İnek midesindeki bağırsak florası projesi başlıyor
Hohenheim Üniversitesi'ndeki araştırmacılar yüksek teknolojili ve yapay inek mideleri üzerinde çalışıyorlar/bulgular, daha sağlıklı hayvanlar için daha hedefe yönelik beslenmeye olanak sağlıyor. Bir inek günde ortalama 18 kilogram yem tüketir. Ancak hayvanın bu miktardaki besinden besin maddelerini alabilmesi için midede ve sindirim sisteminde kolonileşen milyonlarca farklı, son derece uzmanlaşmış bakterinin yardımına ihtiyacı vardır. Stuttgart'taki Hohenheim Üniversitesi'nde hayvan beslenmesi ve mikrobiyoloji alanından bilim insanları arasındaki araştırma işbirliği, bakterilerin dirençli bitki kitlesinden değerli besinleri nasıl salmayı başardığını araştırıyor. Çalışmanın odak noktasını işkembedeki bakterilerin yüzde 40'ını oluşturan Prevotella spp. bakterisi oluşturuyor. Alman Araştırma Vakfı DFG, projenin tamamını toplam 450.000 Euro ile finanse ediyor. Bu onu Hohenheim Üniversitesi'ndeki araştırmaların en ağırlarından biri haline getiriyor.
Sığır gibi geviş getiren hayvanların nişasta, protein, vitamin ve mineralleri bitki besinlerinden alması gerekir. Bunu yapabilmek için ineğin midesinin en büyüğü olan işkembede son derece uzmanlaşmış bakteriler son hız çalışırlar. Mikrobiyolog ve hayvan besleme uzmanı Jun.-Prof, "İneğin özel başarısı, proteini yalnızca bitki bazlı gıdalardan elde etmektir" diye açıklıyor. Dr. Jana Seifert.
Jun'a göre Prof. Dr. Seifert ve meslektaşı Prof. Dr. Julia Fritz-Steuber'e göre Prevotella bakterisi önemli bir rol oynuyor. "Prevotella işkembedeki bakterilerin büyük bir kısmını oluşturduğundan, gıda kullanımında da önemli bir rol oynadığını varsayıyoruz. Ancak Prevotella'nın enerjisini gıdalardan tam olarak nasıl aldığını henüz bilmiyoruz” diye özetliyor Prof. Dr. Fritz-Steuber projenin amacını özetledi.
Fakülteler arası projede iki mikrobiyolog, bakterinin hangi maddeleri parçaladığını ve bunlardan hangi protein maddelerini oluşturduğunu araştırmak için birlikte çalışıyor. "Bunu yapmak için bakteriye çeşitli maddeler veriyoruz ve hangilerini emdiğini görüyoruz" diyor Prof. Dr. Fritz Steuber.
Bakteriler için yeme testi
Yaklaşım şaşırtıcı derecede basit gibi görünse de karmaşık mikrobiyolojik teknoloji gerektiriyor. Bu yüzden iki bilim adamı işi böldü. Profesör Doktor. Hücresel düzeyde mikrobiyoloji uzmanı Fritz-Steuber, Prevotella bakterisini laboratuvarda yetiştiriyor ve ardından onlara inek yeminde bulunan çeşitli besinleri sunuyor. Bakteri olağan ortamından izole edildikten sonra bilim adamı, Prevotella'nın hangi maddeleri kullandığını tam olarak anlayabilir. "Prevotella'nın genomu üzerine yapılan çalışmalardan bakterinin çeşitli besin maddelerini kullanabildiğini biliyoruz. Ancak şu ana kadar hangilerinin bunu kullandığını, hangilerinin kullanmadığını anlayamadık.”
Bireysel yapı taşından tüm geri dönüşüm zincirine kadar
Bulgular Prof. Dr. Fritz-Steuber'in deneyleri Jun.-Prof. Dr. Sabunlamaya devam et. Ancak işkembe suyunda Prevotella bakterisini bırakır. "Sonuç olarak, işkembe suyunun diğer bileşenlerinin Prevotella'nın aktivitesi üzerindeki etkisini de hesaba katmak istiyoruz."
Bir sonraki adımda Jun.-Prof. Dr. Ayrıca ineğin midesindeki gerçekliğe de yaklaşıyor: Yeme testini işkembenin mekanik bir modelinde tekrarlıyor. Model, işkembenin hareketlerini simüle ederek çeşitli kasların düzenli olarak gerilmesiyle içeriğinin sürekli karışmasını sağlar.
Jun.-Prof, "Sığır midesindeki işlem zincirinden bir ayrıntıyı seçiyoruz, büyütüyoruz, inceliyoruz ve elde edilen bilgiyi genel resme entegre ediyoruz" diyor. Dr. Seifert.
Yeni çekirdek tesis en son teknolojiye erişim sağlıyor
Profesör Doktor. Fritz-Steuber, güçlü analiz cihazlarının çalışmaları için ne kadar önemli olduğunu vurguluyor. "İşkembeyi yakınlaştırmak istiyoruz ve modern cihazlar sayesinde camlar giderek daha ince hale geliyor." Bu cihazlar, Hohenheim Üniversitesi'nin geniş bir yelpazeden çalışanların katıldığı yeni çekirdek tesisinde yılın başından bu yana mevcut. çeşitli disiplinlerin kullanımı.
Mikrobiyologlar diğer şeylerin yanı sıra yeni kütle spektrometresi üzerinde çalışıyorlar: bu onların ineğin midesindeki mikroorganizmaların sindirim sırasında ürettiği proteinleri ve diğer maddeleri analiz etmelerini sağlıyor. "Bu tür araştırmalar son derece teknoloji odaklıdır ve bu kadar büyük ölçekli ekipmanlar olmadan mümkün olamaz" diyor Prof. Dr. Fritz Steuber.
Daha sağlıklı bir inek midesi için daha iyi anlayış
Bir sonraki daha yüksek büyütme seviyesi olan ineğin tamamı, deneyde artık aydınlatılmamaktadır. “Temel araştırmalar yapıyoruz. Sonuçlarımızın hayvan beslenmesinde kullanılabilmesi için öncelikle besleme denemelerinde daha da geliştirilmesi gerekiyor” diyor Jun.-Prof. Dr. Seifert.
Böyle bir gelişme, Prevotella bakterisinin aktivitesini ve miktarını teşvik etmek veya belirli maddelerin hedefli beslenmesi yoluyla bakteriler tarafından sağlığı teşvik eden bazı maddelerin oluşumunu teşvik etmek olabilir. Bilim adamları bunun işkembe sağlığının iyileştirilebileceğini ve yemin daha verimli kullanılmasına yol açabileceğini umuyorlar.
Fistül erişimi sayesinde işkembeden alınan örnekler
Hohenheim Üniversitesi'ndeki fistüllü inekler sayesinde bilim adamlarının ihtiyaç duydukları işkembe suyunu elde etmeleri çok kolay: İşkembeye yapay bir erişim yolu olan fistül, numune almak için sökülebilir. Üniversitenin ahırındaki beş Jersey ineği, yastıklı plastikten yapılmış bu tür erişimle donatılmıştır.
Diğer numune alma yöntemlerinden farklı olarak bu, ineklerde ağrıya veya strese neden olmaz ve hayvanların mide içeriğinin değerlendirilmesi için kesilmesini önler.
Arka Plan: “İşkembe bakterisi Prevotella spp'de fermentatif ve solunum enerjisinin korunması arasındaki etkileşim.”
Tarım ve doğa bilimleri fakülteleri “İşkembe bakterisi Prevotella spp'de fermentatif ve solunum enerjisinin korunması arasındaki etkileşim” projesi üzerinde yakın işbirliği içinde çalışıyor. Hücresel Mikrobiyoloji Anabilim Dalı Prof. Dr. Fritz-Steuber ve Jun.-Prof.'dan "Besleme-Bağırsak Mikrobiyota Etkileşimi" yardımcı profesörlüğü. Dr. Seifert'in her biri Alman Araştırma Vakfı'ndan 225.000 avro alacak. Projenin Eylül 2017'de başlaması ve 3 yıl sürmesi planlanıyor.
Arka plan: Ağır sıkletleri araştırın
Üçüncü şahıs fonlardaki 29,5 milyon Euro, araştırma ve öğretim için Hohenheim Üniversitesi 2016 Üniversitesi bilim adamlarını satın aldı. Arka arkaya "ağır araştırma ağırlıkları" serisi, teknik araştırma için en az 250.000 Euro, teknik araştırma için 125.000 Euro tutarında finansal araştırma projeleri sunar.
