I ricercatori hanno scoperto migliaia di nuove specie batteriche negli escrementi di erbivori che vivono ad alta quota, con potenziali applicazioni nella modifica genetica e nella diminuzione delle emissioni

Nell’ambiente estremo dell’altopiano del Qinghai-Tibet, la regione più alta della Terra, i ricercatori cinesi hanno scoperto una risorsa straordinaria: l’apparato digerente degli animali da pascolo autoctoni.

Come spiegato qui, uno studio quinquennale approfondito ha rivelato che le deiezioni di yak, pecore tibetane, antilopi e altri erbivori dell’altopiano contengono migliaia di specie microbiche che non erano mai state documentate dalla scienza. Questi microrganismi sono promettenti per il progresso in diversi campi della biotecnologia.

Tra le scoperte vi sono ceppi batterici in grado di scomporre la cellulosa, il componente principale delle pareti cellulari delle piante, utilizzata nella produzione di carta, tessuti e cartone. Altri ceppi dimostrano il potenziale di ridurre la produzione di metano da parte del bestiame agricolo.

Secondo il team di ricerca, le informazioni genomiche raccolte potrebbero anche contribuire allo sviluppo di tecnologie avanzate di modifica genetica, composti antimicrobici e varie applicazioni biotecnologiche.

“Gli animali adattati a condizioni estreme rappresentano fonti preziose per la scoperta di nuove funzioni biologiche nei microbi intestinali”, hanno affermato gli scienziati nella loro pubblicazione sulla rivista Microbiome.

La ricerca rappresenta la prima mappatura completa dei batteri intestinali nei mammiferi originari dell’altopiano tibetano del Qinghai, evidenziando quanto la biodiversità microbica rimanga ancora inesplorata in tutto il mondo.

Questo lavoro fa parte del Secondo programma di spedizione scientifica e ricerca sull’altopiano tibetano. I ricercatori dell’Università di Yunnan e del BGI-Research hanno raccolto oltre 5.000 campioni fecali freschi da sei erbivori dell’altopiano: yak, pecore tibetane, antilopi, bovini, cavalli e asini selvatici noti come kiang.

L’analisi iniziale di 1.412 campioni ha rivelato che l’88% conteneva specie microbiche non ancora documentate.

Il ricercatore capo Zhang Zhigang dell’Università dello Yunnan ha sottolineato l’importanza strategica di catalogare queste risorse biologiche, osservando che i paesi che guidano tali scoperte possono stabilire il controllo sugli elementi funzionali brevettabili.

Zhang ha citato come esempio il sistema di editing genomico CRISPR-Cas, che si basa su enzimi che tagliano con precisione il DNA. Il database del team potrebbe rivelare nuovi enzimi adatti alle applicazioni di editing genetico con una maggiore stabilità e precisione di targeting.

Il team di ricerca intende inoltre esplorare lo sviluppo di farmaci a piccole molecole, composti progettati per penetrare nelle cellule e influenzare specifici percorsi biologici.

La ricercatrice del BGI Li Xiaoping ha spiegato che il suo team ha applicato le conoscenze acquisite dagli studi sul microbioma intestinale umano e degli animali da laboratorio all’analisi della fauna selvatica.

“Gli erbivori dell’altopiano consumano una quantità notevole di materia vegetale, il che significa che il loro apparato digerente contiene numerosi enzimi che degradano la cellulosa”, ha osservato Li. Il team sta attualmente verificando quali enzimi guidano questo processo di degradazione attraverso esperimenti di laboratorio.

I ricercatori stanno anche studiando i batteri che aiutano gli yak a produrre meno metano rispetto ai bovini. Due ceppi batterici recentemente identificati hanno mostrato risultati promettenti nei test di laboratorio condotti utilizzando il liquido ruminale dei bovini, riducendo la produzione di metano rispetto ai gruppi di controllo.

“Stiamo progettando sperimentazioni su animali vivi per determinare se questi batteri producono effetti simili all’interno degli organismi viventi”, ha affermato Li. “Il successo potrebbe contribuire in modo significativo alla riduzione delle emissioni di gas serra nell’agricoltura”.