal d 1, in two apple cultivars grown in Sweden. The method includes the use of antibodies and allows for large quantities to be screened in a relatively short time compared to ILM (immunolight microscopy), which is the commonly practiced method today. In order to make a comparison, both methods were tested and evaluated. In addition, ITP was used to see if and how different storage conditions as well as cultivation methods have an effect on the content of Mal d 1. The chosen material for the study was two apple cultivars grown in Sweden: 'Aroma', known to have a relatively high content of allergen and 'Gloster', known to have a low content of allergen
Comparing immunotissue prints of 'Aroma' and 'Gloster' verified the vast differences in allergen content between the two. 'Aroma' proved to have a relatively high content of allergen distributed both in peel and the pulp. In 'Gloster', the allergen content was low and was mostly concentrated to the peel and core. The highest contents of allergen were found in apples stored in normal atmosphere and the single strongest indication of Mal d 1 was found in the apple from conventional production which was harvested at the later date. Apples from organic production displayed the lowest contents of all.
The experiences made from this study can confirm that ITP is a much more efficient method compared to ILM using immunogold labeling concerning time and labour intensity.
Provided that my results can be confirmed with a larger material, they may help to minimize allergen levels by adjusting storage and cultivation practices. In the future, production of low-allergenic apples can help to support the organic apple farming.
Suggestions for further research in this area could include using whole, transverse slices of apple, combining ITP with a more quantitative method such as ELISA of the same tissue, comparing weather data from different growing seasons, and taking more accurate data for the trees and apples analyzed in terms of e.g. nourishment and exposition to the sun etc.

Mal d 1 är det främsta äppleallergenet i Norra Europa. Det tillhör en grupp av allergen som ger upphov till korsallergi mellan pollen och frukt.
Tidigare studier har visat att halten av Mal d 1 skiljer sig beroende på äppelsort och mognadsgrad men också att den är högre i äpplen som lagrats länge jämfört med
nyplockade äpplen. Det har även funnits tendenser till att halten är högre i skalet än i resten av frukten.
Målet med den första delen av studien var att utvärdera ITP (immunotissue printing) som metod för att visualisera var i äppelvävnaden Mal d 1 finns samt hur det är fördelat i två äppelsorter odlade i Sverige.
ITP är en metod som bygger på användandet av antikroppar för att studera specifika ämnen. Den tillåter att väldigt stora material kan studeras på kort tid jämfört med ILM (immunoljusmikroskopi) som är den vanliga metoden för den här typen av studie. Som en del av utvärderingen av ITP testades båda metoderna för att en jämförelse skulle kunna göras.
Målet med den andra delen av studien var att med hjälp av ITP undersöka om och hur olika lagringsmetoder, odlingsmetoder samt skördedatum påverkar innehållet av Mal d 1.
Det valda materialet för studien var sorten ’Gloster’, som är känd för att ha ett lågt allergeninnehåll samt sorten ’Aroma’, som är känd för att ha ett relativt högt allergeninnehåll.
ITP-resultaten kunde visa och därmed verifiera att ’Aroma’ och ’Gloster’ har väldigt olika innehåll av Mal d 1. ’Aroma’ visade sig ha en hög halt av Mal d 1 fördelat både i skal och i fruktkött. ’Gloster’ visade sig ha låga halter av Mal d 1 koncentrerat till kärnhus och skal.
De högsta halterna av Mal d 1 fanns i äpplena som hade lagrats i normal atmosfär. Den absolut högsta halten fanns det äpple som hade odlats konventionellt och skördats vid en sen tidpunkt. Äpplena som hade odlats ekologiskt visade de lägsta halterna. Erfarenheten från den här studien kan även bekräfta att ITP är en mer effektiv metod än ILM vad gäller tid och arbete.
Om dessa resultat framöver kan bekräftas med ett större material skulle det innebära att det faktiskt finns en möjlighet att minska allergeninnehåll genom modifierade lagrings- och odlingsmetoder. I framtiden skulle även produktion av lågallergena äpplen kunna ge ett stöd för ekologisk äppelodling.
Förslag för vidare försök inom detta område skulle kunna vara att använda sig av hela tvärsnitt av äpple, att kombinera ITP med en mer kvantitativ metod såsom ELISA, att använda sig av väderdata från olika odlingssäsonger samt att samla in mer specifik information om träd och frukt såsom position, näringstillgång och solexponering.