Mikroorganizmy zwiększają odporność zwierząt gospodarskich
Gospodarka terenów wiejskich oraz system żywnościowy Europy są uzależnione w istotnym stopniu od hodowli zwierząt. Zwierzęta hodowlane są jednak także jednym z głównych źródeł emisji gazów cieplarnianych. W rezultacie rośnie zainteresowanie sposobami ograniczania emisji przy jednoczesnej poprawie dobrostanu zwierząt i dostosowaniu hodowli do zmiennych warunków środowiskowych. Choć tradycyjnie to genetyka i żywienie wpływały na przełomy w zakresie zdrowia zwierząt i wydajności hodowli, obecnie uwaga badaczy skupia się na nowym czynniku - mikrobiomie. Mowa o zbiorowiskach drobnoustrojów, które żyją na zwierzętach i w ich otoczeniu, odgrywając istotną rolę w procesach trawienia, utrzymania odporności i ochronie zdrowia. Zbiorcze określenie tego wyjątkowego ekosystemu - holobiom - pochodzi od greckich słów holos, które oznacza całość oraz bios, które oznacza życie. Nowe podejście do zdrowia zwierząt uwzględniające holobiom i jego ciągłe oddziaływania z mikroorganizmami symbiotycznymi cieszy się coraz większym zainteresowaniem ekspertów.
Analiza holobiomu przeżuwaczy
Zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu HoloRuminant(odnośnik otworzy się w nowym oknie), realizowanego pod kierownictwem INRAE we Francji, zwraca uwagę na znaczenie holobiomu i jego interakcji z przeżuwaczami. Badacze zbadali mikrobiomy przeżuwaczy, a także ich wpływ na zdrowie, dobrostan i produktywność zwierząt. Celem tych prac jest wypracowanie strategii, które zmaksymalizują wydajność hodowli i ograniczą ich wpływ na środowisko. Projekt HoloRuminant zgromadził naukowców z całej Europy w celu badania bydła, owiec i kóz na różnych etapach życia i w różnych środowiskach. Badacze wykorzystują metodyki wieloomiczne - podejście, które umożliwia jednoczesne analizowanie wielu aspektów biologicznych, w tym genetyki, białek i substancji chemicznych w organizmie. Metody te są wykorzystywane w celu analizy mikrobiomu występującego w kluczowych obszarach organizmu, takich jak żwacz, skóra, a także układ oddechowy i rozrodczy. Ta kompleksowa analiza pozwoli badaczom stwierdzić, w jaki sposób grupy drobnoustrojów rozwijają się i zmieniają w czasie, jak wpływa na ten proces dieta i opieka, a także jaki wpływ mają mikroorganizmy na fizjologię i produktywność zwierzęcia-gospodarza. Dzięki temu zespół ustali także, w jaki sposób mikrobiom może być dziedziczona lub zmieniana w celu poprawy wybranych aspektów hodowli, takich jak wytwarzanie mleka, tempo wzrostu, odporność na choroby lub emisja metanu.
Realizacja unijnych celów zrównoważonego rozwoju
Badania realizowane przez zespół projektu HoloRuminant wpisują się w szereg unijnych strategii, wśród których można wymienić Europejski Zielony Ład, strategię „od pola do stołu” i strategią dla biogospodarki. Celem prac zespołu jest wskazanie sposobów na zmniejszenie wpływu hodowli zwierząt na środowisko przy jednoczesnej poprawie dobrostanu zwierząt. Działania związane z odżywianiem lub hodowlą, które sprzyjają powstawaniu korzystnego mikrobiomu jelitowego, mogą pomóc w zmniejszeniu emisji metanu, co stanowi główny problem dotyczący hodowli przeżuwaczy. W miarę transformacji europejskich gospodarek w kierunku biogospodarki, odkrycia i narzędzia opracowane przez zespół HoloRuminant zyskają zasadnicze znaczenie z punktu widzenia projektowania systemów hodowli, które będą odporne na presję środowiskową i gospodarczą, a jednocześnie zapewnią odpowiednią wydajność i zgodność z normami etycznymi. W ten sposób zespół pomaga przełożyć wiedzę na temat mikroorganizmów na praktyczne, skalowalne strategie opracowane z myślą o przyszłości europejskiego rolnictwa.
Rozwój materiałów badawczych i technik zarządzania
Ważnym rezultatem projektu HoloRuminant będzie opracowanie narzędzi dla społeczności naukowej i hodowców. Materiały te zostaną udostępnione publicznie w celu rozwoju przyszłych badań oraz wsparcia innowacji w zakresie hodowli zwierząt gospodarskich i zarządzania procesami. Zdaniem ekspertów rezultaty badań pomogą w opracowaniu interwencji związanych z mikrobiomem, w tym probiotyków lub diet sprzyjających rozwojowi korzystnych zbiorowości drobnoustrojów. Zastosowanie tych rozwiązań może przełożyć się na hodowlę bardziej odpornych zwierząt i budowę zrównoważonych systemów żywnościowych.