Mae'r prosiect ar fflora coluddol mewn stumogau buwch yn cychwyn
Mae ymchwilwyr ym Mhrifysgol Hohenheim yn gweithio gyda stumogau / canfyddiadau buchod uwch-dechnoleg ac artiffisial yn caniatáu bwydo mwy targedu ar gyfer anifeiliaid iachach. Mae buwch yn bwyta 18 cilogram o borthiant y dydd ar gyfartaledd. Ond er mwyn gallu amsugno'r maetholion o'r swm hwn o fwyd, mae angen help miliynau o facteria gwahanol, arbenigol iawn ar yr anifail sy'n cytrefu'r stumogau a'r llwybr treulio. Mae cydweithrediad ymchwil rhwng gwyddonwyr o faeth anifeiliaid a microbioleg ym Mhrifysgol Hohenheim yn Stuttgart yn ymchwilio i sut mae'r bacteria'n llwyddo i lacio maetholion gwerthfawr o'r màs planhigion gwydn. Ffocws yr ymchwiliad yw'r bacteriwm Prevotella spp., Sy'n ffurfio hyd at 40 y cant o'r bacteria yn y rwmen. Mae DFG Sefydliad Ymchwil yr Almaen yn ariannu'r prosiect cyffredinol gyda chyfanswm o 450.000 ewro. Mae hyn yn ei gwneud yn un o bwysau trwm ymchwil ym Mhrifysgol Hohenheim.
Rhaid i anifeiliaid cnoi cil fel gwartheg gael startsh, protein, fitaminau a mwynau o fwyd sy'n seiliedig ar blanhigion. Er mwyn iddynt allu gwneud hyn, mae bacteria arbenigol iawn yn gweithio ar gyflymder llawn yn y rwmen, y mwyaf o stumogau'r fuwch. "Cyflawniad arbennig y fuwch yw cael protein o fwyd wedi'i seilio ar blanhigion yn unig", eglura microbiolegydd ac arbenigwr maeth anifeiliaid Jun.-Prof. Dr. Jana Seifert.
Yn ôl Jun.-Prof. Dr. Seifert a'i chydweithiwr yr Athro Dr. Mae Julia Fritz-Steuber, y bacteriwm Prevotella yn chwarae rhan bwysig. “Gan fod Prevotella yn ffurfio cyfran fawr o'r bacteria yn y rwmen, rydym yn cymryd ei fod hefyd yn chwarae rhan bwysig wrth ddefnyddio bwyd. Hyd yn hyn, fodd bynnag, nid ydym yn gwybod sut yn union y mae Prevotella yn cael ei egni o fwyd, ”mae'n crynhoi'r Athro Dr. Crynhodd Fritz-Steuber nod y prosiect.
Yn y prosiect traws-gyfadran, mae'r ddau ficrobiolegydd felly'n ymchwilio ar y cyd pa sylweddau sy'n cael eu torri i lawr gan y bacteriwm a pha sylweddau protein y mae'n eu cynhyrchu ohonynt. "I wneud hyn, rydyn ni'n cynnig sylweddau amrywiol i'r bacteriwm ac yn gweld pa rai y mae'n eu hamsugno," meddai'r Athro Dr. Fritz-Steuber.
Prawf bwyta ar gyfer y bacteriwm
Mae'r dull yn swnio'n rhyfeddol o syml, ond mae angen technoleg ficrobiolegol gymhleth. Felly, rhannodd y ddau wyddonydd y gwaith. Yr Athro Dr. Mae Fritz-Steuber, arbenigwr mewn microbioleg ar lefel celloedd, yn bridio bacteria Prevotella yn y labordy ac yna'n cynnig iddynt y gwahanol faetholion a geir mewn bwyd anifeiliaid buwch. Ar ôl i'r bacteriwm gael ei ynysu o'i amgylchedd arferol, gall y gwyddonydd ddeall yn union pa sylweddau y mae Prevotella yn eu defnyddio. “Gwyddom o ymchwiliadau i gyfansoddiad genetig Prevotella fod y bacteriwm yn gallu defnyddio nifer o faetholion. Hyd yn hyn, fodd bynnag, nid ydym wedi gallu deall pa rai y mae'n eu defnyddio yn y pen draw a pha rai nad yw'n eu defnyddio. "
O'r bloc adeiladu unigol i'r gadwyn ailgylchu gyfan
Mae canfyddiadau'r Athro Dr. Datblygir arbrofion Fritz-Steuber gan Jun.-Prof. Dr. Seifert ymlaen. Fodd bynnag, mae'n gadael y bacteriwm Prevotella yn sudd y rwmen. "Yn y pen draw, rydyn ni hefyd eisiau ystyried pa ddylanwad mae cydrannau eraill sudd y rwmen yn ei gael ar weithgaredd Prevotella."
Mewn cam pellach, Mehefin.-Prof. Dr. Yn rhannu'r realiti yn stumog y fuwch hyd yn oed ymhellach: Mae'n ailadrodd y prawf bwyta mewn model mecanyddol o'r rwmen. Mae'r model yn efelychu symudiadau'r rwmen, sydd trwy densio gwahanol gyhyrau'n rheolaidd yn sicrhau bod ei gynnwys yn cael ei gymysgu'n gyson.
"Rydyn ni'n dewis manylyn o'r gadwyn ddefnyddio yn stumog y gwartheg, ei ehangu a'i archwilio ac yna ail-adrodd y wybodaeth a gafwyd yn y llun cyffredinol," meddai Jun.-Prof. Dr. Seifert.
Mae cyfleuster craidd newydd yn galluogi mynediad i'r dechnoleg ddiweddaraf
Yr Athro Dr. Mae Fritz-Steuber yn pwysleisio pa mor bwysig yw dyfeisiau dadansoddi perfformiad uchel ar gyfer eu gwaith. “Rydyn ni eisiau chwyddo i mewn ar y rwmen, a diolch i ddyfeisiau modern, mae'r sbectol yn mynd yn well ac yn well.” Mae'r dyfeisiau hyn wedi bod ar gael yng Nghyfleuster Craidd newydd Prifysgol Hohenheim ers dechrau'r flwyddyn ac maen nhw'n cael eu defnyddio gan weithwyr o ystod eang o feysydd arbenigol.
Ymhlith pethau eraill, mae'r microbiolegwyr yno'n gweithio gyda'r sbectromedr màs newydd: Mae'n eu galluogi i ddadansoddi proteinau a sylweddau eraill y mae'r micro-organebau yn stumog y fuwch yn eu cynhyrchu yn ystod y treuliad. "Mae'r math hwn o ymchwil yn cael ei yrru'n fawr gan dechnoleg ac ni fyddai'n bosibl heb offer mor fawr," meddai'r Athro Dr. Fritz-Steuber.
Gwell dealltwriaeth o stumog buwch iachach
Nid yw'r chwyddhad uwch nesaf, y fuwch gyfan, wedi'i goleuo yn yr arbrawf mwyach. “Rydyn ni'n gwneud ymchwil sylfaenol. Er mwyn defnyddio ein canlyniadau mewn maeth anifeiliaid, yn gyntaf mae'n rhaid eu datblygu ymhellach mewn arbrofion bwydo, ”meddai Jun.-Prof. Dr. Seifert.
Gallai datblygiad pellach o'r fath fod i ysgogi gweithgaredd a maint y bacteria Prevotella neu ffurfio rhai sylweddau sy'n hybu iechyd gan y bacteria trwy fwydo wedi'i dargedu. Gobaith y gwyddonwyr y gallai hyn hybu iechyd rwmen a gwneud y porthiant yn fwy effeithlon.
Samplau o'r rwmen diolch i fynediad ffistwla
Diolch i'r buchod ffist ym Mhrifysgol Hohenheim, mae'n hawdd i'r gwyddonwyr gael y sudd rwmen sydd ei angen arnyn nhw: Gall y ffistwla, mynediad artiffisial i'r rwmen, gael ei ddadsgriwio i gymryd samplau. Mae gan bum buwch Jersey yn stablau'r brifysgol fynediad o'r fath wedi'i wneud o blastig padio.
Mewn cyferbyniad â dulliau samplu eraill, nid yw hyn yn achosi unrhyw boen na straen i'r gwartheg ac yn atal anifeiliaid rhag gorfod cael eu lladd i ddadansoddi cynnwys y stumog.
Cefndir: "Rhyngweithio rhwng cadwraeth ynni eplesol ac anadlol ym bacteriwm y rwmen Prevotella spp."
Yn y prosiect “Rhyngweithio rhwng cadwraeth ynni eplesol ac anadlol yn y bacteriwm rwmen Prevotella spp”, mae cyfadrannau'r gwyddorau amaethyddol a naturiol yn cydweithio'n agos. Adran Microbioleg Cellog yr Athro Dr. Fritz-Steuber a’r athro gwaddoledig iau “Rhyngweithio Microbiota Feed-Gut” o Jun.-Prof. Dr. Bydd Seifert yr un yn derbyn 225.000 ewro gan Sefydliad Ymchwil yr Almaen. Bydd y prosiect yn cychwyn ym mis Medi 2017 a bydd yn rhedeg am 3 blynedd.
Cefndir: Ymchwilio pwysau trwm
Caffaelodd gwyddonwyr o Brifysgol Hohenheim 29,5 miliwn ewro mewn cyllid trydydd parti yn 2016 ar gyfer ymchwil ac addysgu. Yn olynol yn rhydd, mae'r gyfres “Heavyweights in Research” yn cyflwyno cyfaint ariannol o 250.000 ewro o leiaf i brosiectau ymchwil rhagorol ar gyfer ymchwil gan ddefnyddio cyfarpar neu 125.000 ewro ar gyfer ymchwil nad yw'n gyfarpar.
