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Evaluation of rumen methanogen diversity in cattle fed diets containing dry corn distillers grains and condensed tannins using PCR-DGGE and qRT-PCR analyses.

Mohammed, R., Zhou, M., Koenig, K.M., Beauchemin, K.A., et Guan, L.L. (2011). « Evaluation of rumen methanogen diversity in cattle fed diets containing dry corn distillers grains and condensed tannins using PCR-DGGE and qRT-PCR analyses. », Animal Feed Science and Technology, 166-167, p. 122-131. doi : 10.1016/j.anifeedsci.2011.04.061  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Les tanins condensés (TC) et les drêches de distillerie de maïs provenant de la production d’éthanol pourraient réduire la production de CH4 entérique des ruminants en raison de leurs propriétés antimicrobiennes et de leur forte teneur en lipides, respectivement. Toutefois, leurs effets sur la communauté des bactéries méthanogènes du rumen des bovins n’ont pas été étudiés. Dans la présente recherche, nous voulions évaluer l’effet des drêches et solubles de distillerie de maïs séchés (DSDMS) et des TC provenant d’Acacia mearnsii ajoutés à l’alimentation des bovins sur les bactéries méthanogènes du rumen. Pour ce faire, nous avons eu recours à la PCR‑électrophorèse en gel de gradient dénaturant (PCR-DGGE) ainsi qu’à la PCR quantitative en temps réel (qRT-PCR). Nous avons utilisé huit génisses de race bouchère pourvues d’une canule ruminale selon un plan en carré latin 4 × 4 avec répétitions sur des périodes de 35 jours. Les rations, exprimées en g DSDMS matière sèche (MS)/kg de MS étaient les suivantes : témoin (tém.; 0 DSDMS), 200 DSDMS, 400 DSDMS et 400 DSDMS plus 25 g de TC (400 DSDMS + TC). Les jours 25 et 28 de chaque période, avant de nourrir les animaux, nous avons prélevé des échantillons du digesta ruminal de 4 sites différents du rumen. Nous avons utilisé l’ADN total extrait des échantillons de digesta ruminal (soit 0,5 mL de liquide + 0,5 g de solides combinés par génisse pour chaque période) pour produire des amplicons de gènes partiels de l’ARNr 16S. Nous avons soumis à la PCR-DGGE les produits obtenus au moyen de la PCR. Les profils méthanogènes PCR-DGGE détectables pour les périodes 1 et 2 étaient groupés tandis que ceux des périodes 3 et 4 ont formé un second groupe. Nous avons détecté 25 bandes PCR-DGGE distinctes en tout, dont 16 ont été clonées avec succès et séquencées. La séquence de 11 bandes était entre 97 et 100% semblable à celle de Methanobrevibacter sp., ce qui a été corroboré par le regroupement de 10 de ces bandes avec cette espèce à la suite de l’analyse phylogénétique des séquences. Les bandes restantes ont formé un groupe avec Methanosphaera stadmanae. Même si nous n’avons observé aucun effet de la ration sur l’ensemble des profils méthanogènes PCR-DGGE, la proportion des bandes 4, 5, 6, 7, 9 et 11 a augmenté et celle des bandes 16 et 18 a diminué avec l’augmentation de DSDMS dans l’alimentation. Les bandes 13 et 19 étaient présentes pour toutes les rations sauf la ration 400 DSDMS + TC. L’analyse par PCR quantitative en temps réel a révélé que le nombre de copies du gène méthanogène entier de l’ARNr 16S ne différait pas entre les rations. Les résultats d’analyses par PCR-DGGE et qRT-PCR donnent à penser que l’ajout de DSDMS ou d’un mélange de DSDMS et de TC a modifié la diversité des bactéries méthanogènes du rumen sans avoir d’effet sur le nombre total de copies du gène méthanogène de l’ARNr 16 associé, ce qui, par conséquent, indique que le nombre de copies d’une espèce méthanogène particulière pourrait être nécessaire pour expliquer la modification de la diversité des bactéries méthanogènes du rumen.

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