Začne se projekt črevesne flore v kravjem želodcu
Raziskovalci na Univerzi v Hohenheimu delajo z visokotehnološkimi in umetnimi kravjimi želodci / ugotovitve omogočajo bolj ciljno usmerjeno hranjenje bolj zdravih živali. Krava v povprečju porabi 18 kilogramov krme na dan. A da bi lahko absorbirala hranila iz te količine hrane, potrebuje žival pomoč milijonov različnih, visoko specializiranih bakterij, ki kolonizirajo želodec in prebavni trakt. Raziskovalno sodelovanje med znanstveniki s področja prehrane živali in mikrobiologije na Univerzi Hohenheim v Stuttgartu raziskuje, kako bakterijam uspe izvleči dragocena hranila iz odporne rastlinske snovi. Študija se osredotoča na bakterijo Prevotella spp., ki predstavlja do 40 odstotkov bakterij v vampu. Nemška raziskovalna fundacija DFG financira celoten projekt s skupno 450.000 evri. Zaradi tega je eden izmed raziskovalcev na Univerzi v Hohenheimu.
Prežvekovalci, kot je govedo, morajo pridobivati škrob, beljakovine, vitamine in minerale iz rastlinske hrane. Da bi jim to uspelo, v vampu, največjem od kravjih želodcev, s polno hitrostjo delujejo visoko specializirane bakterije. »Posebna zmogljivost krave je pridobivanje beljakovin iz izključno rastlinske hrane,« pojasnjuje mikrobiolog in strokovnjak za prehrano živali jun.-prof. dr Jana Seifert.
Pri tem je jun.-prof. dr Seifert in njen kolega prof. dr. Julia Fritz-Steuber, ima bakterija Prevotella pomembno vlogo. »Ker Prevotella predstavlja velik delež bakterij v vampu, domnevamo, da ima tudi pomembno vlogo pri pretvorbi hrane. Zaenkrat pa ne vemo natančno, kako Prevotella pridobiva energijo iz hrane,« povzema prof.dr. Fritz-Steuber povzema cilj projekta.
V medfakultetnem projektu torej oba mikrobiologa skupaj raziskujeta, katere snovi bakterija razgradi in katere beljakovinske snovi iz njih tvori. »Za to bakteriji ponudimo različne snovi in vidimo, katere absorbira,« pravi prof. dr. Fritz Steuber.
Prehranski test za bakterijo
Pristop se sliši neverjetno preprost, vendar zahteva zapleten mikrobiološki inženiring. Zato sta si znanstvenika delo razdelila. Prof. dr. Fritz-Steuber, strokovnjak za mikrobiologijo na celični ravni, v laboratoriju goji bakterije Prevotella in jim nato ponudi različna hranila, ki jih najdemo v krmi za krave. Ko je bakterija izolirana iz svojega običajnega okolja, lahko znanstvenik natančno razume, katere snovi uporablja Prevotella. »Iz študij genoma Prevotelle vemo, da lahko bakterija izkoristi vrsto hranil. Vendar doslej še nismo mogli razumeti, kateri ga na koncu uporabljajo in kateri ne."
Od posameznega gradnika do celotne verige recikliranja
Ugotovitve prof. dr. Fritz-Steuberjeve poskuse je razvil jun.-prof. dr Kar naprej milujte. Vendar pa pusti bakterijo Prevotella v vampovem soku. "Nazadnje želimo upoštevati tudi vpliv drugih sestavin vampovega soka na aktivnost Prevotelle."
V nadaljnjem koraku jun.-prof. dr Še bolj pokvari resničnost v kravjem želodcu: ponovi test prehranjevanja v mehanskem modelu vampa. Model simulira gibanje vampa, kar zagotavlja, da se njegova vsebina nenehno meša z rednim napenjanjem različnih mišic.
»Izberemo detajl iz verige izrabe v želodcu goveda, ga povečamo in pregledamo ter pridobljene informacije ponovno vnesemo v celotno sliko,« pravi jun.-prof. dr Seifert.
Novo jedro omogoča dostop do najnovejše tehnologije
Prof. dr. Fritz-Steuber poudarja, kako pomembne so zmogljive analitične naprave za njihovo delo. "Želimo povečati vamp in zahvaljujoč sodobnim napravam so očala vedno boljša."
Tam med drugim delajo mikrobiologi z novim masnim spektrometrom: omogoča jim analizo beljakovin in drugih snovi, ki jih mikroorganizmi med prebavo proizvajajo v kravjem želodcu. »Ta vrsta raziskav je izjemno tehnološko usmerjena in ne bi bila možna brez tako obsežne opreme,« pravi prof. dr. Fritz Steuber.
Boljše razumevanje bolj zdravega kravjega želodca
Naslednja višja stopnja povečave, cela krava, v poskusu ni več osvetljena. »Opravljamo temeljne raziskave. Da bi naše rezultate uporabili v prehrani živali, jih je treba najprej nadalje razviti v poskusih krmljenja,« pravi jun.-prof. dr Seifert.
Takšen nadaljnji razvoj bi lahko bil spodbujanje aktivnosti in količine bakterij Prevotella ali tvorba določenih zdravju koristnih snovi pri bakterijah s ciljno usmerjenim hranjenjem z določenimi snovmi. Znanstveniki upajo, da bi to lahko spodbudilo zdravje vampa in povzročilo učinkovitejšo uporabo krme.
Vzorci iz vampa zahvaljujoč dostopu do fistule
Zahvaljujoč fistuliranim kravam z Univerze v Hohenheimu znanstveniki zlahka dobijo vampov sok, ki ga potrebujejo: fistulo, umeten dostop do vampa, je mogoče odviti, da vzamete vzorce iz nje. Pet krav Jersey v univerzitetnem hlevu je opremljenih s takšnim vhodom iz oblazinjene plastike.
Za razliko od drugih metod vzorčenja to kravam ne povzroča bolečine ali stresa in preprečuje zakol živali za oceno vsebine želodca.
Ozadje: "Interakcija med fermentacijskim in dihalnim ohranjanjem energije v vampni bakteriji Prevotella spp."
Kmetijska in naravoslovna fakulteta tesno sodelujeta pri projektu "Interakcija med fermentacijskim in dihalnim ohranjanjem energije v vampni bakteriji Prevotella spp". Oddelek za celično mikrobiologijo prof. dr. Fritz-Steuber in mlajši obdarjeni profesor "Feed-Gut Microbiota Interaction" Jun.-Prof. dr Za to je Seifert od nemške raziskovalne fundacije prejel 225.000 evrov. Projekt se bo začel septembra 2017 in bo trajal 3 leta.
Ozadje: Raziskovanje težkokategornikov
Znanstveniki z univerze v Hohenheimu so leta 29,5 za raziskave in poučevanje pridobili 2016 milijona evrov tujih sredstev. V zaporedju zaporedna serija „Raziskovani težki uteži“ predstavlja izjemne raziskovalne projekte s finančnim obsegom najmanj 250.000 EUR za raziskave z opremo ali 125.000 EUR za raziskave, ki niso povezane z opremo.
