Il rumine è un ecosistema complesso costituito da vari microrganismi anaerobici simbiotici come batteri, archaea, protozoi ciliati e funghi. Il metano è prodotto prevalentemente nel rumine (stomaco anteriore) della vacca da latte (87%) e in piccola misura nell’intestino tenue (13%). Queste regioni sono la fonte della ripartizione microbica attiva dei polisaccaridi dietetici della parete cellulare della pianta. La dieta erbivora consiste principalmente di polisaccaridi della parete cellulare vegetale che è costruito di cellulosa, emicellulosa, amido, pectina, mono e di – saccaridi., In genere, questi composti non possono essere digeriti dagli enzimi ospiti e il 70% del volume totale dell’intestino è tipicamente dedicato alla fermentazione microbica (Figura 1).

I polisaccaridi del mangime subiscono inizialmente l’idrolisi, con conseguente rilascio dei rispettivi monomeri ( ad esempio esosi)., La fermentazione di questi monomeri (acidogenesi , Fig 1) nel rumine della vacca da latte porta alla produzione di una varietà di acidi grassi organici e a catena corta (SCFA) insieme a idrogeno e anidride carbonica. L’H2 e la CO2 formati sono ulteriormente utilizzati dall’archaea metanogenica per produrre metano. Al contrario, gli SCFA prodotti durante la fermentazione dei mangimi vengono utilizzati dai microrganismi, poiché le forme solubili vengono assorbite nel flusso sanguigno e utilizzate dall’ospite come fonte di energia., Inoltre, formiato e idrogeno CO2 e acetato, formati nella fase acetogenica, sono usati come substrato per la metanogenesi,. Per comprendere la digestione e la formazione di metano nel rumine, è importante comprendere la fisiologia e l’ecologia dei metanogeni, ad esempio con diverse diete e/o genotipi di ruminanti. Questo può aiutare a chiarire il ruolo della metanogenesi nel rumine e i meccanismi di questo processo. Inoltre, una complessa comunità di microrganismi è coinvolta nella degradazione delle fibre nel rumine., Poiché lo scopo fondamentale del rumine è quello di scomporre materiali complessi, è evidente l’importanza di massimizzare il processo di degradazione delle fibre.

Obiettivi specifici di questo studio saranno:

1. Per identificare biomarcatori microbici che sono indicativi per l’emissione di metano.,
2. Per costruire “una metabolica mappa” per rumine metabolismo
3. Per definire e stabilire popolazioni miste, riflettendo metabolica mappa nel rumine
4. Per identificare le popolazioni microbiche specificamente coinvolto nella messa in fibra di degradatio

Questo progetto è parte del progetto di ricerca “Metano riduzione delle vacche da latte” del Top Institute Food and Nutrition (TIFN).