Rágcsáló bélbaktériumok @theU

Rágcsáló bélbaktériumok

Mint Rodolfo Martinez-Mota jól tudja, a ruhájában és bőrében tüskés kaktuszból a fehér torkú fametszetek imádnak enni tüskés körte kaktuszt (az Opuntia nemzetségből). Annyira kedvelik a kaktuszt, hogy bél mikroorganizmus közösségük vagy mikrobiomjuk speciálisan fel van szerelve a kaktuszban lévő méreganyagok lebontására.

De Martinez-Mota és munkatársai a Utah-i Egyetem Biológiai Tudományok Iskolájában is tudják, hogy ha az erdei rabságban van, és mesterséges étrendet fogyaszt, akkor ez a finomhangolt bélmikrobioma megváltozik. A Nemzetközi Társaság a Mikrobiális Ökológia folyóiratban megjelent cikkében a kutatócsoport beszámolt arról, hogy a natív bélmikrobióm megmaradhat fogságban, ha az állatokat mesterséges étrend helyett továbbra is natív táplálékkal etetik.

"Megállapítottuk, hogy ezek a változások elkerülhetők, ha vad étrendet biztosítanak fogságban lévő állatok számára" - mondja Martinez-Mota. „Eredményeink azt is mutatják, hogy a kereskedelmi célú étrend a fő mozgatórugó, amely mikrobiális változásokat vált ki a fogságban tartott rágcsálókban. Feltételezhetjük, hogy ugyanez vonatkozik más fogságban tartott állatokra is.

Gyűjtemény

A vizsgálatot Denise Dearing jeles professzor, a Biológiai Tudományok Iskolájának igazgatója laboratóriumában végezték. Dearing több mint 20 éve tanulmányozott több fás szárú fajt, és megismerte a sivatagi környezethez való alkalmazkodásukat. Különböző erdei fajok alkalmazkodtak a boróka, kreozot és más sivatagi növények mérgező vegyületeinek méregtelenítéséhez.

FOTÓHITEL: Margaret Doolin

Fehér torkú erdei fügekaktusz.

Amikor laboratóriumában fadarabokat tanulmányozott, Dearing és tanítványai észrevették, hogy miután elhagyták természetes környezetüket, a fásrácok bélmikrobiómái megváltoztak, kevésbé változatosabbá váltak. Sok mindent még mindig nem tudunk a bélmikrobiológia és az egészség közötti összefüggésekről, de a kevésbé sokszínű mikrobióm általában rossz dolog. "Azonban a korábbi kísérletek során nem tudtuk, hogy mely konkrét tényezők okozták a jelentős mikrobiális változásokat, amelyek korlátozták következtetéseinket" - mondja Dearing. Gyanították, hogy a diéta lehet az elsődleges tényező.

A bél mikrobiotájában hasonló változásokat tapasztaltak más emlősöknél is, a kutatók különféle lehetséges magyarázatokat kínáltak fel, beleértve az étrendet is. De eddig egyetlen más tanulmány sem különítette el a diéta hatását a fogságban lévő emlősökre.

Tehát Dearing, posztdoktori ösztöndíjasok, Martinez-Mota és Teri Orr, valamint a Pittsburghi Egyetem munkatársa, Kevin Kohl kísérletet terveztek a faterák bélmikrobiomáinak laboratóriumi monitorozására, különböző étrendeket fogyasztva. Az utah-i Castle Valley közelében találtak egy erdőrák populációt, olyan étrenddel, amelyet könnyen össze lehetett gyűjteni és laborba szállítani: fügekaktusz.

"Ez az étrendi specializáció, valamint a kaktuszok természetes élőhelyen történő összegyűjtésének és a vad étrend laboratóriumban történő újrateremtésének megvalósíthatósága megteremtette a feltételeket a tökéletes állati modellrendszerrel a hipotézisünk teszteléséhez" - mondja Dearing.

Tüskés probléma

Összességében tizenkét fadarabot gyűjtöttek össze. "A fatörzsek csapdája mindig kaland!" Martinez-Mota mondja. A fatratákat gyakran pakratoknak is hívják, mondja. „Mindenféle dolgot gyűjtenek a vasúti tüskéktől a csontokon át a többi állat mancsáig. Mindig érdekes látni, hogy mit gyűjtöttek össze ”- mondja Dearing.

A csapat kaktuszokat is gyűjtött, etetve őket a Salt Lake City felé vezető erdőrákkal. A rágcsálók sérülésének elkerülése érdekében a csapat megvetette a kaktuszokat. Martinez-Mota a laborban megvetette a kaktuszokat is, és a kísérlet vége után néhány héttel még mindig tüskéket talált a ruhájában. A vadonban, Kedves megjegyzések, az erdei rácok megvetik a kaktuszokat, és fészküket a tüskékkel bélelik, hogy elriasztják a ragadozókat. "Ironikus, hogy az erdei madarak együtt választották élelmiszereik, tüskéik védelmét, hogy megvédjék magukat" - teszi hozzá.

A laboratóriumban az erdei patkányok fele kapott mesterséges étrendet (nagy rosttartalmú nyúlcsaj), míg a másik fele vadonból gyűjtött fügét.

Egy közösség sokszínűsége

Három hét elteltével a kutatócsoport megvizsgálta az eredményeket. A mesterséges étrend megkezdésekor a chow-táplált csoport elvesztette a baktériumok bélfajtáinak több mint egyharmadát, köztük a Bifidobacterium és a Lactobacillus nemzetségekből (a nemzetség többes számából).

"Mindkét baktérium nemzetség összefügg a fás szárú növény által bevitt növényi méreganyagok méregtelenítésével" - mondja Martinez-Mota. "Így feltételezhetjük, hogy a woodrat mag mikrobiom egyes funkciói veszélybe kerültek, amikor az állatokat mesterséges táplálékkal etették."

Az elveszett nemzetségek helyébe olyan már kialakult mikrobiális közösségek léptek, mint a Clostridiales, a Ruminococcaceae és a Lachnospiraceae, amelyek mind az emészthetetlen szénhidrátok, például a chow rostjai metabolizálásában vesznek részt. A három hetes kísérlet végére a chow-vel táplált erdei rákok a belek sokféleségének körülbelül 10% -át nyerték vissza.

Ezzel szemben a kaktuszos táplálékú csoport a kísérlet során megőrizte eredeti mikrobioma sokféleségének mintegy 90% -át. A kutatók szerint nem mindig lehet pontosan tudni, hogy mit eszik egy állat a vadonban, de ha ez az étrend ésszerűen megközelíthető a fogságban, akkor az állat bélje valószínűleg változatos és egészséges marad.

Szóval, mit jelent ez az állatkertek és az állattartók számára?

"Azoknak az embereknek, akik vadon élő állatokat tartanak fogságban, ki kell egészíteniük az étrendet olyan ételekkel, amelyek hasonlítanak a vadonban fogyasztott táplálékra" - mondja Martinez-Mota. "Ha az étrend vadon élő táplálékkal történő kiegészítése nem lehetséges, akkor hasonló táplálkozási/kémiai összetételű ételeket kell biztosítani."