Il “batterio di Hohenheim” potrebbe migliorare la salute degli animali da allevamento

Diversi batteri recentemente identificati nell'intestino tenue dei polli potrebbero in futuro influenzare positivamente la salute e la conversione alimentare del bestiame . Una di queste specie ha ricevuto il nome comune di "batterio di Hohenheim" ( Ligilactobacillus hohenheimensis ) in onore dell'università dove è stata scoperta dalla dottoranda messicana Bibiana Rios Galicia.

Ligilactobacillus hohenheimensis sp. nov. è una delle sette nuove specie batteriche scoperte e descritte nel genere Faecalispora . Tutte fanno parte di un microcosmo batterico nel tratto digerente degli animali da allevamento, dove esercitano un'influenza significativa sulla salute, sul comportamento e sul benessere degli animali stessi. Il modo in cui gli animali da allevamento e il loro microbioma si influenzano reciprocamente è un tema di ricerca fondamentale per l'Università di Hohenheim e per l'Hohenheim Center for Livestock Microbiome Research (HoLMiR).

La collezione batterica è conservata a -80 gradi Celsius, ovvero 119 gradi in meno rispetto all'ambiente in cui la Galizia ha scoperto i nuovi microrganismi: l'intestino tenue dei polli domestici. Secondo un recente comunicato stampa, molti dettagli sulla vita lì devono ancora essere studiati. Una cosa però è già certa: si tratta di una comunità da cui il pollo domestico, in quanto ospite, trae grandi benefici.

I nuovi batteri si sono dimostrati utili per molteplici ragioni. «Le otto specie batteriche appena isolate aiutano il pollo a estrarre energia dal suo cibo», spiega la Prof.ssa Dott.ssa Jana Seifert dell'Università di Hohenheim. Il responsabile del dipartimento di “Microbiologia funzionale negli animali da allevamento” è uno dei due esperti che hanno supervisionato Rios Galicia durante la sua tesi di dottorato.

"Dal genoma dei batteri Faecalispora , possiamo osservare che assorbono proteine e carboidrati dal mangime per polli per produrre acido acetico e acido butirrico", aggiunge la Prof.ssa Amélia Camarinha Silva, seconda supervisore del Dott. Rios Galicia e responsabile del dipartimento "Ecologia microbica negli animali da allevamento".

L'acido acetico è un'importante fonte di energia che il pollo può assorbire attraverso la mucosa intestinale. I batteri che producono acido butirrico nell'intestino sono importanti per la salute dell'animale. Ciò vale non solo per gli animali, ma anche per gli esseri umani.

Il Ligilactobacillus hohenheimensis, invece, è davvero speciale . "Questo batterio produce proteine che potrebbero essere importanti, ad esempio, per la comunicazione con il sistema immunitario o per l'equilibrio ormonale del pollo", spiega la scopritrice Galicia.

Per quanto riguarda la sua dieta e il suo ambiente di vita, il microrganismo è estremamente selettivo: "Un'analisi del suo genoma ci mostra che si nutre principalmente di lattato , malato e altri prodotti di degradazione che si formano quando il pollo e altri batteri digeriscono le fibre vegetali e la cellulosa nell'intestino tenue". Anche le sue altre esigenze sono probabilmente adattate in modo molto specifico alle condizioni ambientali dell'intestino tenue del pollo domestico. "Pertanto, ipotizziamo che si tratti di un batterio altamente specializzato che si è idealmente adattato ai polli come animali ospiti". Ligilactobacillus hohenheimensis e i batteri Faecalispora non sono soli in questo ambiente. "Sappiamo che gli esseri umani e gli animali ospitano milioni e miliardi di microrganismi nel loro tratto digerente", afferma la Prof.ssa Camarinha Silva. Sta diventando sempre più chiaro quanto questo microbioma influenzi non solo la salute e il benessere, ma anche l'umore di esseri umani e animali.

"All'Università di Hohenheim stiamo quindi studiando intensamente come il microbioma e gli animali da allevamento si influenzano a vicenda", spiega il Prof. Dr. Seifert. Spesso ciò comporta una ricerca di base. Tuttavia, i ricercatori sono convinti che ciò si rivelerà molto vantaggioso nel medio termine.

"Il microbioma è fondamentale per garantire il benessere degli animali da allevamento", afferma il Prof. Dott. Camarinha Silva. "Ci aiuta a nutrire gli animali e ad allevare razze che utilizzano i mangimi in modo ottimale. Questo consente di risparmiare risorse importanti. Con una maggiore conoscenza del microbioma, possiamo anche sviluppare nuove fonti alimentari dai residui della produzione alimentare. E abbiamo un modo per ridurre, ad esempio, le emissioni di metano, che i ruminanti in particolare hanno un impatto negativo sul clima."

Attraverso il microbioma si potrebbe anche influenzare il comportamento degli animali e i possibili disturbi comportamentali: ad esempio, quando i polli beccano le piume o i maiali mordono la coda di altri animali. "In ogni caso, l'interazione tra microbioma e animali da allevamento influisce sul fatto che gli animali siano robusti e calmi oppure nervosi e sensibili allo stress", afferma il Prof. Dr. Seifert.

Per questo motivo, tra circa un anno l'Università di Hohenheim inaugurerà un proprio complesso di ricerca su questo tema. L'Hohenheim Center for Livestock Microbiome Research (HoLMiR) offre laboratori e strutture per l'allevamento di animali unici in Europa.

CONTESTO HoLMiR

L'Hohenheim Center for Livestock Microbiome Research (HoLMiR) studia le interazioni tra gli animali da allevamento e i miliardi di microrganismi presenti nel loro apparato digerente, allo scopo di migliorare il benessere degli animali, la salute e l'impatto ambientale. Questa ricerca di base potrebbe costituire la base per future applicazioni e contribuire così, ad esempio, alla riduzione dell'uso di antibiotici e all'allevamento di razze robuste e frugali.
Complessivamente dieci gruppi di lavoro riuniscono competenze provenienti dai settori della nutrizione animale, della microbiologia, della genetica, dell'allevamento animale, della fisiologia comportamentale e animale, della biostatistica e della bioinformatica. Offre condizioni di lavoro uniche in Europa grazie a due nuovi edifici con allevamento di animali e laboratori ad alta tecnologia. Il governo federale e i governi statali finanziano il progetto del faro con un totale di 54 milioni di euro. L'inaugurazione è prevista per il 2025.

Sperimentazione sugli animali a Hohenheim

Per il progetto di ricerca sono state utilizzate sezioni dell'intestino tenue di 16 polli. Si tratta di animali che erano già stati uccisi per un altro progetto di ricerca, pertanto per questo progetto non ne sono stati utilizzati altri.
Nel 2022, l'Università di Hohenheim ha segnalato un totale di 5.456 esperimenti sugli animali completati. L'85,3% degli esperimenti sugli animali presentava un grado di gravità lieve, come il prelievo di sangue. Il 2,9% ha avuto una gravità moderata e lo 0,3% ha avuto una gravità elevata. Nell'8,8% dei casi gli animali da laboratorio sono stati uccisi, ad esempio per prelevarne degli organi.
Gli animali da esperimento più comuni erano i polli (68,3%), seguiti dalle pecore (13,6%) e dai topi (11,8%). Le statistiche per il 2023 sono attualmente in fase di elaborazione.

pubblicazione originale

Rivista internazionale di microbiologia sistematica ed evolutiva: https://www.microbiologyresearch.org/content/journal/ijsem/10.1099/ijsem.0.006210
Ulteriori pubblicazioni sulla metodologia: Naithani H, Rios-Galicia B, Camarinha Silva A, Seifert J. (2024) Strategie per migliorare la coltivazione di batteri anaerobici dal tratto gastrointestinale del pollo. Rivista di esperimenti visualizzati (JOVE). 10:207, e66570, doi: 10.3791/66570.