El Dr. Bill Pinchak, especialista en nutrición animal de Texas AgriLife Research en Vernon, es el líder de la investigación en cuestión. Pinchak dirige un equipo de científicos que están utilizando equipamiento tecnológico de avanzada, metagenómica, para determinar cómo los cambios en la dieta afectan a las comunidades microbianas en el tracto digestivo de los bovinos y cómo estos cambios pueden aumentar el riesgo de las enfermedades.
La metagenómica es un campo de la microbiología molecular, donde la presencia de un microbio se determina mediante la identificación de su ADN en una muestra, en lugar de tratar de hacer crecer el microorganismo en un cultivo, dijo el Dr. Jason Osterstock, científico de la salud animal en rumiantes de AgriLife Research en Amarillo y parte del equipo de investigadores. Pinchak, que también es jefe en el Proyecto de Investigación del engorde, dijo que quiere entender el rol de las comunidades microbianas del rumen en las enfermedades metabólicas, especialmente el timpanismo espumoso del ganado por el pastoreo de trigo de invierno. El timpanismo es una enfermedad costosa y, a veces puede resultar mortal, con un estimado de 400 millones de dólares de impacto negativo en la industria del ganado vacuno. El objetivo de la investigación es determinar las interacciones entre los microbios del rumen que conducen a la aparición y duración de la enfermedad.
Según Osterstock, el estudio de cada género o especie microbiana en el rumen sólo proporciona parte de la historia. De hecho, el rumen es un sistema microbiano complejo compuesto de bacterias, protozoos y hongos, donde el impacto de una especie microbiana específica depende de la actividad de los otros microorganismos en el sistema. Por eso, la metagenómica es un enfoque ideal para el estudio de estas comunidades microbianas, ya que menos del 10% de los microbios del rumen pueden ser cultivadas usando métodos de rutina anaeróbica. La labor actual del equipo se ha centrado en las poblaciones de bacterias en el rumen, utilizando métodos de secuenciación y bioinformática para clasificar los géneros de bacterias que están presentes en diferentes condiciones de alimentación. Recientemente los expertos han completado la primera genómica basada en la caracterización de las poblaciones de bacterias de novillos asociados con el cambio del forraje de temporada cálida a una dieta de forraje de temporadas frías. El estudio incluyó 14 novillos en dos períodos de tiempo.
Durante su investigación, los científicos encontraron que la distribución de los géneros bacterianos cambió dramáticamente cuando el ganado hizo la transición de una dieta de heno de Bermuda a trigo de invierno. Además, los análisis determinaron que las comunidades bacterianas son claramente diferentes en la fibra, líquidos y fracciones enteras del rumen dentro del rumen.
En general, varios grupos de diferentes bacterias se produjeron con el heno de pasto Bermuda que con las dietas de forraje de trigo, lo que es consistente con el aumento del tiempo de retención ruminal de la hierba de Bermuda menos digerible.
Durante el estudio, se encontraron con que algunos grupos específicos de bacterias aumentan, disminuyen, aparecen o desaparecen de una dieta a la otra, destacando la complejidad, la plasticidad y la especificidad de las poblaciones de bacterias en el rumen. Estos resultados apuntan hacia la posibilidad de utilizar una secuenciación metagenómica más profunda, incluida la caracterización de microbios no bacterianos, para obtener una mejor resolución y comenzar a desentrañar las relaciones más complejas en futuros estudios, finalizó Pinchak.