Proxecto H2020 HoloRuminant: Comprensión dos microbiomas do holobionte rumiante
- Tipo Proxecto
- Estado Firmado
- Execución 2021 -2026
- Orzamento asignado 9.724.763,75 €
- Ámbito Europeo
- Fonte principal de financiamento H2020
- Páxina web do proxecto Proyecto HoloRuminant
As especies gandeiras ruminantes, como o gando vacún, ovino e caprino, dependen dos microbios do seu corpo para funcións esenciais e para interactuar co medio. A asociación entre o microbioma do hóspede rumiante, o holobionte, é a unidade biolóxica que inflúe no desenvolvemento, crecemento, saúde e pegada ambiental dos ruminantes.
O obxectivo principal do proxecto HoloRuminant, financiado pola UE, é estudar o papel do microbioma na saúde animal e na eficiencia da produción. Os investigadores adoptarán un enfoque multiómico para analizar o microbioma e o hóspede, así como o impacto da súa interacción nas etapas clave da vida dos ruminantes. O obxectivo final é caracterizar e identificar microbiomas asociados a ruminantes que están asociados a unha maior eficiencia da produción, saúde e benestar.
Xerouse un documento dinámico con procedementos operativos normalizados. Identificáronse os datos existentes sobre o microbioma asociado aos rumiantes para a súa consolidación; e estanse a desenvolver fluxos de traballo e recursos computacionais. Comezou a xeración de novos datos xenómicos a partir de microbios mal mostrados, e desenvolveuse unha lista prioritaria de especies para a secuenciación. Están a desenvolverse novos fluxos de traballo e algoritmos computacionais para permitir a consolidación de datos existentes e novos. Comparáronse os microbiomas de tenreiros nacidos de forma natural e por cesárea. Os resultados destacaron o potencial para promover o establecemento precoz de microbios beneficiosos no tracto gastrointestinal de ruminantes novos e confirmaron que moitas especies microbianas colonizan o hóspede nas primeiras etapas da vida. Realizouse un estudo para examinar a incidencia da diarrea temprana e o seu efecto sobre o microbioma fecal dos becerros. Noutro estudo, estase a analizar actualmente o efecto dos protocolos de parto (quedarse coa nai ou ser retirado ao nacer) e os niveis de alimentación con substitutos de leite (convencional ou intensivo) sobre a saúde, o rendemento e os microbiomas de múltiples sitios.
Rematou un estudo de transporte (polo cal os becerros foron transportados desde a súa explotación de orixe en Francia ata unha explotación comercial do norte de España). Para investigar o vínculo nai-becerro, estase a realizar un estudo con cordeiros trillizos.
Despois do nacemento, os cordeiros dividíronse en 3 grupos:
- Materno.
- Artificial sen contacto con adultos.
- Artificial con contacto ocasional con adultos.
Completouse a mostraxe de tenreiros desafiados en dous estudos de desafío de enfermidades respiratorias bovinas. Nos estudos de mamite, as cepas LAB están a ser probadas polas súas propiedades protectoras cando as células son desafiadas co patóxeno Staphylococcus aureus. Isto examinará se a presenza de LAB cambia a resposta xenética do hóspede en presenza do patóxeno. O papel dos microbiomas gastrointestinais na transición dietética está a ser investigado tanto en vacún de leite como de carne durante este período. A recollida de mostras completouse e a análise está en curso. Tamén se está a avaliar o papel do microbioma na eficiencia alimentaria mediante mostras de novillos con inxestión de alimento residual diverxente, que foron alimentados con dieta non pastoreada ou con dieta concentrada.
Completáronse estudos de mitigación do metano que examinan os efectos da suplementación dietética con aceites e graxas na produción de metano nunha variedade de dietas basais, razas gandeiras e localizacións xeográficas. Desenvolveuse un Plan de Difusión, Divulgación e Formación, que inclúe o deseño da páxina web, un paquete de comunicación coa identidade do proxecto e o lanzamento das canles de redes sociais de HoloRuminant. Estableceuse unha Rede de Divulgación Conxunta que agrupa diversos proxectos no ámbito dos microbiomas e da epixenética.
A sustentabilidade da produción de ruminantes é un tema de preocupación para a sociedade polas súas implicacións ambientais, económicas e de seguridade alimentaria. O microbioma asociado ao hóspede xoga un papel fundamental na saúde, o benestar e a eficiencia ambiental dos sistemas de produción de ruminantes. Non obstante, a pesar da información xa dispoñible, carecemos dos coñecementos necesarios para vincular con precisión as causas e os mecanismos da influencia microbiana nos fenotipos dos ruminantes.
Isto débese a que a interconexión e comunicación entre os animais e os seus diferentes microbiomas nunca foron estudadas en profundidade e de forma integrada. O obxectivo do proxecto é dilucidar o papel dos microbiomas asociados aos rumiantes e a súa interacción co hóspede nas primeiras etapas da vida e ao longo dos eventos vitais clave. HoloRuminant utilizará un enfoque holístico multiómico para caracterizar a adquisición e evolución de microbiomas de diferentes sitios do corpo, a súa herdabilidade e a súa influencia na resistencia ás enfermidades do hóspede e na eficiencia da produción ambiental.
En concreto, determinaremos as funcións dos microbiomas combinando información multinivel para microbios, hóspede e a súa interacción; Definiremos o papel dos microbiomas durante as etapas difíciles da vida, como a etapa perinatal, o destete e a posexposición a patóxenos; e avaliaremos o efecto dos microbiomas de ruminantes sobre fenotipos críticos para a produción, a saúde e o benestar sustentables. Isto permitirá identificar novos marcadores microbianos para o seguimento, predición e selección de fenotipos de interese.
Ao involucrar ás partes interesadas na cadea de valor gandeira, avaliaremos o impacto socioeconómico e a aceptabilidade das innovacións propostas entre as partes interesadas e o público. HoloRuminant proporcionará metodoloxías altamente innovadoras e estandarizadas que avanzarán radicalmente na nosa comprensión do holobionte rumiante. Este coñecemento e as ferramentas creadas permitirán utilizar diagnósticos e solucións baseadas no microbioma para mellorar a sustentabilidade dos ruminantes.
A sustentabilidade da produción de rumiantes é un tema de preocupación para a sociedade polas súas implicacións para o medio ambiente, a economía e a seguridade alimentaria. Os microbiomas asociados ao hóspede xogan un papel fundamental na saúde, o benestar e a eficiencia ambiental nos sistemas de produción de ruminantes. Non obstante, a pesar da información xa dispoñible, carecemos dos coñecementos necesarios para vincular con precisión as causas e os mecanismos da influencia microbiana nos fenotipos dos ruminantes. Isto débese a que a interconexión e comunicación entre os animais e os seus diferentes microbiomas nunca foi estudada en profundidade e de forma integrada.
O obxectivo do proxecto é dilucidar o papel dos microbiomas asociados aos rumiantes e a súa interacción co hóspede nas primeiras etapas da vida e ao longo dos eventos vitais clave. HoloRuminant utilizará un enfoque holístico multiómico para caracterizar a adquisición e evolución de microbiomas de diferentes sitios do corpo, a súa herdabilidade e a súa influencia na resistencia ás enfermidades do hóspede e na eficiencia da produción ambiental. En concreto, determinaremos as funcións dos microbiomas combinando información de varios niveis para microbios, o hóspede e a súa interacción; Definir as funcións dos microbiomas durante períodos de vida difíciles, como o período perinatal, o destete e despois da exposición a patóxenos; e avaliar o efecto dos microbiomas de ruminantes sobre fenotipos críticos para a produción sustentable, a saúde e o benestar.
Isto permitirá identificar novos marcadores microbianos para controlar, predicir e seleccionar fenotipos de interese. Ao involucrar ás partes interesadas en toda a cadea de valor gandeira, avaliaremos o impacto socioeconómico e a aceptabilidade das innovacións propostas entre as partes interesadas e o público. HoloRuminant proporcionará metodoloxías estandarizadas e altamente innovadoras que mellorarán radicalmente a nosa comprensión do holobionte rumiante. Este coñecemento e as ferramentas creadas permitirán utilizar diagnósticos e solucións baseadas no microbioma para mellorar a sustentabilidade dos ruminantes.
O progreso técnico permitiu a xeración de máis de 200 xenomas ensamblados metaxenomicamente (MAG) con operóns rrn completos para organismos aínda non cultivados. Estes MAG conectados de alta calidade (HQ) constitúen un resultado significativo e, de forma prometedora, permítennos vincular estes HQ-MAG con inventarios 16S dispoñibles publicamente. Ademais, permitiranos vincular a información xenómica funcional dos nosos inventarios HQ-MAG con estudos máis amplos e en profundidade de proxectos europeos anteriores, contribuíndo así á caracterización funcional da microbiota hereditaria en ruminantes. Desenvolveuse unha primeira versión dun novo algoritmo computacional que permite a consolidación estable (sen taxonomía) e escalable de múltiples conxuntos de datos de diferentes dianas de amplicón e a súa asociación coa referencia cruzada de datos xenómicos con datos de microbioma (16S, xenomas cultivados e MAG).
En varios países está en marcha un gran estudo lonxitudinal para comprender a colonización de ruminantes por comunidades microbianas, a súa estabilidade temporal e as súas asociacións coa incidencia de enfermidades e os trazos de produtividade.
A investigación destes datos permitirá identificar biomarcadores microbianos para diferentes etapas de desenvolvemento e características de saúde, e potencialmente o desenvolvemento de probióticos. Os resultados do primeiro estudo concluído que avaliou o papel dos microbiomas na saúde e na enfermidade mostran que os desafíos dos becerros co virus sincitial respiratorio bovino (BRSV) provocaron diferenzas nos principais xéneros microbianos entre os tenreiros infectados e non infectados, o que suxire que a infección por BRSV provoca disbiose do microbioma nasal.
Todos estes resultados e desenvolvementos teñen o potencial de permitir unha maior comprensión das preocupacións sociais impulsadas polo microbioma da agricultura de ruminantes, incluídas as emisións de gases de efecto invernadoiro, o uso de recursos e a eficiencia global da produción.
Recolléronse comentarios significativos das partes interesadas que tiñan un verdadeiro interese no microbioma e estaban ansiosos por recibir os resultados da investigación canto antes. Comprendíase ben a importancia de establecer unha microbiota adecuada nos animais novos e consideráronse moi interesantes as innovacións neste campo. Os interesados esperaban evidencias científicas sólidas sobre o impacto das prácticas sobre os parámetros de produción e a saúde, a calidade e seguridade dos produtos, o medio ambiente e a sustentabilidade dos ecosistemas. Para os gandeiros, promover innovacións como a modulación do microbioma debe ter en conta os incentivos económicos, os seus coñecementos e actitudes e a influencia dos seus compañeiros e asesores.
- INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE POUR L'AGRICULTURE, L'ALIMENTATION ET L'ENVIRONNEMENT (INRAE)
Proxectos relacionados
