Doktorsvörn í matvælafræði - Monica Daugbjerg Christensen

Fimmtudaginn 2. október 2025 ver Monica Daugbjerg Christensen  doktorsritgerð sína í matvælafræði við Matvæla- og næringarfræðideild Háskóla Íslands. Ritgerðin ber heitið: Einangrun og niðurbrot sjávarfjölsykra og mat á ónæmismótandi áhrifum þeirra. Refining marine polysaccharides and their immunomodulatory effects.

Andmælendur eru dr. Kari Tvete Inngjerdingen, dósent við Háskólann í Ósló, og dr. Finn Aachmann, prófessor við Norwegian University of Science and Technology. 

Umsjónarkennarar voru Hildur Inga Sveinsdóttir, lektor og Guðjón Þorkelsson, prófessor. Leiðbeinendur voru Guðmundur Óli Hreggviðsson, prófessor og stefnumótandi sérfræðingur, og Jóna Freysdóttir, prófessor. Auk þeirra sátu í doktorsnefnd Ólafur H. Friðjónsson, fagstjóri og Eva Nordberg Karlsson, prófessor.

Ingibjörg Gunnarsdóttir, prófessor og varadeildarforseti Matvæla- og næringarfræðideildar, stjórnar athöfninni sem fer fram í Hátíðasal Háskóla Íslands og hefst kl. 13.30.

Ágrip

Brúnþörungar innihalda mikið magn af fjölbreytilegum fjölsykrum sem hafa margvíslega lífvirkni. Í þessu doktorsverkefni var kannað á fjóra vegu hvernig nota megi ensím til umbreyta sjávarfjölsykrum og áhrifum þeirra á ónæmiskerfið. 1) Nýr súlfatasi, SulA1, úr sjávarbakteríunni Arthrobacter, var framleiddur með erfðatæknilegum aðferðum og rannsakaður ítarlega.  SulA1 súlfatasinn gat fjarlægt súlfathóp af N-Acetyl-D-galactosamine-4-sulfate sem endurspeglar eiginleika hans við að fjarlægja súlfathópa og breyta þannig lífvirkni fjölsykra. 2) Laminarin sameindir úr þremur gerðum brúnþörunga (Laminaria digitata, L. hyperborea, and Saccharina latissima) voru einangraðar og klipptar niður í smásykrur. Bygging smásykranna var greind og kom í ljós að stærð og greining þeirra hafði áhrif á boðefnaseytun angafrumna og getu þeirra til að ræsa og sérhæfa T-frumur. Þessar niðurstöður benda til þess að hugsanlega sé unnt að nota laminarin sameindir og afleiður þeirra í meðferð á sjúkdómum tengdum ónæmiskerfinu. 3) Fúkóídan úr S. latissima var klippt niður í fásykrur af mismunandi stærð. Stuttar fásykrur höfðu bólguhamlandi áhrif með því að minnka seytun angafrumna á bólguboðefnum og draga þannig úr Th1 ónæmissvari. Þær gætu því hugsanlega nýst við meðferð á bólgusjúkdómum. 4) Tvær fásykrur úr algínati juku seytun angafrumna á bólguboðefnum og ýttu undir Th1 svörun T frumna í samrækt. Þetta bendir til þess að þessar fásykrur geti nýst við eflingu ónæmissvars, t.d. í meðferð við krabbameinum eða sem ónæmisglæðar. Til samans sýna niðurstöður þessa verkefnis að niðurbrot sjávarfjölsykra með ensímum geti haft áhrif á ónæmisvirkni niðurbrotsefnanna sem eykur líkur á notkun þeirra í þróun meðferða á sjúkdómum í ónæmiskerfinu. Auk þess gæti þetta leitt til umhverfisvænnar vinnslu á fjölsykrum úr brúnþörungum með ensímum sem getur aukið verðmæti þeirra og notkunargildi í lyfja- og fæðubótariðnaði.

Abstract

Brown seaweed is a rich source of structurally diverse polysaccharides with promising bioactive properties. This study investigated in four ways how enzymatic refining can modify marine polysaccharides and influence their immunomodulatory effects. 1) A novel sulfatase, SulA1, cloned from a marine Arthrobacter strain, was characterized, and shown to selectively act on the chondroitin sulfate monosaccharide N-Acetyl-D-galactosamine-4-sulfate. This introduced the possibilities for the use of SulA1 in targeted desulfation strategies to alter bioactivity of targeted molecules. 2) Laminarin from three brown seaweed species (Laminaria digitata, L. hyperborea, and Saccharina latissima) was extracted and enzymatically modified. The laminarin derivatives were structurally analysed and found to distinctly regulate dendritic cell activity depending on their molecular size and branching pattern. These data suggest that different laminarin derivatives may have different therapeutic applications within the immune system. 3) Fucoidan from S. latissima was enzymatically refined into defined molecular weight fractions. The low molecular weight fucoidan fraction significantly suppressed the secretion of the pro-inflammatory cytokine by dendritic cells, indicating potential therapeutic applications against inflammatory diseases. 4) Two enzymatically generated alginate oligosaccharide fractions, enhanced cytokines secretion by dendritic cells and promoted Th1 responses in co-cultures with T cells. These findings highlight distinct immunomodulatory properties of alginate oligosaccharides with potential therapeutic relevance in inducing inflammatory responses, e.g. as adjuvants or in cancer treatment. Collectively, these results demonstrate that targeted enzymatic modifications can reshape the immunomodulatory activity of marine-derived polysaccharides, positioning them as promising candidates for therapeutic development. At the same time, this strategy enhances the efficient use of seaweed biomass and supports the creation of sustainable, high-value products with potential applications in pharmaceuticals and nutraceuticals.

Um doktorsefni

Monica Daugbjerg Christensen er fædd árið 1988 í Danmörku. Hún útskrifaðist af stærðfræðibraut Menntaskólans í Allerød árið 2007. Monica lauk B.Sc. prófi í líf- og líftæknifræði árið 2011 frá Háskólanum í Kaupmannahöfn og M.Sc. gráðu, einnig í líf- og líftæknifræði, frá sama skóla árið 2014. Árið 2017 hóf hún doktorsnám við Matvæla- og næringarfræðideild Háskóla Íslands og vann rannsóknir sínar við líftæknideild Matís ohf. og ónæmisfræðideild Landspítala. Á námstíma sínum tók hún þátt í kennslu og leiðbeiningu nemenda á ónæmisfræðideildinni. Foreldrar Monicu eru Jens Hesselbjerg Christensen og Conni Daugbjerg Christensen. Eiginmaður Monicu er Henrik Holst Jensen og saman eiga þau tvo syni, Patrik Nóa, fimm ára og Jakob Mána, eins árs.