Drøvtyggere bruger forbindelser i deres kost, som andre arter, såsom mennesker, ikke kan assimilere. Dette er takket være en bred mangfoldighed af mikroorganismer, der er ansvarlige for anaerobt fordøjelse (uden ilt) af disse næringsstoffer i vommen, gennem en proces kaldet gæring.
Dette er nødvendigt for at overleve mange arter af landbrugsbetydning, såsom køer. Her fortæller vi dig, hvad vommen er og nogle af de mikroorganismer, der er involveret i denne fascinerende proces.
Rumen
Drøvtyggere (kvæg, geder, cervider og får) har et noget komplekst fordøjelsessystem, der består af fire hulrum:
- Reticle.
- Vommen.
- Omasum.
- Abomasum.
Inde i vommen producerer tusinder af mikroskopiske væsener enzymer, der hjælper med at fordøje plantefibre og cellulært materiale. Derfor siger vi det vommen er et mikrobielt økosystem, hvor bakterier udgør 60% af befolkningen af mikroorganismer.
Vommen proces
Det må vi vide vommen kommunikerer med munden gennem spiserøret, og disse er de trin, som maden følger, indtil den er fordøjet:
- Først, dyr spiser plantefoder. Disse indeholder cellulose, stivelse, pektiner og andre elementer, som drøvtyggere ikke kan fordøje direkte, fordi de ikke har de nødvendige enzymer.
- Maden passerer derefter fra munden til vommen, hvor mikroorganismer omdanner disse komplekse molekyler til enklere (lavmolekylære fedtsyrer), kuldioxid og metan.
- Når disse molekyler er blevet nedbrudt til andre, som dyrets tarm kan absorbere, vender maden tilbage til munden, hvor den indtages igen og indtages igen.
- Endelig passerer den halvfordøjede mad til netværket, derefter til omasum og abomasum, som er den, der fungerer som hovedmaven, fordi det er her fordøjelsesprocessen opstår.
Fermentering
Disse mikrobielle samfund producerer enzymer med essentielle funktioner til at nedbryde kulhydrater (fra cellulose, stivelse og sukker), samt nitrogenholdige forbindelser og lipider. Denne nedbrydning udføres ved en proces kaldet fermentering.
Fermenteringsprocessen er afgørende for at opnå energi (i form af ATP), for væksten af mikroorganismer selv og for at producere essentielle molekyler til dyret, såsom glucose. De er også meget vigtige i nitrogenholdige forbindelser., som er afgørende for proteinsyntese.
På denne måde opnår disse dyrs fordøjelsessystem en energikilde uden at skulle ty til eksterne elementer som vitamin B eller essentielle aminosyrer, fordi mikroorganismerne selv producerer dem indeni.
Symbiotisk forhold i et anaerobt miljø
Vi må understrege, at som vi kan se, vommen er et eksempel på mutualistisk symbiose: Drøvtyggere giver mikrober et passende miljø for deres vækst og aktivitet. Til gengæld tilbyder mikroorganismer værten næringsstoffer fra mad, der ellers ikke kunne fordøjes.
På denne måde har drøvtyggere en kost rig på fibre og lav på protein.
Dette ruminale økosystem består af en lang række mikroorganismer, som etablerer et symbiotisk forhold i et miljø, hvor der ikke er ilt.
Denne mikrobiota består af bakterier, archaea, protozoer og svampe. Bakterier er de mest modtagelige for vommens fysisk -kemiske egenskaber. Dem, der dominerer dette samfund, tilhører to kanter:
- Firmicutes: især genrens Butyvibrio, Lachnospira, Succiniclasticum Y Ruminococcus.
- Bakteroideter: det dominerende køn er Prevotella.
Archaea udgør cirka 1% af den mikrobielle masse, og hvad angår eukaryoter finder vi protozoer, som optager en tredjedel af det samlede antal, og nogle svampe.
Bakterie
Cellulose, hovedkomponenten i plantens cellevæg, skal fordøjes korrekt og for dem cellulolytiske bakterier de er afgørende.
I dette tilfælde påvirker en lavere pH end 5,5 fiberfordøjelsesprocessen, og en temperatur på 39 grader forringer bakteriekapacitet.
Også vigtige er amylolytiske bakterier på grund af tilstedeværelsen af stivelse i kosten af kvæg og kornædende køer.
Det mælkebakterier De metaboliserer mælkesyre og kontrollerer dets ophobning og hjælper dermed med at opretholde pH i det korrekte område.
Endelig er pektin-nedbrydende bakterier de spiller også en væsentlig rolle, da pektin udgør 10-20% af de samlede kulhydrater i disse dyrs kost.
Metanogene buer
Mikroorganismernes aktivitet er den vigtigste kilde til drivhusgasser i landbruget. Metan genereres af metanogene archaea og det opnås som et slutprodukt af fermentering. Det betragtes som spild af energi, fordi det repræsenterer 6-10% af den samlede energi.
Når denne gas udledes i miljøet, bidrager den til drivhuseffekten. Under methanogenese falder niveauerne af CO2 og brint i mediet, hvilket er nødvendigt. 80% af metanen dannes ved fermenteringen af fiberen (cellulose), mens de resterende 20% genereres under nedbrydningen af gødningen.
Protozoer
Disse mikrober er involveret i at reducere risikoen for acidose efter at have spist mad, der har en høj koncentration af let fordøjelige sukkerarter.
90% af protozoer tilhører slægten Entodiminiomorphida, hvis hovedfunktion er hydrolyse og fermentering af cellulose. Diplopastron affine den har amylolytisk aktivitet, hvormed den producerer maltose og glucose.
Svampe
eksisterer cellulolytiske svampe der producerer visse enzymer, der er i stand til at hydrolysere cellulose og xylan. Svampeaktiviteten favoriserer fordøjelsen af grøntsags cellevæg.
De er især vigtige, når drøvtyggere indtager lignificerede substrater. For eksempel, Neocallimastix frontalis Det opløser ligninet i cellevæggene, så bakterier let kan få adgang til cellulosen.
Betydningen af mikrober
Som vi har set, er mikroorganismer afgørende for den nedbrydende metabolisme af mad, der spises af drøvtyggere. Så dette er endnu et eksempel på betydningen af disse encellede væsener i dyreverdenen.
På samme måde og for at afslutte skal det præciseres, at det er vigtigt, at denne mikrobiota forbliver sund for at undgå fysiologiske problemer hos dyret, såsom acidose.