Лигноцеллюлозная биомасса, представляющая собой сложный комплекс целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина, является крупнейшим возобновляемым источником органического углерода на планете. Её переработка открывает значительные перспективы для устойчивого производства кормов, биоэнергии и материалов. Однако высокая устойчивость лигноцеллюлозы, обусловленная плотной сетью ковалентных связей между её компонентами, делает её переработку технологически сложной и экономически затратной. Особую актуальность эта проблема приобретает в контексте животноводства, где необработанная лигноцеллюлозная биомасса, используемая в рационах, плохо усваивается, замедляя процессы ферментации в рубце и приводя к накоплению непереваренного корма. Это не только снижает питательную ценность рациона, но и ограничивает развитие микробиома рубца, критически важного для эффективного пищеварения. Научная новизна проекта заключается в разработке инновационных бактериальных консорциумов, способных продуцировать широкий спектр углеводо-активных ферментов (CAZymes), которые обеспечивают синергетическое расщепление лигноцеллюлозы. В отличие от традиционных подходов, основанных на использовании ферментов отдельных штаммов, предлагаемая стратегия опирается на создание микробных сообществ с взаимодополняющими метаболическими функциями. Уникальность исследования заключается в компаративном анализе микробиомов КРС и лосей — животных, чья пищевая адаптация к потреблению древесных растительных ресурсов (кора, ветви) делает их микробные сообщества особенно эффективными в деградации лигноцеллюлозы. Изучение метагеномных данных, включая выделение 16S рРНК-последовательностей, позволит выявить у лосей обогащение ключевых микроорганизмов, экспрессирующих ферменты для расщепления древесного волокна. Важным аспектом проекта является применение стратегий метагеномного обогащения, направленных на отбор CAZymes с высокой каталитической активностью. Такие ферменты, выделенные из природных микробиомов, могут быть оптимизированы для работы в условиях рубца, где доминируют анаэробные процессы. Кроме того, исследование предполагает модификацию существующих консорциумов путем введения новых штаммов, что позволяет усиливать деструкцию не только целлюлозы, но и лигнина — компонента, традиционно остающегося наименее доступным для ферментации. Практическая значимость работы связана с созданием технологий, повышающих эффективность использования лигноцеллюлозных отходов в качестве кормовой базы. Внедрение разработанных консорциумов в животноводство позволит снизить зависимость от дорогостоящих методов предобработки биомассы (например, химической или термической), минимизировать потери питательных веществ и улучшить продуктивность скота. Одновременно проект углубляет фундаментальные знания о механизмах взаимодействия микробных сообществ в пищеварительных системах жвачных животных, расширяя понимание эволюционных адаптаций к рационам, богатым клетчаткой. Таким образом, проект находится на стыке биотехнологии, микробиологии и животноводства, предлагая комплексный подход к решению глобальной задачи устойчивого использования биомассы. Его результаты могут стать основой для разработки новых биопрепаратов, оптимизирующих процессы ферментации, а также послужить моделью для изучения микробной синергии в других экосистемах, где эффективная деградация сложных полимеров определяет круговорот углерода.