پروژه بر روی فلور روده شروع به کپک گاو می کند
محققان دانشگاه هوهنهایم در حال کار بر روی شکم گاو با فناوری پیشرفته و مصنوعی هستند / یافته‌ها اجازه می‌دهند تا حیوانات سالم‌تر تغذیه هدفمندتری داشته باشند. به طور متوسط یک گاو در روز 18 کیلوگرم خوراک مصرف می کند. اما برای اینکه حیوان بتواند مواد مغذی این مقدار غذا را جذب کند، به کمک میلیون ها باکتری مختلف و بسیار تخصصی نیاز دارد که معده و دستگاه گوارش را مستعمره می کنند. یک همکاری تحقیقاتی بین دانشمندان تغذیه حیوانات و میکروبیولوژی در دانشگاه هوهنهایم در اشتوتگارت در حال بررسی این موضوع است که چگونه باکتری ها مواد مغذی ارزشمندی را از توده گیاهی مقاوم آزاد می کنند. تمرکز این مطالعه باکتری Prevotella spp است که تا 40 درصد از باکتری های شکمبه را تشکیل می دهد. بنیاد تحقیقات آلمان DFG کل پروژه را با مجموع 450.000 یورو تامین مالی می کند. این موضوع آن را به یکی از سنگین‌وزن‌های تحقیقاتی در دانشگاه هوهنهایم تبدیل می‌کند.
نشخوارکنندگانی مانند گاو باید نشاسته، پروتئین، ویتامین ها و مواد معدنی را از غذاهای گیاهی دریافت کنند. برای اینکه آنها بتوانند این کار را انجام دهند، باکتری های بسیار تخصصی با سرعت کامل در شکمبه، بزرگترین معده گاو، کار می کنند. جون پروفسور میکروبیولوژیست و متخصص تغذیه حیوانات توضیح می دهد: «دستاورد ویژه گاو این است که پروتئین را از غذاهای منحصراً گیاهی به دست آورد. دکتر. جانا سیفرت.
به گفته Jun. Prof. دکتر. سیفرت و همکارش پروفسور دکتر. جولیا فریتز-استیوبر، باکتری Prevotella نقش مهمی دارد. از آنجایی که Prevotella بخش بزرگی از باکتری‌های شکمبه را تشکیل می‌دهد، فرض می‌کنیم که نقش مهمی در استفاده از غذا نیز دارد. با این حال، ما هنوز نمی دانیم که Prevotella دقیقا چگونه انرژی خود را از غذا به دست می آورد. فریتز استیوبر هدف پروژه را خلاصه کرد.
در پروژه بین دانشکده ای، این دو میکروبیولوژیست با هم کار می کنند تا بررسی کنند که باکتری کدام مواد را تجزیه می کند و کدام مواد پروتئینی را از آنها تشکیل می دهد. پروفسور دکتر می گوید: «برای انجام این کار، ما مواد مختلفی را به باکتری پیشنهاد می کنیم و می بینیم که کدام یک را جذب می کند. فریتز استیوبر.
تست خوردن برای باکتری
این رویکرد به طرز شگفت آوری ساده به نظر می رسد، اما به فناوری میکروبیولوژیکی پیچیده نیاز دارد. به همین دلیل این دو دانشمند کار را تقسیم کردند. پروفسور دکتر Fritz-Steuber، متخصص میکروبیولوژی در سطح سلولی، باکتری Prevotella را در آزمایشگاه رشد می دهد و سپس مواد مغذی مختلف موجود در خوراک گاو را به آنها ارائه می دهد. هنگامی که باکتری از محیط معمول خود جدا شد، دانشمند می تواند دقیقاً بفهمد که Prevotella از چه موادی استفاده می کند. ما از مطالعات روی ژنوم Prevotella می دانیم که این باکتری قادر به استفاده از طیف وسیعی از مواد مغذی است. اما تاکنون نتوانسته‌ایم بفهمیم کدام یک از آنها در نهایت استفاده می‌کنند و کدام‌ها نه.»
از واحد ساختمانی فردی گرفته تا کل زنجیره بازیافت
یافته های پروفسور دکتر. آزمایش‌های فریتز استوبر پروفسور Jun. دکتر. صابون زدن را ادامه دهید. با این حال، باکتری Prevotella را در آب شکمبه باقی می گذارد. در نهایت، ما همچنین می‌خواهیم تأثیر سایر اجزای آب شکمبه بر روی فعالیت Prevotella را نیز در نظر بگیریم.
در گامی دیگر، Jun.-Prof. دکتر. این بیشتر واقعیت را در معده گاو تقریب می‌کند: آزمایش غذا خوردن را در مدل مکانیکی شکمبه تکرار می‌کند. این مدل حرکات شکمبه را شبیه سازی می کند، که تضمین می کند که محتویات آن به طور مداوم با کشش منظم ماهیچه های مختلف مخلوط می شود.
Jun.-Prof. می‌گوید: «ما جزئیاتی را از زنجیره پردازش در معده گاو انتخاب می‌کنیم، آن را بزرگ می‌کنیم و بررسی می‌کنیم و اطلاعات به‌دست‌آمده را در تصویر کلی ادغام می‌کنیم. دکتر. سیفرت
مرکز جدید دسترسی به آخرین فناوری را فراهم می کند
پروفسور دکتر فریتز استیوبر بر اهمیت دستگاه های تحلیلی برای کارش تاکید می کند. ما می‌خواهیم شکمبه را بزرگنمایی کنیم، و به لطف دستگاه‌های مدرن، عینک‌ها به‌طور فزاینده‌ای ظریف‌تر می‌شوند.» این دستگاه‌ها از ابتدای سال در مرکز جدید دانشگاه هوهنهایم در دسترس هستند، که کارکنان آن از طیف گسترده‌ای در دسترس هستند. دامنه استفاده از رشته ها
از جمله، میکروبیولوژیست‌های آنجا با طیف‌سنج جرمی جدید کار می‌کنند: آنها را قادر می‌سازد پروتئین‌ها و سایر موادی را که میکروارگانیسم‌های معده گاو در طول هضم تولید می‌کنند، تجزیه و تحلیل کنند. پروفسور دکتر می گوید: «این نوع تحقیقات به شدت مبتنی بر فناوری است و بدون چنین تجهیزات مقیاس بزرگی امکان پذیر نیست. فریتز استیوبر.
درک بهتر برای داشتن معده سالم گاو
سطح بزرگنمایی بالاتر بعدی، کل گاو، دیگر در آزمایش روشن نمی شود. ما تحقیقات اساسی انجام می دهیم. برای استفاده از نتایج ما در تغذیه حیوانات، ابتدا باید آنها را در آزمایشات تغذیه بیشتر توسعه داد.» دکتر. سیفرت
یکی از این پیشرفت‌های بیشتر می‌تواند تحریک فعالیت و کمیت باکتری Prevotella یا تشکیل برخی مواد تقویت‌کننده سلامت توسط باکتری‌ها از طریق تغذیه هدفمند از مواد خاص باشد. دانشمندان امیدوارند که این امر بتواند سلامت شکمبه را ارتقاء دهد و منجر به استفاده کارآمدتر از خوراک شود.
نمونه هایی از شکمبه به لطف دسترسی فیستول
به لطف گاوهای فیستول دار در دانشگاه هوهنهایم، دستیابی به آب شکمبه مورد نیاز برای دانشمندان آسان است: فیستول، یک دسترسی مصنوعی به شکمبه، می تواند برای نمونه برداری از آن، پیچ را باز کند. پنج گاو جرسی در اصطبل دانشگاه مجهز به چنین دسترسی ساخته شده از پلاستیکی هستند.
برخلاف سایر روش‌های نمونه‌برداری، این کار باعث درد یا استرس گاو نمی‌شود و از ذبح حیوانات برای ارزیابی محتویات معده جلوگیری می‌کند.
زمینه و هدف: تعامل بین ذخیره انرژی تخمیری و تنفسی در باکتری شکمبه Prevotella spp.
دانشکده های کشاورزی و علوم طبیعی در پروژه "تعامل بین حفظ انرژی تخمیری و تنفسی در باکتری شکمبه Prevotella spp" همکاری نزدیکی دارند. گروه میکروبیولوژی سلولی پروفسور دکتر. Fritz-Steuber و استاد وقفی جوان "تعامل میکروبیوتا تغذیه و روده" از Jun.-Prof. دکتر. سیفرت هر کدام 225.000 یورو از بنیاد تحقیقات آلمان دریافت خواهد کرد. این پروژه از سپتامبر 2017 آغاز شده و قرار است 3 سال به طول انجامد.
زمینه: تحقیق در مورد وزنه های سنگین
29,5 میلیون یورو در بودجه شخص ثالث دانشمندان دانشگاه هوهنهایم 2016 را برای تحقیق و تدریس به دست آورد. در یک ردیف ، سریال "سنگین وزن تحقیقات" پروژه های پژوهشی برجسته ای را با حجم مالی حداقل 250.000 یورو برای تحقیقات کاربردی و 125.000 یورو برای تحقیقات غیر فنی ارائه می دهد.
