אסטרטגיות לשיפור טיפוח חיידקים אנאירוביים ממערכת העיכול של עוף

Summary

הפרוטוקול מציג שתי מתודולוגיות לשיפור הבידוד של חיידקי מעיים אנאירוביים. הראשון מתמקד בבידוד של מגוון רחב של חיידקים באמצעות אמצעי תרבית שונים. השני מתמקד בשלבי הטיפוח של קבוצת חיידקים מסוימת, אולי הטמעת מיו-אינוסיטול, כדי להבין באופן מלא את משמעותה האקולוגית.

Abstract

מערכת העיכול של עוף (GIT) היא מערכת אקולוגית מורכבת המכילה טריליוני מיקרובים הממלאים תפקיד מרכזי בפיזיולוגיה של הפונדקאי, בעיכול, בספיגת חומרים מזינים, בהבשלת מערכת החיסון ובמניעת חדירת פתוגנים. עבור בריאות אופטימלית של בעלי חיים ופרודוקטיביות, זה הכרחי לאפיין מיקרואורגניזמים אלה ולהבין את תפקידם. בעוד GIT של עופות מחזיק מאגר של מיקרואורגניזמים עם יישומים פרוביוטיים פוטנציאליים, רוב המגוון עדיין לא נחקר. כדי לשפר את הבנתנו את מגוון המיקרואורגניזמים הבלתי מתורבתים, נדרשים מאמצים מרוכזים להביא את המיקרואורגניזמים האלה לתרבית. בידוד וטיפוח של מיקרואורגניזמים המתיישבים ב-GIT מניבים חומרים הניתנים לשחזור, כולל תאים, דנ"א ומטבוליטים, ומציעים תובנות חדשות על תהליכים מטבוליים בסביבה. ללא טיפוח, תפקידם של אורגניזמים אלה בסביבתם הטבעית נותר לא ברור ומוגבל לרמה תיאורית. מטרתנו היא ליישם אסטרטגיות גידול שמטרתן לשפר את הבידוד של מגוון רחב של חיידקים אנאירוביים מה-GIT של התרנגולת, תוך מינוף ידע רב-תחומי מפיזיולוגיה של בעלי חיים, תזונת בעלי חיים, מטגנומיקה, ביוכימיה של מזון ואסטרטגיות גידול מודרניות. בנוסף, אנו שואפים ליישם שימוש בשיטות עבודה נכונות לדגימה, שינוע והכנה תקשורתית, הידועות כמשפיעות על הצלחת הבידוד. מתודולוגיות מתאימות צריכות להבטיח סביבה עקבית נטולת חמצן, תנאים אטמוספריים אופטימליים, טמפרטורת דגירה מתאימה של המאכסן ומתן דרישות תזונתיות ספציפיות בהתאם לצרכים הייחודיים שלהם. על ידי ביצוע מתודולוגיות אלה, גידול לא רק יניב תוצאות ניתנות לשחזור עבור בידוד, אלא גם יקל על הליכי בידוד, ובכך לטפח הבנה מקיפה של המערכת האקולוגית המיקרוביאלית המורכבת בתוך GIT של תרנגולת.

Introduction

תחיית הטיפוח בחקר מיקרואורגניזמים השלימה תובנות ממחקרים מטאגנומיים בכך שסיפקה חומר לבדיקת השערות מטבוליות שתוארו וכומתו בעבר רק באופן חלקי. גידול חיידקי מעיים מספק חומר כדי לקיים מחקר עתידי על אינטראקציות מיקרוביאליות-מארחות, להקל על מחקרי קולוניזציה ממוקדים, ולשפר את מחקרי האינטראקציה המולקולרית ^1,2,3. הידע שנצבר על מיקרואורגניזמים במערכת העיכול שיפר את התזונה והרווחה של בעלי החיים על ידי השפעה על נוסחאות תזונה ושיפור זמינות החומרים המזינים⁴. הבנה זו תרמה לשיפור הביצועים בשימוש באינטראקציה פרה-ביוטית ופרוביוטית. עם זא....

Protocol

הפרוטוקול מחולק לארבעה חלקים: דגימה, בידוד חיידקים, זיהוי ושימור המיקרואורגניזמים המתקבלים. הרשאות מאושרות לשימוש בבעלי חיים הונפקו על ידי הוועדה האתית של Regierungspräsidium Tübingen, גרמניה עם מספרי האישור HOH50/17 TE ו- HOH67-21TE.

1. קבלת דגימות לטיפוח חיידקים אנאירוביי?.......

Discussion

מטרת מתודולוגיה זו היא לשפר את הגידול של חיידקי מעיים אנאירוביים על ידי שיפור איכות תנאי הדגימה, עיבוד הדגימות, ניסוח מדיה והכנה. יש לקחת בחשבון את התנאים הפיזיקוכימיים של הדגימות (pH, זמינות פחמן, חנקן וקו-פקטורים) בעת גיבוש אמצעי התרבית. בהשוואה לאוספי תרביות חיידקים שהת.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Acetic acid	VWR	20104.334
Agar	VWR	97064-332
Ammonium chloride	Carl Roth	P726.1
Anaerobic station	Don Whitley Scientific	A35 HEPA
Butyric acid	Merck	8.0045.1000
Calcium chloride dihydrate	VWR	97061-904
Centrifuge	Eppendorf	5424R
Chicken lysozyme (Muramidase)	VWR	1.05281.0010
Cysteine	VWR	97061-204
Dextrose	VWR	90000-908
Di-potassium hydrogen phosphate	Carl Roth	P749.1
EDTA	Carl Roth	8043.2
Legehennen/ Junghennenfutter	Deutsche Tiernahrung Cremer GmbH & Co. KG, Düsseldorf, Germany	-
MagAttract HMW DNA Kit	Qiagen	67563
Magnesium chloride	Carl Roth	2189.1
Mixed gas (80% N2 (quality level 5.0), 15% CO2 (quality level 3.0) and 5% H2 (quality level 5.0))	Westfalen Gase GmbH, Germany	-
Mutanolysin, recombinant (lyophilisate)	A&A Biotechnology	1017-10L
Myo-inositol	Carl Roth	4191.2
PBS 1X	ChemSolute	8418.01
Potassium dihydrogen phosphate	Carl Roth	3904.2
Propionic acid	Carl Roth	6026.1
QuantiFluor dsDNA System	Promega	E2671
RNAse A	QIAGEN Ribonuclease A (RNase A)	19101
Sodium chloride	VWR	27800.291
Sodium resazurin	VWR	85019-296
Sodium thioglycolate	Sigma-Aldrich	102933
Soy Peptone, GMO-Free, Animal-Free	VWR	97064-186
Thermocycler	Bio-Rad	T100
Tryptone	Carl Roth	8952.1
Tween80	Carl Roth	9139.2
Vitamin mix (supplement)	VWR	968290NL
Vortex	Star Lab	07127/92930
Yeast Extract	Carl Roth	9257.05
β-D-Fructose	VWR	53188-23-1