Започва проект за чревната флора в стомасите на кравите
Изследователи от университета в Хоенхайм работят с високотехнологични и изкуствени крави стомаси / констатациите позволяват по-целенасочено хранене за по-здрави животни. Една крава консумира средно 18 килограма фураж на ден. Но за да може да усвои хранителните вещества от това количество храна, животното се нуждае от помощта на милиони различни, високоспециализирани бактерии, които колонизират стомаха и храносмилателния тракт. Изследователско сътрудничество между учени от храненето на животните и микробиологията от университета Хоенхайм в Щутгарт изследва как бактериите успяват да разхлабят ценни хранителни вещества от устойчивата растителна маса. Фокусът на изследването е бактерията Prevotella spp., която съставлява до 40 процента от бактериите в търбуха. Германската изследователска фондация DFG финансира цялостния проект с общо 450.000 XNUMX евро. Това го прави един от най-големите изследвания в университета Хоенхайм.
Преживните животни като говедата трябва да получават нишесте, протеини, витамини и минерали от растителна храна. За да могат да направят това, високоспециализираните бактерии работят на пълни обороти в търбуха, най-големия от стомасите на кравата. „Специалното постижение на кравата е получаването на протеин от изключително растителна храна“, обяснява микробиологът и експерт по хранене на животните юн.-проф. д-р Яна Зайферт.
Според юн.-проф. д-р Зайферт и нейният колега проф. д-р. Джулия Фриц-Щойбер, бактерията Prevotella играе важна роля. „Тъй като Prevotella съставлява голяма част от бактериите в търбуха, предполагаме, че тя също играе важна роля в оползотворяването на храната. Засега обаче не знаем как точно Prevotella получава енергията си от храната“, обобщава проф. д-р. Фриц-Щойбер обобщи целта на проекта.
Следователно в проекта между факултетите двамата микробиолози съвместно изследват кои вещества се разграждат от бактерията и кои протеинови вещества произвежда от тях. „За да направим това, ние предлагаме на бактерията различни вещества и виждаме кои от тях усвоява“, казва проф. д-р. Фриц-Щойбер.
Хранителен тест за бактерията
Подходът звучи невероятно просто, но изисква сложна микробиологична технология. Затова двамата учени разделиха работата. Професор доктор. Фриц-Щойбер, експерт по микробиология на клетъчно ниво, отглежда бактерии Prevotella в лаборатория и след това им предлага различните хранителни вещества, намиращи се в храната за крави. След като бактерията е изолирана от нормалната си среда, ученият може да разбере кои точно вещества използва Prevotella. „От изследванията на генетичния състав на Prevotella знаем, че бактерията е в състояние да използва редица хранителни вещества. Досега обаче не успяхме да разберем кое в крайна сметка използва и кое не.
От отделния градивен елемент до цялата верига за рециклиране
Констатациите на проф. д-р. Експериментите на Фриц-Щойбер са разработени от юн.-проф. д-р Зайферт на. Въпреки това, той оставя бактерията Prevotella в сока на търбуха. „В крайна сметка, ние също искаме да разгледаме какво влияние имат другите компоненти на сока от търбуха върху активността на Prevotella.“
В следваща стъпка юн.-проф. д-р Засича реалността в стомаха на кравата още повече: Повтаря теста за хранене в механичен модел на търбуха. Моделът симулира движенията на търбуха, който чрез редовно напрягане на различни мускули гарантира, че съдържанието му се смесва постоянно.
„Избираме детайл от веригата за използване в стомаха на едрия рогат добитък, увеличаваме го и го изследваме и след това вкарваме отново получената информация в цялостната картина“, казва юн.-проф. д-р Зайферт.
Новото основно съоръжение позволява достъп до най-новите технологии
Професор доктор. Fritz-Steuber подчертава колко важни са високопроизводителните устройства за анализ за тяхната работа. „Искаме да увеличим мащаба на търбуха и благодарение на съвременните устройства очилата стават все по-фини и по-фини.” Тези устройства се предлагат в новото основно съоръжение на университета Хоенхайм от началото на годината и се използват от служители от широк спектър от специализирани области.
Освен всичко друго, микробиолозите там работят с новия мас спектрометър: той им позволява да анализират протеини и други вещества, които микроорганизмите в стомаха на кравата произвеждат по време на храносмилането. „Този тип изследвания са изключително технологични и не биха били възможни без толкова голямо оборудване“, казва проф. д-р. Фриц-Щойбер.
По-добро разбиране за по-здрав стомах на крава
Следващото по-високо ниво на увеличение, цялата крава, вече не се осветява в експеримента. „Правим фундаментални изследвания. За да използваме нашите резултати в храненето на животните, те първо трябва да бъдат доразвити в експерименти за хранене“, казва юн.-проф. д-р Зайферт.
Такова по-нататъшно развитие би могло да бъде стимулиране на активността и количеството на бактериите Prevotella или образуването на определени благоприятни за здравето вещества от бактериите чрез целенасочено хранене. Учените се надяват, че това може да подобри здравето на търбуха и да направи храната по-ефективна.
Проби от търбуха благодарение на достъпа до фистула
Благодарение на фистулираните крави в университета Хоенхайм е лесно за учените да получат необходимия им сок от търбуха: фистулата, изкуствен достъп до търбуха, може да бъде развинтена, за да се вземат проби. Пет джърси крави в университетските конюшни са оборудвани с такъв достъп от подплатена пластмаса.
За разлика от други методи за вземане на проби, това не причинява болка или стрес за кравите и не позволява на животните да бъдат заклани, за да се анализира съдържанието на стомаха.
Предистория: "Взаимодействие между ферментативното и дихателното запазване на енергията в търбуховата бактерия Prevotella spp."
По проект „Взаимодействие между ферментативното и дихателното запазване на енергията в търбуха бактерия Prevotella spp” факултетите по земеделие и природни науки работят в тясно сътрудничество. Катедрата по клетъчна микробиология на проф. д-р. Фриц-Щойбер и младши надарен професор „Взаимодействие на микробиотата на фуражите и червата“ от юни-проф. д-р Зайферт ще получи по 225.000 2017 евро от Германската изследователска фондация. Проектът ще стартира през септември 3 г. и ще продължи XNUMX години.
Предистория: Изследвайте тежка категория
29,5 милиона евро в средства на трети страни придобиха учени от университета в Хоенхайм 2016 за изследвания и преподаване. Поред, поредицата „тежки тежести на научните изследвания“ представя изключителни изследователски проекти с финансов обем от поне 250.000 евро за апаративни изследвания и 125.000 Euro за нетехнически изследвания.
