Projek oor dermflora in koei-mae begin
Navorsers aan die Universiteit van Hohenheim werk met hoë-tegnologie en kunsmatige koeime / bevindings laat meer geteikende voeding vir gesonder diere toe. 'n Koei verbruik gemiddeld 18 kilogram voer per dag. Maar om die voedingstowwe van hierdie hoeveelheid kos te kan opneem, het die dier die hulp nodig van miljoene verskillende, hoogs gespesialiseerde bakterieë wat die maag en spysverteringskanaal koloniseer. ’n Navorsingsamewerking tussen wetenskaplikes van dierevoeding en mikrobiologie aan die Universiteit van Hohenheim in Stuttgart ondersoek hoe die bakterieë dit regkry om waardevolle voedingstowwe uit die weerstandbiedende plantmateriaal te onttrek. Die studie fokus op die bakterie Prevotella spp., wat verantwoordelik is vir tot 40 persent van die bakterieë in die rumen. Die Duitse Navorsingstigting DFG befonds die hele projek met 'n totaal van 450.000 XNUMX euro. Dit maak dit een van die navorsingsswaargewigte aan die Universiteit van Hohenheim.
Herkouers soos beeste moet stysel, proteïene, vitamiene en minerale uit plant-gebaseerde voedsel verkry. Om dit te kan doen, werk hoogs gespesialiseerde bakterieë volspoed in die rumen, die grootste van die koei se mae. “Die besondere prestasie van die koei is om proteïen te verkry uit uitsluitlik plantgebaseerde voedsel,” verduidelik mikrobioloog en dierevoedingskenner Jun.-Prof. Dr Jana Seifert.
Sodoende het Jun.-Prof. Dr Seifert en haar kollega prof. dr. Julia Fritz-Steuber, die bakterie Prevotella speel 'n belangrike rol. “Aangesien Prevotella ’n groot deel van die bakterieë in die rumen uitmaak, neem ons aan dat dit ook ’n belangrike rol in voedselomsetting speel. Tot dusver weet ons egter nie presies hoe Prevotella sy energie uit kos kry nie,” som prof. dr. Fritz-Steuber som die doel van die projek op.
In die fakulteitsoorkoepelende projek ondersoek die twee mikrobioloë dus saam watter stowwe die bakterie afbreek en watter proteïenstowwe dit daaruit vorm. “Om dit te doen, bied ons die bakterie verskeie stowwe aan en kyk watter dit absorbeer,” sê prof. dr. Fritz Steuber.
Eettoets vir die bakterie
Die benadering klink ongelooflik eenvoudig, maar verg ingewikkelde mikrobiologiese ingenieurswese. Daarom het die twee wetenskaplikes die werk verdeel. Prof. Dr. Fritz-Steuber, ’n kenner van mikrobiologie op sellulêre vlak, kweek Prevotella-bakterieë in die laboratorium en bied hulle dan die verskillende voedingstowwe wat in koeivoer voorkom. Sodra die bakterie uit sy gewone omgewing geïsoleer is, kan die wetenskaplike presies verstaan watter stowwe Prevotella gebruik. “Ons weet uit studies van die Prevotella-genoom dat die bakterie 'n reeks voedingstowwe kan benut. Tot dusver kon ons egter nie verstaan watter een dit uiteindelik gebruik en watter nie.”
Van die individuele bousteen tot die hele herwinningsketting
Die bevindinge van prof. dr. Fritz-Steuber se eksperimente ontwikkel Jun.-Prof. Dr Hou aan seep. Dit laat egter die Prevotella-bakterie in die rumensap. "Laastens wil ons ook die invloed van die ander komponente van die rumensap op die aktiwiteit van Prevotella oorweeg."
In 'n verdere stap het Jun.-Prof. Dr Verval die werklikheid in die koei se maag nog verder: dit herhaal die vreettoets in 'n meganiese model van die rumen. Die model simuleer die bewegings van die rumen, wat verseker dat die inhoud daarvan voortdurend gemeng word deur gereeld verskillende spiere te span.
“Ons kies ’n detail uit die benuttingsketting in die beesmaag, vergroot en ondersoek dit en plaas die inligting wat verkry is weer in die geheelbeeld,” sê Jun.-prof. Dr Seifert.
Nuwe kernfasiliteit bied toegang tot die nuutste tegnologie
Prof. Dr. Fritz-Steuber beklemtoon hoe belangrik kragtige ontledingstoestelle vir hul werk is. “Ons wil in die rumen inzoem, en danksy die moderne toestelle word die bril al hoe fyner.”
Die mikrobioloë werk daar onder meer met die nuwe massaspektrometer: Dit stel hulle in staat om proteïene en ander stowwe wat die mikroörganismes tydens vertering in die koei se maag produseer, te ontleed. “Hierdie tipe navorsing is uiters tegnologie-gedrewe en sou nie moontlik wees sonder sulke grootskaalse toerusting nie,” sê prof. dr. Fritz Steuber.
Beter begrip van 'n gesonder koei maag
Die volgende hoër vergrotingsvlak, die hele koei, word nie meer in die eksperiment verlig nie. “Ons doen basiese navorsing. Om ons resultate in dierevoeding te gebruik, moet dit eers verder ontwikkel word in voerproewe,” sê Jun.-Prof. Dr Seifert.
So 'n verdere ontwikkeling kan wees om die aktiwiteit en hoeveelheid van die Prevotella-bakterieë of die vorming van sekere gesondheidsbevorderende stowwe deur die bakterieë te stimuleer deur doelgerigte voeding van sekere stowwe. Die wetenskaplikes hoop dat dit rumengesondheid kan bevorder en meer doeltreffende benutting van die voer tot gevolg kan hê.
Monsters uit die rumen danksy fisteltoegang
Danksy die fistelkoeie van die Universiteit van Hohenheim is dit maklik vir die wetenskaplikes om die rumensap te kry wat hulle benodig: die fistel, 'n kunsmatige toegang tot die rumen, kan afgeskroef word om monsters daarvan te neem. Vyf Jersey-koeie in die universiteitskuur is toegerus met so 'n ingang wat van opgestopte plastiek gemaak is.
Anders as ander monsternemingsmetodes, veroorsaak dit nie pyn of stres vir koeie nie en voorkom dit dat diere geslag word vir die evaluering van die maaginhoud.
Agtergrond: "Interaksie tussen fermentatiewe en respiratoriese energiebesparing in die rumenbakterie Prevotella spp."
Die fakulteite landbou- en natuurwetenskappe werk nou saam aan die projek "Interaksie tussen fermentatiewe en respiratoriese energiebesparing in die rumenbakterie Prevotella spp". Die Departement Sellulêre Mikrobiologie van prof. Dr. Fritz-Steuber en die junior begiftigde professoraat "Feed-Gut Microbiota Interaction" deur Jun.-Prof. Dr Hiervoor het Seifert 225.000 2017 euro van die Duitse Navorsingstigting ontvang. Die projek sal in September 3 begin en sal XNUMX jaar duur.
Agtergrond: Ondersoek swaargewigte
29,5 miljoen euro in derdeparty-fondse het wetenskaplikes van die Universiteit van Hohenheim 2016 vir navorsing en onderrig verkry. In 'n ry bied die reeks "swaargewigte van navorsing" uitstaande navorsingsprojekte met 'n finansiële volume van minstens 250.000 Euro vir apparatiewe navorsing en 125.000 Euro vir nie-instrumentele navorsing.
