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18 Kilogramm Futter vertilgt eine Kuh im Schnitt pro Tag. Doch um die Nährstoffe dieser Futtermenge aufnehmen zu können, benötigt das Tier die Hilfe von Millionen verschiedenster, hoch spezialisierter Bakterie

n, die Mägen und Verdauungstrakt besiedeln. Wie es den Bakterien gelingt, wertvolle Nährstoffe aus der widerstandsfähigen Pflanzenmasse zu lösen, untersucht eine Forschungskooperation von Wissenschaftlerinnen aus Tierernährung und Mikrobiologie an der Universität Hohenheim in Stuttgart. Im Zentrum der Untersuchung steht das Bakterium Prevotella spp., das bis zu 40 Prozent der Bakterien im Pansen ausmacht. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG fördert das Gesamtprojekt mit insgesamt 450000 €.

Damit gehört es zu den Schwergewichten der Forschung an der Universität Hohenheim.

Stärke, Eiweiß, Vitamine und Mineralstoffe müssen Wiederkäuer wie Rinder aus pflanzlicher Nahrung gewinnen. Damit sie das können, arbeiten im Pansen, dem größten der Kuhmägen, hoch spezialisierte Bakterien auf Hochtouren. „Die besondere Leistung der Kuh ist es dabei, aus ausschließlich pflanzlicher Nahrung Eiweiß zu gewinnen", erklärt Mikrobiologin und Tierernährungsexpertin Jun.-Prof. Dr. Jana Seifert.

Dabei, so vermuten Jun.-Prof. Dr. Seifert und ihre Kollegin Prof. Dr. Julia Fritz-Steuber, spielt das Bakterium Prevotella eine wichtige Rolle. „Da Prevotella einen großen Anteil der Bakterien im Pansen ausmacht, gehen wir davon aus, dass es auch eine wichtige Rolle bei der Nahrungsverwertung spielt. Bislang wissen wir jedoch nicht, wie genau Prevotella seine Energie aus der Nahrung bekommt", fasst Prof. Dr. Fritz-Steuber das Ziel des Projektes zusammen.

Gemeinsam untersuchen die beiden Mikrobiologinnen in dem fakultätsübergreifenden Projekt deshalb, welche Stoffe das Bakterium abbaut und welche Eiweißstoffe es daraus bildet. „Dazu bieten wir dem Bakterium verschiedene Stoffe an und schauen, welche es aufnimmt", so Prof. Dr. Fritz-Steuber.

Die Erkenntnisse aus Prof. Dr. Fritz-Steubers Versuchen entwickelt Jun.-Prof. Dr. Seifert weiter. Sie belässt jedoch das Prevotella-Bakterium im Pansensaft. „Wir wollen schließlich auch berücksichtigen, welchen Einfluss die anderen Bestandteile des Pansensaftes auf die Aktivität von Prevotella haben."

In einem weiteren Schritt nähert sich Jun.-Prof. Dr. Seifert der Realität im Kuhmagen noch weiter an: Sie wiederholt den Fresstest in einem mechanischen Modell des Pansens. Das Modell simuliert die Bewegungen des Pansens, der durch regelmäßiges Anspannen verschiedener Muskeln dafür sorgt, dass sein Inhalt konstant durchmischt wird.

Prof. Dr. Fritz-Steuber betont, wie wichtig leistungsstarke Analysegeräte für ihre Arbeit sind.

„Wir wollen in den Pansen hineinzoomen, und dank der modernen Geräte wird die Brille dabei immer feiner." Diese Geräte stehen seit Beginn des Jahres in der neuen Core Facility der Universität Hohenheim zur Verfügung, die Mitarbeiter verschiedenster Fachgebiete nutzen.

Unter anderem arbeiten die Mikrobiologinnen dort mit dem neuen Massenspektrometer:

Es ermöglicht ihnen, Eiweiße und andere Stoffe zu analysieren, die die Kleinstlebewesen im Kuhmagen bei der Verdauung herstellen. „Diese Art der Forschung ist extrem technikgetrieben und wäre ohne solche Großgeräte gar nicht möglich", so Prof. Dr. Fritz-Steuber.

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