Inicia projeto sobre flora intestinal no estômago de vaca
Pesquisadores da Universidade de Hohenheim trabalham com estômagos de vaca de alta tecnologia e artificiais / descobertas permitem uma alimentação mais direcionada para animais mais saudáveis. Em média, uma vaca consome 18 quilos de ração por dia. Mas para poder absorver os nutrientes dessa quantidade de alimento, o animal precisa da ajuda de milhões de bactérias diferentes e altamente especializadas que colonizam o estômago e o trato digestivo. Uma cooperação de pesquisa entre cientistas de nutrição animal e microbiologia da Universidade de Hohenheim, em Stuttgart, está investigando como as bactérias conseguem extrair nutrientes valiosos da matéria vegetal resistente. O estudo se concentra na bactéria Prevotella spp., responsável por até 40% das bactérias no rúmen. A Fundação Alemã de Pesquisa DFG está financiando todo o projeto com um total de 450.000 euros. Isso o torna um dos pesos pesados da pesquisa na Universidade de Hohenheim.
Ruminantes como o gado precisam obter amido, proteínas, vitaminas e minerais de alimentos à base de plantas. Para que possam fazer isso, bactérias altamente especializadas trabalham a toda velocidade no rúmen, o maior dos estômagos da vaca. "O desempenho especial da vaca é ganhar proteína de alimentos exclusivamente à base de plantas", explica o microbiologista e especialista em nutrição animal Jun.-Prof. dr Jana Seifert.
Ao fazê-lo, Jun.-Prof. dr Seifert e seu colega Prof. Dr. Julia Fritz-Steuber, a bactéria Prevotella desempenha um papel importante. "Como a Prevotella constitui uma grande proporção das bactérias no rúmen, assumimos que ela também desempenha um papel importante na conversão alimentar. Até agora, no entanto, não sabemos exatamente como a Prevotella obtém sua energia dos alimentos", resume o Prof. Dr. Fritz-Steuber resume o objetivo do projeto.
No projeto entre faculdades, os dois microbiologistas estão, portanto, investigando em conjunto quais substâncias a bactéria decompõe e quais substâncias proteicas ela forma a partir delas. "Para isso, oferecemos à bactéria várias substâncias e vemos quais ela absorve", diz o Prof. Dr. Fritz Steuber.
Comer teste para a bactéria
A abordagem parece incrivelmente simples, mas requer engenharia microbiológica complicada. Portanto, os dois cientistas dividiram o trabalho. Prof. Dr. Fritz-Steuber, especialista em microbiologia em nível celular, cultiva a bactéria Prevotella em laboratório e oferece a elas os vários nutrientes encontrados na ração para vacas. Uma vez que a bactéria foi isolada de seu ambiente habitual, o cientista pode entender exatamente quais substâncias a Prevotella usa. “Sabemos por estudos do genoma da Prevotella que a bactéria é capaz de utilizar uma variedade de nutrientes. Até agora, no entanto, não conseguimos entender quais deles usam e quais não."
Do bloco de construção individual a toda a cadeia de reciclagem
As descobertas do Prof. Dr. As experiências de Fritz-Steuber desenvolveram Jun.-Prof. dr Continue ensaboando. No entanto, deixa a bactéria Prevotella no suco ruminal. "Por fim, também queremos considerar a influência dos outros componentes do suco ruminal na atividade da Prevotella."
Em mais um passo, Jun.-Prof. dr Prevalece ainda mais a realidade no estômago da vaca: repete o teste de comer em um modelo mecânico do rúmen. O modelo simula os movimentos do rúmen, o que garante que seu conteúdo seja constantemente misturado, tensionando regularmente diferentes músculos.
"Pegamos um detalhe da cadeia de utilização no estômago do gado, ampliamos e examinamos e reinserimos as informações obtidas no quadro geral", diz Jun.-Prof. dr Seifert.
Nova instalação principal fornece acesso à tecnologia mais recente
Prof. Dr. Fritz-Steuber enfatiza a importância dos poderosos dispositivos de análise para seu trabalho. "Queremos ampliar o rúmen e, graças aos dispositivos modernos, os óculos estão se tornando cada vez mais finos."
Entre outras coisas, os microbiologistas trabalham lá com o novo espectrômetro de massa: permite analisar proteínas e outras substâncias que os microrganismos produzem no estômago da vaca durante a digestão. "Esse tipo de pesquisa é extremamente orientada para a tecnologia e não seria possível sem um equipamento tão grande", diz o Prof. Dr. Fritz Steuber.
Melhor compreensão de um estômago de vaca mais saudável
O próximo nível de ampliação mais alto, a vaca inteira, não é mais iluminado no experimento. “Fazemos pesquisa básica. Para usar nossos resultados em nutrição animal, eles primeiro precisam ser desenvolvidos em testes de alimentação”, diz Jun.-Prof. dr Seifert.
Esse desenvolvimento adicional poderia ser estimular a atividade e a quantidade das bactérias Prevotella ou a formação de certas substâncias promotoras da saúde pelas bactérias através da alimentação direcionada de certas substâncias. Os cientistas esperam que isso possa promover a saúde do rúmen e resultar em uma utilização mais eficiente da ração.
Amostras do rúmen graças ao acesso à fístula
Graças às vacas fistuladas da Universidade de Hohenheim, é fácil para os cientistas obterem o suco ruminal de que precisam: a fístula, um acesso artificial ao rúmen, pode ser desaparafusada para colher amostras. Cinco vacas Jersey no celeiro da universidade estão equipadas com uma entrada feita de plástico acolchoado.
Ao contrário de outros métodos de amostragem, este não causa dor ou estresse às vacas e evita o abate dos animais para avaliação do conteúdo gástrico.
Antecedentes: "Interação entre conservação de energia fermentativa e respiratória na bactéria do rúmen Prevotella spp."
As faculdades de ciências agrícolas e naturais estão trabalhando em estreita colaboração no projeto "Interação entre conservação de energia fermentativa e respiratória na bactéria do rúmen Prevotella spp". O Departamento de Microbiologia Celular do Prof. Dr. Fritz-Steuber e a cátedra júnior "Interação de Microbiota Alimentar-Gut" por Jun.-Prof. dr Para isso, Seifert recebeu 225.000 euros da Fundação Alemã de Pesquisa. O projeto terá início em setembro de 2017 e terá duração de 3 anos.
Antecedentes: Pesquisa de pesos pesados
Cientistas da Universidade de Hohenheim adquiriram 29,5 milhões de euros em fundos de terceiros para pesquisa e ensino em 2016. A série "Pesados Pesados de Pesquisa" apresenta projetos de pesquisa de destaque com um volume financeiro de pelo menos 250.000 euros para pesquisa técnica e 125.000 euros para pesquisa não técnica.
