Zusammenhang zwischen Metall-Homöostase und Katabolismus von Prevotellaceae im Pansen

• Antragstellerinnen: Professorin Dr. Julia Fritz-Steuber; Professorin Dr. Jana Seifert
• Fachliche Zuordnung: Tierzucht, Tierernährung, Tierhaltung ; Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
• Förderung: Förderung seit 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 327953272

Um pflanzliches Futter verwerten zu können, besitzen Wiederkäuer in ihrem Pansen ein Konsortium aus verschiedensten Mikroorganismen, welches zellulose-haltige Fasern abbaut und in unterschiedlichen Gärprozessen zu Fettsäuren umwandelt. Die Bildung von Fettsäuren und das neugebildete mikrobielle Protein dienen als essentielle Nahrungsquellen für den Metabolismus des Wiederkäuers. Hier kommt der Bakteriengattung Prevotella, die besonders häufig im Pansenmikrobiom anzutreffen ist, eine besondere Bedeutung zu. In diesem kooperativen Projekt werden wir die Abbauwege für Kohlenhydrate und Proteine in Prevotella beschreiben und dabei untersuchen, inwiefern die Verfügbarkeit von essentiellen Spurenmetallen wie Eisen und Zink den Katabolismus von Prevotella und damit auch die Nahrungsbereitstellung für die Kuh beeinflusst. Unter Verwendung modernster mikroskopischer Verfahren werden wir außerdem die Interaktion von Prevotella mit der sie umgebenden Matrix aus extrazellulären Polysacchariden (EPS) studieren, da der EPS-Matrix eine wichtige Rolle bei der Resilienz von Prevotella gegenüber antimikrobiell wirksamen Substanzen wie Monensin zugeschrieben wird. In einem skalenübergreifenden Ansatz werden wir einzelne Moleküle (Enzyme und Transporter), Prevotella -Zellen aus Reinkultur, sowie mikrobielle Konsortien untersuchen. Ziel ist ein umfassendes Verständnis der Stoffwechselleistungen von Prevotella bei variierender Metallverfügbarkeit, sowie in Gegenwart des Antibiotikums Monensin, im Hinblick auf die Ernährung der Kuh.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen