Le projet sur la flore intestinale commence dans la bouse de vache
Des chercheurs de l'Université de Hohenheim travaillent avec du fumier artificiel de haute technologie et artificiel, ce qui permet une alimentation plus ciblée pour des animaux en meilleure santé. 18 kg d'aliments tue une vache en moyenne par jour. Cependant, afin d'absorber les nutriments de cet aliment, l'animal a besoin de l'aide de millions de bactéries différentes hautement spécialisées qui colonisent l'estomac et le tube digestif. Une collaboration de recherche entre des scientifiques de la nutrition animale et de la microbiologie à l'Université de Hohenheim à Stuttgart étudie comment les bactéries parviennent à dissoudre les nutriments précieux de la masse de la plante résistante. Au centre de l'enquête se trouve la bactérie Prevotella spp., Qui représente jusqu'à 40 pour cent des bactéries dans le rumen. La Fondation allemande pour la recherche DFG finance l'ensemble du projet avec un total de 450.000 Euro. Cela en fait l'un des poids lourds de la recherche à l'Université de Hohenheim.
L'amidon, les protéines, les vitamines et les minéraux doivent être élevés par les ruminants comme les bovins provenant des aliments végétaux. Pour ce faire, des bactéries hautement spécialisées travaillent à pleine vitesse dans le rumen, la plus grosse bouse de vache. «Le succès particulier de la vache est d'extraire des protéines à partir d'aliments exclusivement végétaux», explique le microbiologiste et expert en nutrition animale Jun.-Prof. Dr. Jana Seifert.
Ainsi, Jun.-Prof. Dr. Seifert et son collègue Prof. dr. Julia Fritz-Steuber, la bactérie Prevotella joue un rôle important. "Parce que Prevotella représente une grande partie des bactéries dans le rumen, nous pensons qu'il joue un rôle important dans l'utilisation des aliments. Jusqu'à présent, cependant, nous ne savons pas exactement comment Prevotella obtient son énergie de la nourriture », explique le professeur Dr. med. Fritz-Steuber le but du projet ensemble.
Ensemble, les deux microbiologistes étudient dans le projet interdisciplinaire, quelles substances la bactérie dégrade et quelles substances protéiques elle forme. "Pour cela nous offrons à la bactérie différentes substances et regardons, qui l'absorbe", ainsi Prof. Dr. med. Fritz-Steuber.
Fresstest pour la bactérie
L'approche semble incroyablement simple, mais nécessite une technologie microbiologique compliquée. Par conséquent, les deux scientifiques ont divisé le travail. Prof. Dr. Fritz-Steuber, expert en microbiologie au niveau cellulaire, élève les bactéries Prevotella en laboratoire et leur propose ensuite les différents nutriments présents dans les aliments de la vache. Une fois que la bactérie a été isolée de son environnement habituel, le scientifique peut comprendre quelles substances Precotella utilise exactement. "Nous savons par des études sur le génome de Prevotella que la bactérie est capable d'utiliser une gamme de nutriments. Jusqu'à présent, nous ne pouvions pas comprendre, qui l'utilise à la fin et qui ne l'utilise pas. "
De l'élément de construction individuel à l'ensemble de la chaîne de recyclage
Les résultats du Prof. dr. Les expériences de Fritz-Steuber développées Jun.-Prof. Dr. Saisir plus loin. Cependant, il laisse la bactérie Prevotella dans le liquide du rumen. "Enfin, nous voulons également considérer comment les autres composants du jus du rumen affectent l'activité de Prevotella."
Dans une étape ultérieure, Jun.-Prof. Dr. Cherche la réalité dans la bouse de vache encore plus loin: elle répète le Fresstest dans un modèle mécanique du rumen. Le modèle simule les mouvements du rumen, qui en tendant régulièrement différents muscles assure que son contenu est constamment mélangé.
«Nous sélectionnons un détail de la chaîne de recyclage dans l'estomac du bétail, l'agrandissons, l'examinons et restituons l'information acquise dans l'ensemble», déclare Jun.-Prof. Dr. Seifert.
La nouvelle installation de base donne accès à une technologie de pointe
Prof. Dr. Fritz-Steuber souligne l'importance des analyseurs de haute performance pour leur travail. «Nous voulons zoomer sur le rumen, et grâce aux appareils modernes, les lunettes sont de plus en plus fines.» Ces appareils sont disponibles depuis le début de l'année dans le nouveau centre de l'Université de Hohenheim, qui emploie des employés de disciplines très diverses.
Entre autres choses, les microbiologistes y travaillent avec le nouveau spectromètre de masse: cela leur permet d'analyser les protéines et autres substances qui font les micro-organismes dans l'estomac de la vache pendant la digestion. "Ce type de recherche est extrêmement axé sur la technologie et ne serait pas possible sans un tel équipement à grande échelle", explique le professeur Dr. med. Fritz-Steuber.
Meilleure compréhension de l'estomac d'une vache en meilleure santé
Le niveau de grossissement supérieur suivant, la vache entière, n'est pas éclairé dans l'expérience. "Nous faisons de la recherche fondamentale. Pour utiliser nos résultats dans la nutrition animale, ils doivent être développés dans les essais d'alimentation ", a déclaré Jun.-Prof. Dr. Seifert.
Un tel développement pourrait être de stimuler l'activité et la quantité de bactéries Prevotella ou la formation de certaines substances bénéfiques pour la santé par les bactéries par l'alimentation ciblée de certaines substances. Ceci, espèrent les scientifiques, pourrait promouvoir la santé dans le rumen et entraîner une utilisation plus efficace de l'alimentation.
Échantillons du rumen grâce à l'accès à la fistule
Grâce aux vaches fistulées de l'Université de Hohenheim, il est facile pour les scientifiques de se procurer le liquide nécessaire dans le rumen: la fistule, un accès artificiel au rumen, peut être vissée pour prélever des échantillons. Cinq vaches jersey dans les écuries de l'université sont équipées d'un tel rembourrage en plastique rembourré.
Contrairement à d'autres méthodes d'échantillonnage, cela ne cause pas de douleur ou de stress aux vaches et empêche les animaux d'être abattus pour évaluer le contenu de l'estomac.
Contexte: "Interaction entre la conservation fermentaire et respiratoire de l'énergie dans la bactérie du rumen Prevotella spp."
Dans le projet «Interaction entre la conservation fermentaire et respiratoire de l'énergie dans la bactérie du rumen Prevotella spp», les facultés des sciences agricoles et naturelles travaillent en étroite collaboration. Le Département de microbiologie cellulaire du Prof. Dr. med. Fritz-Steuber et la chaire junior "Feed-Gut Microbiota Interaction" par Jun.-Prof. Dr. Seifert recevra chacun 225.000 Euro de la Deutsche Forschungsgemeinschaft. Le projet commence en septembre 2017 et est conçu pour les années 3.
Contexte: poids lourds de la recherche
29,5 millions d'euros en fonds de tiers acquis des scientifiques de l'Université de Hohenheim 2016 pour la recherche et l'enseignement. Dans une série, la série "poids lourds de la recherche" présente des projets de recherche exceptionnels avec un volume financier d'au moins 250.000 Euro pour la recherche apparative et 125.000 Euro pour la recherche non instrumentale.
