le rumen est un écosystème complexe composé de divers micro-organismes anaérobies symbiotiques tels que des bactéries, des archées, des protozoaires ciliés et des champignons. Le méthane est produit principalement dans le rumen (pré-estomac) de la vache laitière (87%) et dans une moindre mesure dans l’intestin grêle (13%). Ces régions sont la source de dégradation microbienne active des polysaccharides alimentaires de la paroi cellulaire des plantes. Le régime herbivore se compose principalement de polysaccharides de paroi cellulaire végétale constitués de cellulose, d’hémi-cellulose, d’amidon, de pectine, de mono – et de di-saccharides., En règle générale, ces composés ne peuvent pas être digérés par les enzymes hôtes, et 70% du volume total de l’intestin est généralement consacré à la fermentation microbienne (Figure 1).

les polysaccharides issus de l’alimentation subissent initialement une hydrolyse, entraînant la libération des monomères respectifs ( par exemple des hexoses)., La Fermentation de ces monomères (Acidogenèse , Fig 1) dans le rumen de la vache laitière entraîne la production d’une variété d’acides gras organiques et à chaîne courte (AFC) ainsi que d’hydrogène et de dioxyde de carbone. Le H2 et le CO2 formés sont en outre utilisés par les archées méthanogènes pour produire du méthane. En revanche, les SCFA produits pendant la fermentation des aliments sont utilisés par les micro-organismes, car les formes solubles sont absorbées dans la circulation sanguine et utilisées par l’hôte comme source d’énergie., En outre, le formiate et L’hydrogène CO2 et l’acétate, formés dans la phase acétogène, sont utilisés comme substrat pour la méthanogenèse,. Pour comprendre la digestion et la formation de méthane dans le rumen, il est important de comprendre la physiologie et l’écologie des méthanogènes, par exemple avec différents régimes et/ou génotypes de ruminants. Cela peut aider à élucider le rôle de la méthanogenèse dans le rumen et les mécanismes de ce processus. En outre, une communauté complexe de micro-organismes est impliquée dans la dégradation des fibres dans le rumen., Comme le but fondamental du rumen est de décomposer des matériaux complexes, l’importance de maximiser le processus de dégradation des fibres est évidente.

Les objectifs spécifiques de cette étude seront les suivants:

1. identifier les biomarqueurs microbiens indicatifs des émissions de méthane.,
2. construire « une carte métabolique” pour le métabolisme du rumen
3. définir et établir des populations mixtes reflétant la carte métabolique dans le rumen
4. identifier les populations microbiennes spécifiquement impliquées dans la dégradation initiale des fibres

Ce projet fait partie du projet de recherche « Methane reduction in dairy cows” du Top Institute Food and Nutrition (TIFN).