Розпочато проект вивчення кишкової флори в шлунку корови
Дослідники з Університету Гогенхайма працюють із високотехнологічними та штучними коров’ячими шлунками / висновки дозволяють більш цілеспрямовано годувати здорових тварин. В середньому за добу корова споживає 18 кілограмів корму. Але щоб мати можливість засвоїти поживні речовини з такої кількості їжі, тварині потрібна допомога мільйонів різних високоспеціалізованих бактерій, які колонізують шлунок і травний тракт. Дослідницька співпраця між вченими з годівлі тварин і мікробіології з Університету Гогенхайма в Штутгарті досліджує, як бактеріям вдається вивільняти цінні поживні речовини з стійкої рослинної маси. У центрі уваги дослідження – бактерія Prevotella spp., яка становить до 40 відсотків бактерій рубця. Німецький дослідницький фонд DFG фінансує весь проект із загальною сумою 450.000 XNUMX євро. Це робить його одним із найбільших досліджень в Університеті Гогенхайма.
Жуйні тварини, такі як велика рогата худоба, повинні отримувати крохмаль, білок, вітаміни та мінерали з рослинної їжі. Щоб вони могли це зробити, високоспеціалізовані бактерії працюють на повну швидкість у рубці, найбільшому з шлунків корови. «Особливим досягненням корови є отримання білка виключно з рослинної їжі», — пояснює мікробіолог і експерт з годівлі тварин проф. Доктор. Яна Зайферт.
За словами проф. Доктор. Зайферт та її колега проф. Юлія Фріц-Штойбер, важливу роль відіграє бактерія Prevotella. «Оскільки Prevotella становить велику частку бактерій у рубці, ми припускаємо, що вона також відіграє важливу роль у використанні їжі. Однак ми ще не знаємо, як саме Превотелла отримує енергію з їжі», — резюмує проф. Фріц-Штойбер підсумував мету проекту.
У міжфакультетському проекті два мікробіологи працюють разом, щоб дослідити, які речовини розщеплює бактерія та які білкові речовини вона утворює з них. «Для цього ми пропонуємо бактерії різні речовини та бачимо, які з них вона поглинає», — каже професор д-р. Фріц Штойбер.
Харчовий тест на наявність бактерій
Підхід звучить напрочуд просто, але вимагає складної мікробіологічної технології. Тому двоє вчених розділили роботу. проф. д-р Фріц-Штойбер, експерт з мікробіології на клітинному рівні, вирощує бактерії Prevotella в лабораторії, а потім пропонує їм різні поживні речовини, які містяться в коровій кормі. Після виділення бактерії з її звичного середовища вчений може зрозуміти, які саме речовини використовує Prevotella. «З досліджень геному Prevotella ми знаємо, що бактерія здатна використовувати ряд поживних речовин. Але поки що ми не змогли зрозуміти, хто зрештою використовує його, а хто ні».
Від окремого будівельного блоку до всього ланцюга переробки
Висновки проф. Експерименти Фріца-Штойбера, розроблені проф. Доктор. Продовжуйте намилюватися. Однак він залишає бактерії Prevotella в рубцевому соку. «Зрештою, ми також хочемо взяти до уваги, який вплив інші компоненти рубцевого соку мають на активність Prevotella».
На наступному етапі проф. Доктор. Він ще більше наближає реальність у коров’ячому шлунку: він повторює харчовий тест у механічній моделі рубця. Модель імітує рухи рубця, що забезпечує постійне перемішування його вмісту шляхом регулярного напруження різних м'язів.
«Ми вибираємо деталь у ланцюжку обробки в шлунку великої рогатої худоби, збільшуємо та досліджуємо її та інтегруємо отриману інформацію назад у загальну картину», — каже юний проф. Доктор. Зайферт.
Новий основний об'єкт забезпечує доступ до новітніх технологій
проф. д-р Фріц-Штойбер підкреслює важливість потужних аналізаторів для її роботи. «Ми хочемо збільшити масштаб рубця, і завдяки сучасним пристроям окуляри стають дедалі точнішими». Ці пристрої доступні з початку року в новому основному закладі в Університеті Гогенхайма, де працюють співробітники з різних країн. спектр використання дисциплін.
Серед іншого, мікробіологи там працюють із новим мас-спектрометром: він дає змогу аналізувати білки та інші речовини, які виробляють під час травлення мікроорганізми в шлунку корови. «Цей тип дослідження надзвичайно орієнтований на технології, і він був би неможливий без такого великомасштабного обладнання», — каже проф. Фріц Штойбер.
Краще розуміння для здоровішого шлунка корови
Наступний вищий рівень збільшення, вся корова, більше не освітлюється в експерименті. «Ми проводимо фундаментальні дослідження. Для того, щоб використовувати наші результати в годівлі тварин, їх потрібно спочатку розвинути у випробуваннях годівлі», – говорить юний проф. Доктор. Зайферт.
Одним із таких подальших розробок може бути стимуляція активності та кількості бактерій Prevotella або утворення бактеріями певних корисних для здоров’я речовин шляхом цілеспрямованого годування певними речовинами. Вчені сподіваються, що це сприятиме здоров’ю рубця та більш ефективному використанню корму.
Зразки з рубця завдяки фістульному доступу
Завдяки фістульним коровам в Університеті Гогенхайма вченим легко отримати необхідний сік рубця: фістулу, штучний доступ до рубця, можна відкрутити, щоб взяти з нього зразки. П'ять джерсійських корів в університетській стайні обладнані таким доступом з м'якого пластику.
На відміну від інших методів відбору проб, це не викликає болю чи стресу у корів і запобігає забою тварин для оцінки вмісту шлунка.
Довідка: «Взаємодія між ферментативним і респіраторним збереженням енергії в бактерії рубця Prevotella spp.»
Факультети сільськогосподарських та природничих наук тісно співпрацюють над проектом «Взаємодія між ферментативним та дихальним енергозбереженням у бактерії рубця Prevotella spp». Кафедра клітинної мікробіології проф. Фріца-Штойбера та молодшого професора «Взаємодія живлення та кишкової мікробіоти» від проф. Доктор. Зайферт отримає по 225.000 2017 євро від Німецького дослідницького фонду. Проект розпочинається у вересні 3 року та розрахований на XNUMX роки.
Передісторія: дослідження важковаговиків
У 29,5 році вчені з Університету Гогенхайма придбали 2016 мільйона євро сторонніх коштів для проведення досліджень і навчання. Серія «Дослідницькі важковаговики» представляє видатні дослідницькі проекти з фінансовим обсягом не менше 250.000 125.000 євро для технічних досліджень і XNUMX XNUMX євро для нетехнічних досліджень.
