| Аннотация |
Актуальность представленного проекта базируется на необходимости использования ферментов в производстве кормов для животноводства и птицеводства, рассматриваемого во всем мире в качестве незаменимого технологического инструмента, позволяющего максимально эффективно использовать доступное фуражное сырье и повышать привесы животных. Фитазы (мио-инозитол-1,2,3,4,5,6-гексакисфосфат-фосфогидролазы, КФ 3.1.3.) являются одним из наиболее востребованных типов ферментов кормового назначения, что обусловлено тем фактом, что более 65% фосфора, содержащегося в зерне злаков, и около 30% - в соевых бобах - приходится на долю фитата, который не поддается гидролизу в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ) моногастричных животных.
Ранее заявителями настоящего проекта была предложена не имеющая аналогов технология производства фитазы класса PhyС из энтеробактерии Obesumbacteium proteus. Целью настоящего проекта является выработка методологии, позволяющей оптимизировать применение препаратов фитаз в кормлении птицы, опираясь на технологию микроинкапсуляции фитаз в клетках рекомбинантных продуцентов на базе дрожжей Yarrowia lipolytica, добиваясь максимально эффективного использования нутриентов, находящихся в составе комбикормов для птицы. В частности, впервые будут получены достоверные данные об эффективности действия в кишечнике птицы микроинкапсулированных фитаз группы D, применение которых в этом качестве до настоящего времени в мировой литературе не описано.
В порядке достижения этой цели предлагается решить следующие задачи: 1) охарактеризовать эффективность новых продуцентов микроинкапсулированной фитазы из Paenibacillus sp на базе дрожжей Y. lipolytica в составе кормовых премиксов; 2) проанализировать состав микробиома различных отделов ЖКТ птицы методом tRFLP, сопоставляя полученные данные с результатами анализа библиотек 16S рРНК, полученных традиционным методом высокопроизводительного секвенирования; 3) на основании полученных данных уточнить механизм действия фитаз, вводимых в корм для птиц, на эффективность действия различных отделов ЖКТ.
Новизна заявляемого проекта состоит в создании метода, позволяющего исследовать механизм действия микроинкапсулированных фитаз в кишечнике птицы путём анализа изменений в составе микробиома. Известно, что фитат, содержащийся в зерне, не только является значимым и недостаточно используемым источником фосфора, но и выступает в роли мощного антипитательного фактора, препятствующего всасыванию в кишечнике аминокислот, витаминов и микроэлементов. Мы предполагаем, что анализ влияния микроинкапсулированных фитаз на состав микробиома ЖКТ птицы является наиболее адекватным способом оценки эффективности действия фитаз. Это мнение основано на том, что микробиом ЖКТ сталкивается с изменением состава химуса животных еще до начала или непосредственно во время всасывания из него питательных веществ. Таким образом, микробиом находится под непосредственным влиянием состава химуса. Кроме того, микробиом в силу сложности своего состава и высокой метаболической активности способен быстро менять свой состав в ответ на изменение состава химуса, что может быть зафиксировано экспериментально.
В рамках заявляемого проекта предлагается адаптировать для анализа состава микробиома метод tRFLP (terminal restriction fragment length polymorphism, анализ полиморфизма длин терминальных меченых рестрикционных фрагментов) библиотек 16S рРНК, предварительно проведя его валидацию путём сравнения с данными о составе микробиома, получаемыми традиционным методом высокопроизводительного секвенирования тех же библиотек 16S рРНК. Мы предполагаем, что этот метод определения микрофлоры на основе tRFLP -анализа позволит не только оценить влияние микроинкапсулированных фитазных препаратов в составе рационов птицы на микробный пейзаж, выявить взаимосвязь между его составом и структурой и показателями продуктивности, но и раскрыть механизм действия микроинкапсулированных ферментов в составе кормовых премиксов.
|
| Приоритеты научно-технического развития |
г) переход к высокопродуктивному и экологически чистому агро- и аквахозяйству, разработку и внедрение систем рационального применения средств химической и биологической защиты сельскохозяйственных растений и животных, хранение и эффективную переработку сельскохозяйственной продукции, создание безопасных и качественных, в том числе функциональных, продуктов питания;
|
