Prasideda žarnyno floros karvės skrandyje projektas
Hohenheimo universiteto mokslininkai dirba su aukštųjų technologijų ir dirbtiniais karvių skrandžiais / išvados leidžia tikslingiau šerti sveikesnius gyvūnus. Vidutiniškai per dieną karvė suvalgo 18 kilogramų pašaro. Tačiau tam, kad gyvūnas galėtų pasisavinti tokio maisto kiekio maistines medžiagas, jam reikia milijonų skirtingų, labai specializuotų bakterijų, kolonizuojančių skrandį ir virškinamąjį traktą, pagalba. Bendradarbiaujant gyvūnų mitybos ir mikrobiologijos mokslininkams iš Hohenheimo universiteto Štutgarte tiriama, kaip bakterijoms pavyksta išskirti vertingas maistines medžiagas iš atsparių augalų medžiagų. Tyrime daugiausia dėmesio skiriama bakterijai Prevotella spp., kuri sudaro iki 40 procentų prieskrandžio bakterijų. Vokietijos tyrimų fondas DFG visą projektą finansuoja iš viso 450.000 XNUMX eurų. Tai daro jį vienu iš sunkiasvorių Hohenheimo universiteto tyrimų.
Atrajotojai, pavyzdžiui, galvijai, turi gauti krakmolo, baltymų, vitaminų ir mineralų iš augalinio maisto. Kad jie galėtų tai padaryti, didžiajame prieskrandyje, didžiausiame iš karvės skrandyje, visu greičiu dirba labai specializuotos bakterijos. „Ypatinga karvės savybė yra gauti baltymų tik iš augalinio maisto“, – aiškina mikrobiologė ir gyvūnų mitybos ekspertė Jun.-Prof. dr Jana Seifert.
Tai darydamas, jun.-prof. dr Seifert ir jos kolega prof. Julia Fritz-Steuber, bakterija Prevotella vaidina svarbų vaidmenį. „Kadangi Prevotella sudaro didelę didžiojo prieskrandžio bakterijų dalį, manome, kad ji taip pat atlieka svarbų vaidmenį keičiant maistą. Tačiau iki šiol tiksliai nežinome, kaip Prevotella energijos gauna iš maisto“, – reziumuoja prof. Fritzas-Steuberis apibendrina projekto tikslą.
Todėl, vykdydami įvairių fakultetų projektą, abu mikrobiologai kartu tiria, kokias medžiagas bakterija skaido ir kokias baltymines medžiagas iš jų formuoja. „Tam bakterijai siūlome įvairių medžiagų ir žiūrime, kurias ji pasisavina“, – sako prof. Fritzas Steuberis.
Valgymo testas dėl bakterijos
Šis metodas skamba stebėtinai paprastai, tačiau reikalauja sudėtingos mikrobiologinės inžinerijos. Todėl abu mokslininkai pasiskirstė darbus. Prof. dr. Fritzas-Steuberis, ląstelių mikrobiologijos ekspertas, laboratorijoje augina Prevotella bakterijas ir siūlo joms įvairių maistinių medžiagų, esančių karvių pašaruose. Išskyrus bakteriją iš įprastos aplinkos, mokslininkas gali tiksliai suprasti, kokias medžiagas naudoja Prevotella. „Iš Prevotella genomo tyrimų žinome, kad bakterija gali panaudoti įvairias maistines medžiagas. Tačiau iki šiol nesugebėjome suprasti, kurie iš jų galiausiai jį naudoja, o kurie ne.
Nuo atskiro statybinio bloko iki visos perdirbimo grandinės
Išvados iš prof. dr. Fritz-Steuber eksperimentai sukūrė Jun.-Prof. dr Toliau muiluoti. Tačiau jis palieka Prevotella bakteriją prieskrandžio sultyse. „Galiausiai taip pat norime apsvarstyti kitų didžiojo prieskrandžio sulčių komponentų įtaką Prevotella veiklai.
Tolesniame žingsnyje jun.-prof. dr Dar labiau panaikina tikrovę karvės skrandyje: jis pakartoja valgymo testą mechaniniame prieskrandžio modelyje. Modelis imituoja didžiojo prieskrandžio judesius, todėl jo turinys nuolat maišomas, reguliariai įtempiant skirtingus raumenis.
„Iš galvijų skrandyje esančios panaudojimo grandinės išrenkame detalę, ją padidiname ir ištiriame, o gautą informaciją vėl įterpiame į bendrą vaizdą“, – sako Jun.-Prof. dr Seifertas.
Nauja pagrindinė įranga suteikia prieigą prie naujausių technologijų
Prof. dr. Fritz-Steuber pabrėžia, kokie galingi analizės įrenginiai yra svarbūs jų darbui. „Norime priartinti prieskrandį, o šiuolaikinių prietaisų dėka akiniai tampa vis smulkesni.
Be kita ko, mikrobiologai čia dirba su nauju masės spektrometru: jis leidžia analizuoti baltymus ir kitas medžiagas, kurias mikroorganizmai gamina karvės skrandyje virškinimo metu. „Tokio tipo tyrimai yra itin pagrįsti technologijomis ir nebūtų įmanomi be tokios didelės apimties įrangos“, – sako prof. Fritzas Steuberis.
Geresnis supratimas apie sveikesnį karvės skrandį
Kitas didesnis padidinimo lygis, visa karvė, eksperimente nebėra apšviesta. „Atliekame pagrindinius tyrimus. Norint panaudoti mūsų rezultatus gyvūnų mityboje, pirmiausia jie turi būti toliau tobulinami šėrimo bandymuose“, – sako Jun.-Prof. dr Seifertas.
Tokia tolesnė plėtra galėtų būti Prevotella bakterijų aktyvumo ir kiekio skatinimas arba tam tikrų sveikatai palankių medžiagų susidarymas bakterijoms tikslingai maitinant tam tikras medžiagas. Mokslininkai tikisi, kad tai gali pagerinti prieskrandžio sveikatą ir efektyviau panaudoti pašarus.
Mėginiai iš prieskrandžio dėl fistulės prieigos
Dėl fistuliuotų Hohenheimo universiteto karvių mokslininkams nesunku gauti reikalingų prieskrandžio sulčių: fistulė – dirbtinė prieiga prie prieskrandžio – gali būti atsukta, norint paimti iš jo mėginius. Penkioms Džersio karvėms universiteto tvarte įrengtas toks įėjimas iš paminkštinto plastiko.
Skirtingai nuo kitų mėginių ėmimo metodų, tai nesukelia skausmo ar streso karvėms ir išvengia gyvūnų skerdimo skrandžio kiekiui įvertinti.
Pagrindiniai faktai: "Sąveika tarp fermentacinės ir kvėpavimo energijos išsaugojimo prieskrandžio bakterijoje Prevotella spp."
Žemės ūkio ir gamtos mokslų fakultetai glaudžiai bendradarbiauja įgyvendindami projektą „Sąveika tarp fermentacinės ir kvėpavimo energijos išsaugojimo didžiojo prieskrandžio bakterijoje Prevotella spp“. Ląstelių mikrobiologijos katedra prof. dr. Fritz-Steuber ir jaunesnysis suteiktas profesūra „Maisto ir žarnyno mikrobiotos sąveika“, kurią sukūrė Jun.-Prof. dr Už tai Seifertas iš Vokietijos tyrimų fondo gavo 225.000 2017 eurų. Projektas prasidės 3 metų rugsėjį ir truks XNUMX metus.
Fonas: Tyrimų sunkiasvoriai
29,5 metais Hohenheimo universiteto mokslininkai tyrimams ir mokymui trečiųjų šalių lėšų įsigijo 2016 mln. Serija „Research Heavyweights“ pristato išskirtinius mokslinių tyrimų projektus, kurių finansinė apimtis ne mažesnė nei 250.000 125.000 eurų techniniams tyrimams ir XNUMX XNUMX eurų netechniniams tyrimams.
