Embrapa картировала микробиоту рубца коров нелоре: найдены ферменты-мишени для снижения метана

Исследователи Бразильской корпорации сельскохозяйственных исследований (Embrapa) изучают связь генетики коров нелоре, самой распространённой мясной породы в Бразилии, с микроорганизмами их кишечника. Луиза Регитано из Embrapa Pecuária Sudeste в Сан-Карлусе представила основные результаты 28 октября на FAPESP Week Netherlands, сообщает релиз, распространённый через EurekAlert 3 ноября. Работа выполнена при поддержке FAPESP eurekalert.orgEurekAlerteurekalert.orgОткрыть источник ↗.

Ферменты рубца и метан

Метан образуется в рубце, когда микроорганизмы расщепляют растительные волокна. Помимо влияния на климат, этот процесс отнимает от 2% до 12% энергии, которую животное могло бы получить из корма eurekalert.orgEurekAlerteurekalert.orgОткрыть источник ↗. Команда одновременно анализирует ДНК, РНК, белки и другие химические вещества, как в тканях скота, так и в микробиоте пищеварительной системы eurekalert.orgEurekAlerteurekalert.orgОткрыть источник ↗.

Картировав молекулы РНК, образующиеся в рубце, учёные выявили ферменты, связанные с лучшим усвоением корма и меньшим образованием метана. По словам Регитано, вариации экспрессии микробных генов напрямую связаны с объёмом метана и эффективностью использования корма eurekalert.orgEurekAlerteurekalert.orgОткрыть источник ↗. Эти ферменты рассматриваются как мишени для новых кормовых добавок, в том числе ингибиторов образования метана. Если просто блокировать метан, водород накапливается и подкисляет рубец, поэтому команда стремится направить водород на синтез пропионата, источника энергии для животного eurekalert.orgEurekAlerteurekalert.orgОткрыть источник ↗.

Микробиота, селекция и неизвестные виды

Группа также разрабатывает пробиотики и пребиотики и изучает микроРНК, которые переносятся в нановезикулах, вырабатываемых организмом коров. В компьютерном моделировании некоторые микроРНК тесно связаны с работой генов микроорганизмов рубца. Гипотеза о том, что животное использует их для регуляции своих бактерий, сейчас проверяется в лаборатории eurekalert.orgEurekAlerteurekalert.orgОткрыть источник ↗.

В исследовании с Бразильской ассоциацией заводчиков зебу (ABCZ) микроорганизмы, присутствовавшие у телят на пастбище, коррелировали с эффективностью корма и приростом массы спустя месяцы на откормочных площадках eurekalert.orgEurekAlerteurekalert.orgОткрыть источник ↗. Генетические маркеры, связанные с определёнными микроорганизмами, найдены, но, по словам Регитано, прямая селекция по микробиоте пока экономически невыгодна из-за высокой стоимости секвенирования eurekalert.orgEurekAlerteurekalert.orgОткрыть источник ↗.

Около 40% идентифицированного в образцах нелоре не внесено ни в одну международную базу данных, а примерно 48% микробных видов могут быть неизвестны науке, по данным исследователей. Следующий шаг — выделить эти микроорганизмы и получить их белки в лаборатории. Embrapa также расширяет работу на другие породы и климатические условия вместе с партнёрами в США, Ирландии, Германии, Австралии и Нидерландах eurekalert.orgEurekAlerteurekalert.orgОткрыть источник ↗.