家畜栄養生理学実験 2017

この授業では、前半はウシ(反芻動物)、後半はラット(単胃動物)を用いて、動物が摂取した飼料がお腹の中でどう代謝されていくのかを考えます。
慣れない実験に戸惑いながらも、がんばる初々しい3年生の模様をお伝えします。

第1回　ルーメン液サンプリング、pH測定、in vitro培養の準備およびプロトゾア観察

前半のウシ(反芻動物)編では、ルーメン液を採取した後、試験管内(in vitro)で粗飼料多給と濃厚飼料多給を模した条件で培養し、それぞれの培養液中に含まれる微生物や微生物による発酵産物の解析から、反芻動物のルーメン内発酵について考えていきます。

初回の実験ではウシからルーメン液を採取し、pH測定と微生物の一種であるプロトゾアの観察を行いました。さらに採取したルーメン液を試験管内の培地に接種しました。

今年は、TAがウシからルーメン液を採取しました。
写真は元々ルーメン液を採取する予定だった羊です。

今週は写真が少なくてすみません。
来週は粗飼料多給区、濃厚飼料多給区それぞれの糖質分解酵素の活性を測定します。
実験の基礎であるピペッティングを実践するとともに、酵素による飼料の分解について調べていきます。それでは、次回もお楽しみに！
（担当：松葉）

第2回　糖質分解酵素の活性測定

前半のウシ(反芻動物)編では、ルーメン液を採取した後、粗飼料多給と濃厚飼料多給を模した条件で培養し、培養液中に含まれる微生物や発酵産物の解析から、反芻動物のルーメン発酵について考えていきます。

2回目の実験ではin vitro培養サンプルの糖質分解酵素(アミラーゼ・セルラーゼ)の活性を測定し、粗飼料多給条件および濃厚飼料多給条件でこれらの酵素活性がどのように異なるのかを確認しました。

今回は繰り返しピペット操作を行う実験でした。班員全員で協力して頑張っていました.

試験管に必要な試薬を加えていくのですが、サンプル数が多いので取り違わないように真剣です。

加熱が終わったら、マイクロプレートに分注します。
写真は分注前の準備としてサンプルに水を加えて、希釈しているところです。

今回は粗飼料多給区、濃厚飼料多給区それぞれの糖質分解酵素の活性を測定しました。
次回はSCFA濃度、アンモニア態窒素濃度の測定を行います。
それでは、次回もお楽しみに！
（担当：松葉）

第3回　SCFA濃度およびアンモニア態窒素濃度の測定

3回目の実験では、短鎖脂肪酸（SCFA）とアンモニア態窒素濃度を測定し、飼料中の糖質が宿主動物のエネルギー源に変換されることを理解し、微生物タンパク質の合成に必要なアンモニアが生成されていることを確認しました。

アンモニア態窒素濃度の測定は、ドラフト内での作業となります。まず、TAによるお手本です。

今回はマイクロピペット操作が重要です。慣れないかもしれませんが、頑張ってください。

マイクロプレートに分注していきます。前回の酵素活性と同様に吸光度を測定して、アンモニア態窒素濃度を求めます。

ガスクロマトグラフィーの結果待ちです。この後、アンモニア態窒素の結果と合わせて、エクセルにまとめました。

今回の栄養生理学実験は以上です。
次回はルーメン細菌からのDNA抽出とPCRを行います。
それでは、次回もお楽しみに！
（担当：松葉）

第4回　ルーメン細菌からのDNA抽出とPCR反応

前半のヒツジ(ルーメン)編では、粗飼料を多給した区と濃厚飼料を多給した区を設定し、それらの飼料がお腹の中でどのように分解・発酵されていくのかを見ていきます。
今回は、ヒツジの第一胃(ルーメン)で大事なはたらきをしているルーメン細菌叢がどのように変化しているのかを探る第一ステップとしてルーメン内容物からのDNA抽出とPCRを行いました。

今回の栄養生理学実験は以上です。前半の実験も残りわずかとなってきました。
次回はルーメンから離れて、単胃動物であるマウスの給与試験の準備としてマウスの群分けを行います。
それでは、次回もお楽しみに！
（担当：渡部）

第5回　マウスの体重測定・群分け

後半のマウス（単胃動物）編では、高脂肪食を給与したマウスを用いて、健康と栄養状態を表す一連の指標を分析しながら、食物繊維の効果について考えていきます。5回目の実験では、5週齢のマウス19個体を体重測定し、2群に分けました。これから3週間、このマウスたちをお世話していきます。

まずは鈴木先生から試験の目的と意義の説明です。どのような効果を期待できるのでしょうか？

一匹ずつ体重を測定しているところです。この後、普通食と高脂肪食の２区に分けていきます。

NFDが普通食、HFDが高脂肪食を意味しています。両区で体重差が生じないように分けました。

今回の栄養生理学実験は以上です。
次回はルーメン内の細菌をDGGEにより菌叢解析を行います。
それでは、次回もお楽しみに！
（担当：松葉）

第6回　Real‐time PCRによる繊維分解菌と可溶性糖類利用菌の定量

前半のウシ(ルーメン)編では、粗飼料を多給した区と濃厚飼料を多給した区を設定し、それらの飼料がお腹の中でどのように分解・発酵されていくのかを見ていきます。
これまでの実験では、粗肥料と濃厚飼料のバランスを変えると、短鎖脂肪酸、アンモニア態窒素に違いが出ることを確認しました。これは、それぞれの飼料分解に関与するルーメン細菌の種類が異なるためです。
今回の実験では、ルーメン内で代表的な繊維分解菌、可溶性糖類利用菌および総細菌をReal‐time PCRにより定量し、それぞれの細菌種の動態をモニターしました。