Mradi wa mimea ya matumbo kwenye tumbo la ng'ombe huanza
Watafiti katika Chuo Kikuu cha Hohenheim hufanya kazi na matumbo ya ng'ombe wa teknolojia ya juu na bandia / matokeo huruhusu ulishaji unaolengwa zaidi kwa wanyama wenye afya bora. Kwa wastani, ng'ombe hutumia kilo 18 za chakula kwa siku. Lakini ili kuweza kunyonya virutubishi vya kiasi hiki cha chakula, mnyama anahitaji msaada wa mamilioni ya bakteria mbalimbali, maalumu sana ambazo hutawala tumbo na njia ya utumbo. Ushirikiano wa utafiti kati ya wanasayansi kutoka kwa lishe ya wanyama na biolojia katika Chuo Kikuu cha Hohenheim huko Stuttgart unachunguza jinsi bakteria wanavyoweza kutoa virutubisho muhimu kutoka kwa mimea sugu. Utafiti huo unaangazia bakteria Prevotella spp., ambayo inachangia hadi asilimia 40 ya bakteria kwenye rumen. Shirika la Utafiti la Ujerumani DFG linafadhili mradi mzima kwa jumla ya euro 450.000. Hii inafanya kuwa moja ya vizito vya utafiti katika Chuo Kikuu cha Hohenheim.
Wanyama wanaocheua kama ng'ombe wanapaswa kupata wanga, protini, vitamini na madini kutoka kwa vyakula vinavyotokana na mimea. Ili waweze kufanya hivyo, bakteria maalumu sana hufanya kazi kwa kasi kamili katika rumen, tumbo kubwa zaidi la ng'ombe. "Utendaji maalum wa ng'ombe ni kupata protini kutoka kwa chakula cha mimea pekee," anaeleza mwanabiolojia na mtaalamu wa lishe ya wanyama Jun.-Prof. Dkt Jana Seifert.
Kwa kufanya hivyo, Jun.-Prof. Dkt Seifert na mwenzake Prof. Julia Fritz-Steuber, bakteria Prevotella ina jukumu muhimu. "Kwa kuwa Prevotella hufanya sehemu kubwa ya bakteria kwenye rumen, tunadhania kuwa pia ina jukumu muhimu katika ubadilishaji wa chakula. Kufikia sasa, hata hivyo, hatujui hasa jinsi Prevotella hupata nishati yake kutoka kwa chakula," muhtasari wa Prof. Fritz-Steuber anafupisha lengo la mradi huo.
Katika mradi wa kitivo mtambuka, wanabiolojia hao wawili kwa hiyo wanachunguza kwa pamoja ni vitu gani bakteria hutenganisha na hutengeneza vitu vya protini kutoka kwao. "Ili kufanya hivyo, tunawapa bakteria dutu mbalimbali na kuona ni zipi ambazo huchukua," anasema Prof. Dk. Fritz Steuber.
Mtihani wa kula kwa bakteria
Mbinu hiyo inasikika kuwa rahisi sana, lakini inahitaji uhandisi mgumu wa biolojia. Kwa hiyo, wanasayansi hao wawili wamegawanya kazi hiyo. Prof. Fritz-Steuber, mtaalam wa biolojia katika kiwango cha seli, anakuza bakteria ya Prevotella kwenye maabara na kisha kuwapa virutubisho mbalimbali vinavyopatikana katika chakula cha ng'ombe. Mara baada ya bakteria kutengwa na mazingira yake ya kawaida, mwanasayansi anaweza kuelewa hasa ni dutu gani Prevotella hutumia. "Tunajua kutokana na tafiti za Prevotella genome kwamba bakteria inaweza kutumia aina mbalimbali za virutubisho. Kufikia sasa, hata hivyo, hatujaweza kuelewa ni zipi hatimaye zinazoitumia na ambazo hazitumii."
Kutoka kwa jengo la mtu binafsi hadi mnyororo mzima wa kuchakata tena
Matokeo ya Prof. Majaribio ya Fritz-Steuber yalitengeneza Jun.-Prof. Dkt Endelea sabuni. Walakini, huacha bakteria ya Prevotella kwenye juisi ya rumen. "Mwishowe, tunataka pia kuzingatia ushawishi wa vipengele vingine vya juisi ya rumen kwenye shughuli ya Prevotella."
Katika hatua zaidi, Jun.-Prof. Dkt Inapoteza ukweli katika tumbo la ng'ombe hata zaidi: inarudia mtihani wa kula katika mfano wa mitambo ya rumen. Mfano huo huiga mienendo ya rumen, ambayo inahakikisha kuwa yaliyomo ndani yake yanachanganywa kila wakati kwa kukaza misuli tofauti mara kwa mara.
"Tunachagua maelezo kutoka kwa mnyororo wa matumizi katika tumbo la ng'ombe, tunaikuza na kuichunguza na kuweka tena habari iliyopatikana kwenye picha ya jumla," anasema Jun.-Prof. Dkt Seifert.
Kituo kipya cha msingi hutoa ufikiaji wa teknolojia ya hivi karibuni
Prof. Fritz-Steuber anasisitiza jinsi vifaa vya uchanganuzi ni muhimu kwa kazi yao. "Tunataka kukuza rumen, na shukrani kwa vifaa vya kisasa, miwani inazidi kuwa bora."
Miongoni mwa mambo mengine, wanasaikolojia hufanya kazi huko na spectrometer mpya ya molekuli: Inawawezesha kuchambua protini na vitu vingine ambavyo microorganisms huzalisha katika tumbo la ng'ombe wakati wa digestion. “Utafiti wa aina hii unaendeshwa sana na teknolojia na usingewezekana bila vifaa hivyo vikubwa,” anasema Prof. Fritz Steuber.
Uelewa bora wa tumbo la ng'ombe lenye afya
Ngazi inayofuata ya ukuzaji wa juu, ng'ombe mzima, haijaangaziwa tena katika jaribio. "Tunafanya utafiti wa kimsingi. Ili kutumia matokeo yetu katika lishe ya wanyama, kwanza wanapaswa kuendelezwa zaidi katika majaribio ya ulishaji,” anasema Jun.-Prof. Dkt Seifert.
Uendelezaji kama huo unaweza kuwa kuchochea shughuli na wingi wa bakteria ya Prevotella au uundaji wa vitu fulani vya kukuza afya na bakteria kupitia ulishaji unaolengwa wa dutu fulani. Wanasayansi wanatumai kuwa hii inaweza kukuza afya ya rumen na kusababisha matumizi bora ya malisho.
Sampuli kutoka kwa rumen shukrani kwa ufikiaji wa fistula
Shukrani kwa ng'ombe walio na fistulated kutoka Chuo Kikuu cha Hohenheim, ni rahisi kwa wanasayansi kupata juisi ya rumen wanayohitaji: Fistula, ufikiaji wa bandia wa rumen, inaweza kufunguliwa ili kuchukua sampuli kutoka kwayo. Ng'ombe watano wa Jersey kwenye ghala la chuo kikuu wana lango kama hilo la plastiki.
Tofauti na mbinu nyingine za sampuli, hii haileti maumivu au mkazo kwa ng'ombe na inaepuka kuchinja wanyama kwa ajili ya kutathmini maudhui ya tumbo.
Usuli: "Mwingiliano kati ya uhifadhi wa fermentative na upumuaji wa nishati katika rumen bacterium Prevotella spp."
Vitivo vya sayansi ya kilimo na asili vinafanya kazi kwa karibu katika mradi wa "Mwingiliano kati ya uhifadhi wa nishati ya fermentative na kupumua katika rumen bacterium Prevotella spp". Idara ya Cellular Microbiology ya Prof. Fritz-Steuber na mwanafunzi mdogo aliyekabidhiwa uprofesa "Feed-Gut Microbiota Interaction" na Jun.-Prof. Dkt Kwa hili, Seifert alipokea euro 225.000 kutoka kwa Wakfu wa Utafiti wa Ujerumani. Mradi utaanza Septemba 2017 na utadumu kwa miaka 3.
Usuli: Tafiti watu wazito
Wanasayansi kutoka Chuo Kikuu cha Hohenheim walipata euro milioni 29,5 katika ufadhili wa watu wengine mnamo 2016 kwa utafiti na ufundishaji. Kwa mfululizo usiofaa, mfululizo wa "Vizito Vizito katika Utafiti" unawasilisha miradi bora ya utafiti yenye kiasi cha fedha cha angalau euro 250.000 kwa ajili ya utafiti kwa kutumia vifaa au euro 125.000 kwa utafiti usio wa kifaa.
