چکیده:
ساکنین اکوسیستم ميكروبي شكمبه، يك تشكيلات پيچيده اي از گروههاي مختلف ميكروبي است که یک ارتباط همزیستی با دام ميزبان دارد، این ارتباط همزيستي براي تبديل غذا های ليگنو سلولزي به اسيدهاي چرب فرار است. که این اسید های چرب فرار منبع انرژی حیوان می باشند. اكوسيستم شکمبه اختصاصی شده و در یک دامنه محدود PH بافری شده است، این دامنهPH به حیوان کمک می کند تا بتواند یک اکوسیستم پایدار را نگهداری کند به طوری که، ورود میکروب های آلوده به شکمبه از طریق مصرف آب و خوراک اختلالی در فعالیت آنها ایجاد نشود. اكوسيستم ميكروبي شكمبه حيوانات اهلي مانند گاو ، گوسفند، بز بخوبی مطالعه شده است، اما اين مطالعات در مورد بوفالو و نشخوار كنندگان وحشی کافی نیست. استفاده از تكنيك های زيست شناسي مولكولي براي تشخيص و توصيف ميكروب هاي شكمبه الزامی است، كه در اين بررسي به آن تاکید شده است.
مقدمه:
در كشورهاي منطقه استوايي جهان، نشخوار كنندگان با محصولات فرعی كشاورزي لیگنو سلولزی مانند، کاه غلات، علوفه، باگاس نيشكر، شاخ و برگ درختان و دانه های روغنی مانند بادام زميني، كتان، mohua، neem و خردل تغذیه می شوند. بازدهي حيوانات نشخوار كننده در استفاده از این دامنه وسیع مواد خوراکی به علت تنوع بالاي اكوسيستم ميكروب هاي شكمبه است که شامل باكتريها(1011-1010 سلول در هر میلی لیتر،50 بيش از جنس)، پروتوزا مژه دار(106-104 در هر میلی لیتر، از 25جنس)، قارچ هاي بي هوازي (105-103 زعو سپور به ازاء هر میلی لیتر، از 5 جنس) و باكترخوار ها (109- 108 به ازاء هر میلی متر) می باشد. بیشتر این تعداد قابل تغییر می باشد. خاصیت سینرژیستی و آنتاگونیسمی در ميان گروههاي مختلف ميكروب ها و حتي در ميان جنس هاي مختلف از یک گروه یکسان وجود دارد. بنابراين تعیین نقش هر یک از میکروب های موجود در شکمبه را پیچیده و مشکل می سازد. نتيجه نهايي واكنش های انجام شده در شكمبه، تبديل زیستی خوراك به منبع انرژي (اسيدهاي چرب فرار زنجير كوتاه) است. که برای حیوان قابل استفاده می باشد، اين ميكروب ها در شكمبه تحت تاثیر محدوديت هاي مختلف زنده می مانند كه این محدودیت ها ممكن است طبيعي يا مرتبط با خوراك باشند بنابراين مقداري از خوراك ها به طوریکه بعضی از خوراک دارای مقادیر قابل توجهی مواد ضد تغذیه ای هستند، که این فاکتور ها رشد برخی از میکروب های طبیعی شکمبه را محدود می کنند.
متن اصلی:
اكوسيستم ميكروبي شكمبه در عین حال که زمان پویا، پایدار می باشد. زمانی که اكوسيستم پايدار در شکمبه بر قرار شود و عمل تبدیل زیستی خوراک ها به اسيدهاي چرب فرار به خوبی انجام می شود. در يك نشخوار كننده سالم با وجود اینکه ميليون ها ميكروب هر روز شكمبه را به واسطه غذا، نوشيدن آب و هوا مورد حمله قرار مي دهند آلودگی اکوسیستم اتفاق نمی افتد. اكوسيستم پویا است حیوان جمعيت ميكروب ها به طور قابل ملاحظه اي بر اثر تغييرات جيره تغییر می کند، به این دلیل که با اجزاء جدید خوراك سازگاری ایجاد گردد اين امر اتفاق مي افتد، زيرا ميكروب هاي شكمبه براي بقا با يك سری از محدوديت هاي شايع در شكمبه و هر جسم آلوده كننده اي باید سازگاری پیدا کنند، در غیر این صورت این محدودیت ها باعث حذف آنها می شود. محدوديت هاي اصلی محيطي زیاد هستند، از جمله آن ها می توان به شرایط هوازي، ظرفيت بافري بالا و فشار اسمزي و رقابت saprophytic در ميان ميكروب ها براي بقايشان اشاره کرد. بی هوازي بودن محیط شكمبه يك محدوديت بزرگ در اكوسيستم شكمبه است، كه به تبدیل انرژي و استفاده از آن توسط حيوان ميزبان کمک می کند. ميزان انرژي آزاد شده توسط فرآیند انتقال الكترون به گیرنده نهایی الكترون یستگی دارد. در ميكروب هاي هوازي، آخرينگیرنده ي الكترون اكسيژن است و انرژي آزاد شده به شكل ATP می باشد و در مقايسه با انرژي آزاد شده در باکتریهای غیر هوازی که گیرنده ی نهایی الكترون يك تركيب آلي است بسیار بیشتر می باشد. شرايط بي هوازي در شكمبه بوسيله گازهای توليد شده در طي تخمير، به عنوان دي اكسيد كربن، متان و مقدار ناچيز هيدروژن حفظ می شود.مقداري از اكسيژن که از طریق مصرف خوراک وارد شکمبه می شود بوسيله میکروبهای غير هوازي اختياري در شكمبه مورد استفاده قرار می گیرند بنابراين شرايط بی هوازي كامل توليد و نگهداري مي شود. به هر حال، ميكروب هايي كه قادر به تحمل چنین پتانسیل احیاء پایینی هستند(350 – میلی وات) قادر به زندگي در شكمبه هستند و بقیه از شكمبه حذف مي شوند. ظرفيت بافري بالا و فشار اسمزي نيز رشد و حمله ميكروب ها را محدود می کنند. تعدادی از ميكروب هاي شكمبه یکسری تركيبات ضد ميكروبي تولید می کنند كه موجب کاهش رشد ديگر ميكروب هاي حاضر در اكوسيستم شکمبه می شوند. نشخوارکنندگان عمدتا با محصولات فرعی کشاورزی- صنعتی تغذیه می شوند،این محصولات حاوی فاکتورهای ضد تغذیه ای زیادی هستند و می توانند بعنوان مهارکننده برای تعدادی از میکروب های شکمبه عمل کنند. ترکیبات ضد تغذیه ای مانند تانن ها، لیگنین ها، ساپونین ها، میموزین ها و غیره در گیاهان سنتز می شود. برای اینکه آنها را در برابر حمله میکروبها حفظ کنند. به هر حال این ترکیبات دارای فعالیت ضد میکروبی هستند. زمانی که این گیاهان توسط حیوانات مصرف می شوند، این ترکیبات رشد انواع مختلف میکروب ها (مفید و نامطلوب) در شکمبه را محدود می کنند.
تكنيك های مولكولی براي شناسایی ميكروب هاي شكمبه :
همان گونه که در بالا بحث شد، اكوسيستم ميكروب هاي شكمبه پيچيده است و مسعول تبديل زيستي خوراك هاي ليگنو سلولزی به اسيدهاي چرب فرار می باشد، به هر حال وظيفه ويژه هر یک از ميكروب هاي اختصاصي شكمبه مهم است همان طوري كه رقابت در بين ميكروب هاي اكوسيستم براي بقا مهم است. تعيين تعداد گونه ی خاص از باكتري ها در اكوسيستم ( برای تعیین نقش آنها در تخمير شكمبه اي) با تكنيك ها معمول و سنتی مشکل است چون تعداد زياد تست هاي بیو شيميايي انجام می گیرد و حتي در مورد بعضي از ميكروب هاي غالب موجود در اكوسيستم شكمبه دقت کافی وجود ندارد. این ممکن است به دلیل فشار انتخاب محیط کشت استفاده شده برای شمارش میکروب ها باشد چون تعداد نسبی این میکروب ها زمانی که در یک پتری دیش کشت داده می شوند در مقایسه با فعالیت متابولیکی در اکوسیستم تغییر خواهد کرد. علاوه بر این، بخش خيلي زیادی از ميكروب هاي شكمبه غير قابل كشت می باشند، اما در تخمير شكمبه اي فعال هستند. به هر حال، براي تحقيق به تعدادی تكنيك بهتر به منظور تشخيص كميت ميكروب هاي ویژه در اين اكوسيستم ضروری است،که بتواند اشكالات نامبرده شده از تكنيك هاي معمول و سنتی مطالعه ي اكولوژي ميكروبي شكمبه را رفع کند. تعداد زيادي از باكتري هايي كه در شكمبه حضور دارند غير قابل كشت هستند به طوري كه تعداد كل باكتري هاي زنده بر روي يك محیط کشت خاص نسبت به شمارش ميكروسكوپي باكتري ها به میزان زیادی کمتر است. یک محیط كشت واحد قابل دسترس وجود ندارد که بتواند رشد تمام باکتریهای قابل کشت شکمبه را حمایت کند. به هر حال، اطلاعات موجود در مورد باکتر یهای قابل کشت شكمبه کامل نیست. طبقه بندي باکتری هاي شكمبه بر پايه ويژگي هاي فنوتیپی و تست هاي بیوشيميايي براي مطالعه ي تنوع ميان ارگانیسم های زنده قابل کشت کافی نمی باشد. مطالعات روی بیولوژی مولکولی جنس های شناخته شده باكتري هاي شكمبه نشان مي دهد كه Prevotella ruminicola ، Butyribirio fibrisolvens و Ruminococus بيان كننده تكامل نژادي گروههاي مختلف باكتري ها مي باشند، علي رغم اين حقيقت كه گونه هاي از اين جنس ها از نظر فنوتيپي و بيوشيميايي شبيه هستند. مطالعه معمول و سنتي جداسازي و توصيف ميكروب هاي قابل كشت شكمبه مشكل است چون با تغيير جيوه تنوع زيادي در گروههاي مختلف ميكروب هاي شكمبه ايجاد مي گردد.
به هر حال، يك چنين تنوعي در تعداد باكتري هاي شكمبه مي تواند با بكارگيري پروب هاي DNA اليگونوكلئوتيدي مختلف، هومولوگ هاي براي برخي از 16S rRNA باكتريها مطالعه شود. پروب كلي مي تواند براي تخمين كل توده ميكروبي بكار گرفته شود و يك پروب مخصوص گونه مي تواند به منظور تخمين سهم نسبي كل rRNA از يك گونه باكتري هاي خاص استفاده شود . همان طور كه نسبت 16S rRNA به كل RNA سلولي برروي منحني رشد تغيير نمي كند، 16S rRNA مي تواند به عنوان يك معيار جمعيت كل باكتريايي در شكمبه استفاده شود. پروب هاي DNA خاص مي تواند همچنين بكار برده شود براي يك گونه باكتريايي واحد در يك جمعيت مخلوط بكار گرفته شود به شرطي كه تراكم باكتريايي مربوطه بيش از ده ميليون سلول در هر ميلي ليتر از محتويات شكمبه باشد. تاجيما و همكاران پرايمرهاي PCR را براي تشخيص 13 گونه از باكتري هاي شكمبه طراحي كردند و اين پرايمرها را به روش PCR real time براي تعيين تعداد باكتري ها در اكوسيستم ميكروبي شكمبه مورد استفاده قرار دادند. اين گروه در دانشگاه ايلينويز آمريكا ، براي اولين بار PCR real-time را در اكولوژي ميكروبي شكمبه به كار بردند و مشخص كردند كه اين روش مي تواند يكي از مهمترين تكنيك هايي باشد كه براي مطالعه تنوع در تعداد نسبي ميكروبي ناشي از تغييرات جيوه استفاده مي شود، از طرفي براي مطالعه استقرار گونه هاي بهبود يافته از باكتري هاي ويژه در شكمبه هم مي توان از اين تكنيك استفاده كرد. به علاوه ، اين سري از پرايمرها براي شناسايي اوليه ي باكتري هاي جديد جدا شده از شكمبه حيوانات اهلي و وحشي مي تواند كاربرد داشته باشد . اين تكنيك هاي جديد ممكن است همچنين به فهم مكانيسم استفاده از غذا در شكمبه كمك كند . تا سالهاي اخير تصور مي شد كه در شكمبه به حيوانات تغذيه شده با جيره غني از نشاسته ، باكتري استرپتوكوكوس بويس (Streptococcus bovis) به عنوان باكتري استفاده كننده از نشاسته غالب مي باشد ، اما مطالعات با Real time PCR نشان داد كه تعداد Streptococcus bovis در زمان تغيير جيره از پايه علوفه به كنسانتره در اكثر حيوانات تحت تاثير قرار نمي گيرد ولي به جاي آن باكتري استفاده كننده از اسيد لاكتيك يعني Megasphaera elsdenii افزايش مي يابد و در نتيجه آن در شكمبه غلظت لاكتات كمتر و پروپيانات بيشتر مي شود. براي هيدروليز نشاسته ميكروب هاي ديگري ممكن است فعال شوند. به هر حال ، به نظر مي رسد كه با استفاده از تكنيك هاي بيولوژي مولكولي جديدتر ، نقش متابوليكي مطرح شده براي گروههاي مختلف باكتريايي تغيير كند و در سالهاي جديد سناريوي ميكروبيولوژي شكمبه به طور كامل دچار تغيير و دگرگوني خواهد شد.
منابع:
1. Hobson, P. N., The Rumen Microbial Eco-system, Elsevier Applied
Science, London, 1989.
2. Thauer, R. K., Jumgermann, K. and Decker, K., Energy conservation
in chemotrophic anaerobic bacteria. Bacteriol. Rev., 1977,
91, 100–180.
3. Stewart, C. S., Duncan, S. H. and Richardson, A. J., The inhibition
of fungal cellulolysis by cell free preparations from ruminococci.
FEMS Microbiol. Lett., 1992, 97, 83–88.
ساکنین اکوسیستم ميكروبي شكمبه، يك تشكيلات پيچيده اي از گروههاي مختلف ميكروبي است که یک ارتباط همزیستی با دام ميزبان دارد، این ارتباط همزيستي براي تبديل غذا های ليگنو سلولزي به اسيدهاي چرب فرار است. که این اسید های چرب فرار منبع انرژی حیوان می باشند. اكوسيستم شکمبه اختصاصی شده و در یک دامنه محدود PH بافری شده است، این دامنهPH به حیوان کمک می کند تا بتواند یک اکوسیستم پایدار را نگهداری کند به طوری که، ورود میکروب های آلوده به شکمبه از طریق مصرف آب و خوراک اختلالی در فعالیت آنها ایجاد نشود. اكوسيستم ميكروبي شكمبه حيوانات اهلي مانند گاو ، گوسفند، بز بخوبی مطالعه شده است، اما اين مطالعات در مورد بوفالو و نشخوار كنندگان وحشی کافی نیست. استفاده از تكنيك های زيست شناسي مولكولي براي تشخيص و توصيف ميكروب هاي شكمبه الزامی است، كه در اين بررسي به آن تاکید شده است.
مقدمه:
در كشورهاي منطقه استوايي جهان، نشخوار كنندگان با محصولات فرعی كشاورزي لیگنو سلولزی مانند، کاه غلات، علوفه، باگاس نيشكر، شاخ و برگ درختان و دانه های روغنی مانند بادام زميني، كتان، mohua، neem و خردل تغذیه می شوند. بازدهي حيوانات نشخوار كننده در استفاده از این دامنه وسیع مواد خوراکی به علت تنوع بالاي اكوسيستم ميكروب هاي شكمبه است که شامل باكتريها(1011-1010 سلول در هر میلی لیتر،50 بيش از جنس)، پروتوزا مژه دار(106-104 در هر میلی لیتر، از 25جنس)، قارچ هاي بي هوازي (105-103 زعو سپور به ازاء هر میلی لیتر، از 5 جنس) و باكترخوار ها (109- 108 به ازاء هر میلی متر) می باشد. بیشتر این تعداد قابل تغییر می باشد. خاصیت سینرژیستی و آنتاگونیسمی در ميان گروههاي مختلف ميكروب ها و حتي در ميان جنس هاي مختلف از یک گروه یکسان وجود دارد. بنابراين تعیین نقش هر یک از میکروب های موجود در شکمبه را پیچیده و مشکل می سازد. نتيجه نهايي واكنش های انجام شده در شكمبه، تبديل زیستی خوراك به منبع انرژي (اسيدهاي چرب فرار زنجير كوتاه) است. که برای حیوان قابل استفاده می باشد، اين ميكروب ها در شكمبه تحت تاثیر محدوديت هاي مختلف زنده می مانند كه این محدودیت ها ممكن است طبيعي يا مرتبط با خوراك باشند بنابراين مقداري از خوراك ها به طوریکه بعضی از خوراک دارای مقادیر قابل توجهی مواد ضد تغذیه ای هستند، که این فاکتور ها رشد برخی از میکروب های طبیعی شکمبه را محدود می کنند.
متن اصلی:
اكوسيستم ميكروبي شكمبه در عین حال که زمان پویا، پایدار می باشد. زمانی که اكوسيستم پايدار در شکمبه بر قرار شود و عمل تبدیل زیستی خوراک ها به اسيدهاي چرب فرار به خوبی انجام می شود. در يك نشخوار كننده سالم با وجود اینکه ميليون ها ميكروب هر روز شكمبه را به واسطه غذا، نوشيدن آب و هوا مورد حمله قرار مي دهند آلودگی اکوسیستم اتفاق نمی افتد. اكوسيستم پویا است حیوان جمعيت ميكروب ها به طور قابل ملاحظه اي بر اثر تغييرات جيره تغییر می کند، به این دلیل که با اجزاء جدید خوراك سازگاری ایجاد گردد اين امر اتفاق مي افتد، زيرا ميكروب هاي شكمبه براي بقا با يك سری از محدوديت هاي شايع در شكمبه و هر جسم آلوده كننده اي باید سازگاری پیدا کنند، در غیر این صورت این محدودیت ها باعث حذف آنها می شود. محدوديت هاي اصلی محيطي زیاد هستند، از جمله آن ها می توان به شرایط هوازي، ظرفيت بافري بالا و فشار اسمزي و رقابت saprophytic در ميان ميكروب ها براي بقايشان اشاره کرد. بی هوازي بودن محیط شكمبه يك محدوديت بزرگ در اكوسيستم شكمبه است، كه به تبدیل انرژي و استفاده از آن توسط حيوان ميزبان کمک می کند. ميزان انرژي آزاد شده توسط فرآیند انتقال الكترون به گیرنده نهایی الكترون یستگی دارد. در ميكروب هاي هوازي، آخرينگیرنده ي الكترون اكسيژن است و انرژي آزاد شده به شكل ATP می باشد و در مقايسه با انرژي آزاد شده در باکتریهای غیر هوازی که گیرنده ی نهایی الكترون يك تركيب آلي است بسیار بیشتر می باشد. شرايط بي هوازي در شكمبه بوسيله گازهای توليد شده در طي تخمير، به عنوان دي اكسيد كربن، متان و مقدار ناچيز هيدروژن حفظ می شود.مقداري از اكسيژن که از طریق مصرف خوراک وارد شکمبه می شود بوسيله میکروبهای غير هوازي اختياري در شكمبه مورد استفاده قرار می گیرند بنابراين شرايط بی هوازي كامل توليد و نگهداري مي شود. به هر حال، ميكروب هايي كه قادر به تحمل چنین پتانسیل احیاء پایینی هستند(350 – میلی وات) قادر به زندگي در شكمبه هستند و بقیه از شكمبه حذف مي شوند. ظرفيت بافري بالا و فشار اسمزي نيز رشد و حمله ميكروب ها را محدود می کنند. تعدادی از ميكروب هاي شكمبه یکسری تركيبات ضد ميكروبي تولید می کنند كه موجب کاهش رشد ديگر ميكروب هاي حاضر در اكوسيستم شکمبه می شوند. نشخوارکنندگان عمدتا با محصولات فرعی کشاورزی- صنعتی تغذیه می شوند،این محصولات حاوی فاکتورهای ضد تغذیه ای زیادی هستند و می توانند بعنوان مهارکننده برای تعدادی از میکروب های شکمبه عمل کنند. ترکیبات ضد تغذیه ای مانند تانن ها، لیگنین ها، ساپونین ها، میموزین ها و غیره در گیاهان سنتز می شود. برای اینکه آنها را در برابر حمله میکروبها حفظ کنند. به هر حال این ترکیبات دارای فعالیت ضد میکروبی هستند. زمانی که این گیاهان توسط حیوانات مصرف می شوند، این ترکیبات رشد انواع مختلف میکروب ها (مفید و نامطلوب) در شکمبه را محدود می کنند.
تكنيك های مولكولی براي شناسایی ميكروب هاي شكمبه :
همان گونه که در بالا بحث شد، اكوسيستم ميكروب هاي شكمبه پيچيده است و مسعول تبديل زيستي خوراك هاي ليگنو سلولزی به اسيدهاي چرب فرار می باشد، به هر حال وظيفه ويژه هر یک از ميكروب هاي اختصاصي شكمبه مهم است همان طوري كه رقابت در بين ميكروب هاي اكوسيستم براي بقا مهم است. تعيين تعداد گونه ی خاص از باكتري ها در اكوسيستم ( برای تعیین نقش آنها در تخمير شكمبه اي) با تكنيك ها معمول و سنتی مشکل است چون تعداد زياد تست هاي بیو شيميايي انجام می گیرد و حتي در مورد بعضي از ميكروب هاي غالب موجود در اكوسيستم شكمبه دقت کافی وجود ندارد. این ممکن است به دلیل فشار انتخاب محیط کشت استفاده شده برای شمارش میکروب ها باشد چون تعداد نسبی این میکروب ها زمانی که در یک پتری دیش کشت داده می شوند در مقایسه با فعالیت متابولیکی در اکوسیستم تغییر خواهد کرد. علاوه بر این، بخش خيلي زیادی از ميكروب هاي شكمبه غير قابل كشت می باشند، اما در تخمير شكمبه اي فعال هستند. به هر حال، براي تحقيق به تعدادی تكنيك بهتر به منظور تشخيص كميت ميكروب هاي ویژه در اين اكوسيستم ضروری است،که بتواند اشكالات نامبرده شده از تكنيك هاي معمول و سنتی مطالعه ي اكولوژي ميكروبي شكمبه را رفع کند. تعداد زيادي از باكتري هايي كه در شكمبه حضور دارند غير قابل كشت هستند به طوري كه تعداد كل باكتري هاي زنده بر روي يك محیط کشت خاص نسبت به شمارش ميكروسكوپي باكتري ها به میزان زیادی کمتر است. یک محیط كشت واحد قابل دسترس وجود ندارد که بتواند رشد تمام باکتریهای قابل کشت شکمبه را حمایت کند. به هر حال، اطلاعات موجود در مورد باکتر یهای قابل کشت شكمبه کامل نیست. طبقه بندي باکتری هاي شكمبه بر پايه ويژگي هاي فنوتیپی و تست هاي بیوشيميايي براي مطالعه ي تنوع ميان ارگانیسم های زنده قابل کشت کافی نمی باشد. مطالعات روی بیولوژی مولکولی جنس های شناخته شده باكتري هاي شكمبه نشان مي دهد كه Prevotella ruminicola ، Butyribirio fibrisolvens و Ruminococus بيان كننده تكامل نژادي گروههاي مختلف باكتري ها مي باشند، علي رغم اين حقيقت كه گونه هاي از اين جنس ها از نظر فنوتيپي و بيوشيميايي شبيه هستند. مطالعه معمول و سنتي جداسازي و توصيف ميكروب هاي قابل كشت شكمبه مشكل است چون با تغيير جيوه تنوع زيادي در گروههاي مختلف ميكروب هاي شكمبه ايجاد مي گردد.
به هر حال، يك چنين تنوعي در تعداد باكتري هاي شكمبه مي تواند با بكارگيري پروب هاي DNA اليگونوكلئوتيدي مختلف، هومولوگ هاي براي برخي از 16S rRNA باكتريها مطالعه شود. پروب كلي مي تواند براي تخمين كل توده ميكروبي بكار گرفته شود و يك پروب مخصوص گونه مي تواند به منظور تخمين سهم نسبي كل rRNA از يك گونه باكتري هاي خاص استفاده شود . همان طور كه نسبت 16S rRNA به كل RNA سلولي برروي منحني رشد تغيير نمي كند، 16S rRNA مي تواند به عنوان يك معيار جمعيت كل باكتريايي در شكمبه استفاده شود. پروب هاي DNA خاص مي تواند همچنين بكار برده شود براي يك گونه باكتريايي واحد در يك جمعيت مخلوط بكار گرفته شود به شرطي كه تراكم باكتريايي مربوطه بيش از ده ميليون سلول در هر ميلي ليتر از محتويات شكمبه باشد. تاجيما و همكاران پرايمرهاي PCR را براي تشخيص 13 گونه از باكتري هاي شكمبه طراحي كردند و اين پرايمرها را به روش PCR real time براي تعيين تعداد باكتري ها در اكوسيستم ميكروبي شكمبه مورد استفاده قرار دادند. اين گروه در دانشگاه ايلينويز آمريكا ، براي اولين بار PCR real-time را در اكولوژي ميكروبي شكمبه به كار بردند و مشخص كردند كه اين روش مي تواند يكي از مهمترين تكنيك هايي باشد كه براي مطالعه تنوع در تعداد نسبي ميكروبي ناشي از تغييرات جيوه استفاده مي شود، از طرفي براي مطالعه استقرار گونه هاي بهبود يافته از باكتري هاي ويژه در شكمبه هم مي توان از اين تكنيك استفاده كرد. به علاوه ، اين سري از پرايمرها براي شناسايي اوليه ي باكتري هاي جديد جدا شده از شكمبه حيوانات اهلي و وحشي مي تواند كاربرد داشته باشد . اين تكنيك هاي جديد ممكن است همچنين به فهم مكانيسم استفاده از غذا در شكمبه كمك كند . تا سالهاي اخير تصور مي شد كه در شكمبه به حيوانات تغذيه شده با جيره غني از نشاسته ، باكتري استرپتوكوكوس بويس (Streptococcus bovis) به عنوان باكتري استفاده كننده از نشاسته غالب مي باشد ، اما مطالعات با Real time PCR نشان داد كه تعداد Streptococcus bovis در زمان تغيير جيره از پايه علوفه به كنسانتره در اكثر حيوانات تحت تاثير قرار نمي گيرد ولي به جاي آن باكتري استفاده كننده از اسيد لاكتيك يعني Megasphaera elsdenii افزايش مي يابد و در نتيجه آن در شكمبه غلظت لاكتات كمتر و پروپيانات بيشتر مي شود. براي هيدروليز نشاسته ميكروب هاي ديگري ممكن است فعال شوند. به هر حال ، به نظر مي رسد كه با استفاده از تكنيك هاي بيولوژي مولكولي جديدتر ، نقش متابوليكي مطرح شده براي گروههاي مختلف باكتريايي تغيير كند و در سالهاي جديد سناريوي ميكروبيولوژي شكمبه به طور كامل دچار تغيير و دگرگوني خواهد شد.
1. Hobson, P. N., The Rumen Microbial Eco-system, Elsevier Applied
Science, London, 1989.
2. Thauer, R. K., Jumgermann, K. and Decker, K., Energy conservation
in chemotrophic anaerobic bacteria. Bacteriol. Rev., 1977,
91, 100–180.
3. Stewart, C. S., Duncan, S. H. and Richardson, A. J., The inhibition
of fungal cellulolysis by cell free preparations from ruminococci.
FEMS Microbiol. Lett., 1992, 97, 83–88.
