Отчет за 2022
Целью проекта является изучение влияния фитохимических веществ на динамические изменения в метаболоме рубца, микробиома и метаболической сети у молодняка крупного рогатого скота. Для достижения указанной цели на отчетном этапе проекта (в период с июня 2022 по май 2023 года) решен комплекс экспериментальных задач, связанных с исследованием токсичности различных фитохимических веществ (коричный альдегид, кверцетин, кумарин, ванилин) с использованием в качестве тест-объектов lux-биосенсора E. coli MG1655 pXen7, Echerichia coli K12 TG1 и тест-системы Stylonychia mytilus, а также влияния фитохимических соединений на сигнальные молекулы системы «Quorum sensing» бактерий (на примере рекомбинантного биосенсора Escherichia coli pAL103) с использованием рубцовой жидкости крупного рогатого скота. Получены результаты исследования по изучению кворум-регулирующей активностей фитохимических веществ, согласно которым из всех веществ только кверцетин во всем использованном диапазоне концентраций и времени воздействия не оказал влияния на уровень свечения lux-биосенсора. Наибольшим токсическим эффектом обладал коричный альдегид. Экспериментальные работы по изучению действия фитохимических веществ на фоне изменения показателей метаболома, динамики переваримости компонентов корма в режиме реального времени, в т.ч. показатели азотистого, углеводного, минерального обмена (модель искусственного рубца), выполнены на моделях in vitro (фистулированные животные Bos Taurus). Проведены исследования результативности синергетического эффекта фитохимических веществ в различных сочетаниях. В соответствии с планом работ дана оценка биологической активности рубцовой жидкости, содержащей фитохимические вещества, при реализации теста ингибирования бактериальной биолюминисценции генно-инженерных люминесцирующих штаммов Echerichia coli K12. Проведенное исследование позволило установить минимальные ингибирующие концентрации фитомолекулярных комплексов, включающих ванилин (ВН), 7-гидроксикумарин (КМ), транс-коричный альдегид (КА) и кверцетин дигидрат (КВ) при их воздействии на бактериальный штамм Escherichia coli K12 TG1.
При решении задач, обозначенных в проекте проведена оценка данных механизма действия фитохимических веществ на фоне изучения показателей метаболома (модель рубца in vitro): оценка динамики переваримости компонентов корма в режиме реального времени, с использованием искусственного рубца. По результатам исследований in vitro установлено, что переваримость сухого вещества кормового субстрата увеличивается при добавлении фитохимических веществ в различных дозировках. Получены данные влияния фитохимических веществ на формы азота, в экспериментальных данных выявили понижение содержания небелкового азота, что благоприятно отражается в скорости усвоения азота микробиотой рубца. Проведена серия экспериментов по изучению углеводного и минерального обмена с выявлением наиболее выгодного распределения концентраций для контроля процессов благоприятно воздействующий на микробиоценоз рубца.
На основании результатов отчетного выполненного этапа проекта (2022-2023 гг.) подготовлены 4 публикации, в том числе в рецензируемых научных журналах, индексируемых в международных базах Scopus и Web of Science, RSCI. Разработана «Кормовая добавка для крупного рогатого скота» (№ 2023111137 от 28.04.2023), для повышения рубцового пищеварения».