Das Metatranskriptom der bakteriellen Darmgemeinschaft von Forellen in Abhängigkeit verschiedener Fütterungsstrategien und Stresssituationen (MetaBac)

• Antragstellerin: Professorin Dr. Stéphanie Céline Hornburg
• Fachliche Zuordnung: Tierzucht, Tierernährung, Tierhaltung
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 401653591

Die bakterielle Gemeinschaft im Darm von Fischen, das sogenannte Darm-Mikrobiom, interagiert auf verschiedenste Arten mit dem Stoffwechsel und dem Immunsystem seines Wirts. Vor allem für kommerziell genutzte Fischarten fehlt allerdings eine genaue Beschreibung dieser Interaktionen. Die Mikrobiomforschung in der Aquakultur konzentrierte sich bisher vor allem auf die strukturelle Zusammensetzung der bakteriellen Gemeinschaft (Wer ist da?) und kaum auf ihre Funktion (Was kann es?). In früheren Studien konnte bereits gezeigt werden, dass sich Haltungsumwelt, genetische Herkunft, physiologische Veränderungen, Stressbelastung und vor allem Futter auf die strukturelle Zusammensetzung des Mikrobioms auswirken. Das geplante Forschungsvorhaben legt durch eine Metatranskriptomanalyse des Darm-Mikrobioms seinen Fokus deshalb auf eine funktionelle Charakterisierung des Fischmikrobioms und untersucht sowohl die Struktur, wie auch die funktionalen Eigenschaften des Darm-Mikrobioms von Regenbogenforellen in Abhängigkeit verschiedener Fütterungsstrategien und kontinuierlicher Stressbelastung. Vor allem eigene Vorarbeiten zum Einfluss des Futters auf das Darm-Mikrobiom und bisherige Forschungsergebnisse zur Wirkung der bakteriellen Gemeinschaft auf die Stressresistenz von Fischen, bilden die Grundlage für die Hypothese, dass das Mikrobiom eine Verbindung zwischen Nährstoffversorgung und Stressresistenz herstellen könnte. Eine erfolgreiche Aquakultur basiert vor allem auf einer optimalen Nährstoffversorgung und einer stressfreien Haltungsumwelt. Gerade in kommerziellen Fischzuchten wirkt sich chronischer Haltungsstress trotz optimaler Fütterung stark auf das Fischwachstum und damit auf den Produktionserfolg aus. Da frühere Studien außerdem einen Einfluss des genetischen Hintergrunds auf die Zusammensetzung des Mikrobioms vermuten lassen, wird dieser ebenfalls betrachtet, indem Forellen aus zwei unterschiedlichen Zuchtlinien in einem speziellen Versuchsansatz direkt miteinander verglichen werden. Der zu ermittelnde Datensatz wird also nicht nur eine strukturelle Analyse der mikrobiellen Gemeinschaft im Fischdarm ermöglichen (Wer ist da?), sondern vor allem auch eine funktionelle Charakterisierung des Mikrobioms (Was kann es?), und wird damit eine wichtige Lücke im Verständnis über die Struktur und die Funktion des Mikrobioms in Aquakulturarten schließen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen