КАРТОЧКА ПРОЕКТА, ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер: 17-76-20026
Название: Микробиоценоз рубца Rangifer tarandus Арктических регионов России как фундаментальная основа получения перспективных биотехнологий для сельскохозяйственных животных
Руководитель: Ильина Лариса Александровна, Кандидат биологических наук
Организация финансирования, регион: Общество с ограниченной ответственностью "БИОТРОФ+", г Санкт-Петербург
Года выполнения: 2017 - 2019
Конкурс: Конкурс 2017 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора: 06 - Сельскохозяйственные науки, 06-204 - Животноводство
Ключевые слова: Северный олень, микробиоценоз рубца, Арктика, адаптация микроорганизмов, зимне-весенний и летне-осенний периоды, NGS-секвенирование, T-RFLP-анализ, ПЦР в реальном времени, здоровье, патогены, токсичность кормов, микотоксины, целлюлозолитические микроорганизмы, пробиотические штаммы, разведение северных оленей.
Код ГРНТИ: 68.39.57
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Настоящий проект направлен на разработку научных основ питания северного оленя, обеспечивающих более эффективное разведение животных в условиях Арктических регионов России на основе изучения формирования микробиоценоза рубца северного оленя Rangifer tarandus в связи с сезонной изменчивостью и особенностями половозрастных групп, здоровья животных. Особенностью проекта является комплексное применение метагеномных методов NGS-секвенирования, T-RFLP-анализа и ПЦР в реальном времени для изучения формирования микробиоценоза рубца северного оленя Rangifer tarandus в связи с сезонной, экологической изменчивостью и особенностями половозрастных групп, здоровья животных. Научная новизна проекта определяется следующим: 1) впервые в мире будут проведены молекулярно-генетические исследования таксономического состава, структуры и количества микроорганизмов (бактерий, грибов, архей) в рубце северного оленя Rangifer tarandus Арктических регионов России; 2) впервые будут изучены особенности формирования микробиоценоза рубца северного оленя в связи с сезонной изменчивостью и особенностями половозрастных групп животных; 3) впервые будут идентифицированы и охарактеризованы микроорганизмы, в т.ч. некультивируемые, принимающие прямое или опосредованное участие в механизмах адаптации к сезонным рационам различного биохимического состава; 4) впервые будут получены новые знания по изучению состояния микробиоценоза рубца в зависимости от состава и питательности рациона, его токсической нагрузки (микотоксины, усниновая кислота лишайников); 5) впервые будут детально охарактеризованы различия в составе микробиоценоза рубца клинически здоровых северных оленей и истощенных животных с пищеварительными нарушениями; 6) впервые будут выделены, идентифицированы и охарактеризованы микроорганизмы из рубца северного оленя, перспективные в качестве источника целлюлаз, биодеструкторов токсинов, а также обладающих антагонистическими свойствами в отношении патогенов для создания пробиотических кормовых добавок, как для оленеводства, так и для других отраслей животноводства; 7) впервые будут разработаны практические рекомендации, основанные на особенностях состава микробиоценоза рубца по разведению северного оленя в условиях Арктических регионов России. Актуальность проекта определяется следующим; 1) отрасль оленеводства занимает ведущую роль для Арктических регионов России в качестве продовольственной базы, источника шкурной, пантовой и эндокринно-ферментной продукции; 2) симбиотические микроорганизмы рубца оказывают влияние на процессы ферментации растительных кормов рациона жвачных и являются единственным источником ферментов (целлюлаз, ксиланаз, протеаз и др.), большинство микроорганизмов рубца являются строго анаэробными некультивируемыми видами, 3) полученные в ходе выполнения проекта знания могут способствовать созданию задела для разработки рекомендаций по разведению северного оленя, созданию кормовых добавок для поддержания организма животных в зимне-весенний период, характеризующийся высокой гибелью животных вследствие обеднения рациона. Коллектив работает непосредственно с разработкой, оптимизацией и применением молекулярно-генетических подходов к изучению микроорганизмов пищеварительного тракта различных сельскохозяйственных животных (включая птицу, свиней, КРС и др.) и имеет возможность получения необходимого материала из целого рядя сельскохозяйственных предприятий и хозяйств России для выполнения поставленной в проекте задачи. В распоряжении научного коллектива имеются необходимые программы для анализа полученных результатов. Руководитель проекта и члены коллектива имеют значительный опыт в публикации результатов молекулярно-генетических исследований в индексируемых в базах данных «Скопус», «Сеть науки» и «РИНЦ» изданиях. Достижимость решения задач проекта обусловлена значительной материально-технической оснащенностью лабораторий, задействованных при реализации проекта.
Ожидаемые результаты
Будут получены результаты анализа особенностей состава микробиоценоза рубца северного оленя в зимне-весенний и летне-осенний периоды. Будет исследована связь микробиоценоза рубца северных оленей с составом питательных веществ рациона. Будет исследована зависимость состава микробиоценоза рубца животных от токсической нагрузки корма (микотоксины, усниновая кислота) лишайников и других кормов. Будет изучено влияние региональных экологических условий на состав рубцового микробиоценоза животных. Будут получены результаты анализа состава микробиоценоза рубца у различных половозрастных групп (телята, взрослые самцы и самки до 20-летнего возраста). Будут выявлены и охарактеризованы микроорганизмы, связанные с адаптацией к сезонным рационам различного биохимического состава. Будут получены результаты сравнения микробиоценоза северных оленей с различным состоянием (клинически здоровых и истощенных с пищеварительными нарушениями). Будет определено содержание патогенов и условно-патогенных видов микроорганизмов у животных с разным состоянием здоровья. Будет создана коллекция штаммов бактерий из содержимого рубца северного оленя, перспективных для создания пробиотических кормовых добавок для оленеводства, так и для других отраслей животноводства в качестве источника целлюлаз, биодеструкторов токсинов, а также с широкими антагонистическими свойствами в отношении патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Будут подготовлены методические рекомендации по разведению северного оленя в условиях Арктических регионов России. Предлагаемый проектом подход - новый, комплексный, имеет максимальную актуальность и позволит российской науке занять передовые позиции в области изучения качественного и количественного состава микроорганизмов рубца северного оленя Rangifer tarandus. Ожидаемые по тематике проекта результаты исследований сопоставимы с мировым уровнем и могут быть использованы в практике.