el rumen es un ecosistema complejo que consiste en varios microorganismos anaeróbicos simbióticos como bacterias, arqueas, protozoos ciliados y hongos. El metano se produce predominantemente en el rumen (estómago anterior) de la vaca lechera (87%) y, en pequeña medida, en el intestino delgado (13%). Estas regiones son la fuente de la descomposición microbiana activa de los polisacáridos de la pared celular de las plantas dietéticas. La dieta herbívora consiste principalmente en polisacáridos de la pared celular de la planta que se acumula de celulosa, hemi-celulosa, almidón, pectina, mono – y di-sacáridos., Por lo general, estos compuestos no pueden ser digeridos por las enzimas del huésped, y el 70% del volumen intestinal total se dedica típicamente a la fermentación microbiana (Figura 1).
Los polisacáridos del pienso experimentan inicialmente hidrólisis, lo que resulta en la liberación de los monómeros respectivos ( por ejemplo, hexosas)., La fermentación de estos monómeros (Acidogénesis , Fig 1) en el rumen de la vaca lechera da lugar a la producción de una variedad de ácidos grasos orgánicos y de cadena corta (SCFA’s) junto con hidrógeno y dióxido de carbono. El H2 y el CO2 formados son utilizados por las arqueas metanogénicas para producir metano. Por el contrario, los AGCS producidos durante la fermentación del alimento son utilizados por los microorganismos, ya que las formas solubles son absorbidas en el torrente sanguíneo y utilizadas por el huésped como fuente de energía., Además, el formiato y el CO2 de hidrógeno y el acetato, formados en la fase acetogénica, se utilizan como sustrato para la metanogénesis,. Para comprender la digestión y la formación de metano en el rumen, es importante comprender la fisiología y ecología de los metanógenos, por ejemplo, con diferentes dietas y/o genotipos de rumiantes. Esto puede ayudar a elucidar el papel de la metanogénesis en el rumen y los mecanismos de este proceso. Además, una comunidad compleja de microorganismos participa en la degradación de la fibra en el rumen., Como el propósito fundamental del rumen es descomponer material complejo, la importancia de maximizar el proceso de degradación de la fibra es obvia.
los objetivos específicos de este estudio serán:
- identificar biomarcadores microbianos que sean indicativos para la emisión de metano.,
- construir «un mapa metabólico» para el metabolismo del rumen
- Definir y establecer poblaciones mixtas que reflejen el mapa metabólico en el rumen
- Identificar las poblaciones microbianas específicamente involucradas en la degradación inicial de la fibra
Este proyecto forma parte del proyecto de investigación «reducción de Metano en vacas lecheras» del Top Institute Food and Nutrition (TIFN).