Γιατί τα μηρυκαστικά είναι ικανά να αφομοιώσουν την κυτταρίνη;

Τα μηρυκαστικά, συμπεριλαμβανομένων των αγελάδων, των προβάτων, των κατσικιών και των ελαφιών, είναι φυτοφάγα ζώα που διαθέτουν ένα εξειδικευμένο πεπτικό σύστημα, κοινώς γνωστό ως σύστημα ζύμωσης του εμπρόσθιου εντέρου, το οποίο τους επιτρέπει να επεξεργάζονται αποτελεσματικά την κυτταρίνη, έναν σύνθετο υδατάνθρακα που παράγουν σε μεγάλο βαθμό τα κυτταρικά τοιχώματα των φυτών από.

Το σύστημα ζύμωσης του πρόσθιου εντέρου αποτελείται από τέσσερα κύρια διαμερίσματα:

1. Rumen: Η κοιλιά είναι μια μεγάλη δεξαμενή ζύμωσης που χρησιμεύει ως κεντρικός κόμβος της πεπτικής διαδικασίας. Είναι το σπίτι σε έναν ποικίλο πληθυσμό δισεκατομμυρίων μικροοργανισμών, συμπεριλαμβανομένων των βακτηρίων, των πρωτόζωων και των μυκήτων, που σχηματίζουν συλλογικά το μικροβίωμα της μεγάλης κοιλίας.

2. Δίκτυο: Συνδεδεμένο με τη μεγάλη κοιλία, το δίκτυο είναι μια δομή που μοιάζει με κηρήθρα που λειτουργεί ως «σταθμός διαλογής» για την κατάποση τροφής.

3. Omasum: Το omasum, γνωστό και ως «βιβλίο των φύλλων», απορροφά περαιτέρω νερό και θρεπτικά συστατικά από το πέψη.

4. Abomasum: Το αβμάμα είναι το «αληθινό στομάχι» του μηρυκαστικού, όπου απελευθερώνονται γαστρικές εκκρίσεις και ένζυμα για να διασπάσουν τις πρωτεΐνες και να προετοιμάσουν το πέψη για περαιτέρω πέψη και απορρόφηση στο λεπτό έντερο.

Η διαδικασία της πέψης της κυτταρίνης στο πεπτικό σύστημα των μηρυκαστικών περιλαμβάνει τα ακόλουθα βήματα:

1. Κατάποση και παλινδρόμηση: Τα μηρυκαστικά ξεκινούν καταναλώνοντας μεγάλες ποσότητες φυτικού υλικού, το οποίο καταπίνουν χωρίς να το μασήσουν καλά. Αυτή η μερικώς μασημένη τροφή, που ονομάζεται cud, αποθηκεύεται προσωρινά στην κοιλιά.

2. Ζύμωση στην κοιλιά: Το απόσταγμα αναρροφάται και αναμιγνύεται με το σάλιο πριν επιστραφεί στην κοιλιά για ζύμωση. Τα μικρόβια της μεγάλης κοιλίας χρησιμοποιούν ένζυμα, όπως οι κυτταρινάσες, για να διασπάσουν την κυτταρίνη σε απλούστερα σάκχαρα, όπως η γλυκόζη και τα πτητικά λιπαρά οξέα.

3. Μικροβιακή Πρωτεϊνική Σύνθεση: Οι μικροοργανισμοί της μεγάλης κοιλίας χρησιμοποιούν τα προϊόντα διάσπασης της κυτταρίνης, μαζί με άλλα θρεπτικά συστατικά που υπάρχουν στη διατροφή, για να συνθέσουν μικροβιακές πρωτεΐνες. Αυτές οι πρωτεΐνες γίνονται πολύτιμη πηγή αμινοξέων που συμβάλλουν στις διατροφικές ανάγκες των μηρυκαστικών.

4. Απορρόφηση και πέψη: Το χώνεμα, το οποίο είναι ένα σύνθετο μείγμα μικροβιακών κυττάρων, φυτικού υλικού που έχει υποστεί μερική ζύμωση και άλλων θρεπτικών ουσιών, περνά μέσα από το δίκτυο, το ομφαλό και τελικά στο αβύσμα. Στο αβύσμα, οι γαστρικές εκκρίσεις και τα ένζυμα διασπούν τα μικροβιακά κύτταρα, τις φυτικές ίνες και άλλα εύπεπτα συστατικά. Στη συνέχεια, τα θρεπτικά συστατικά απορροφώνται στο λεπτό έντερο και το υπόλοιπο δύσπεπτο υλικό αποβάλλεται ως απόβλητο.

Η διαδικασία ζύμωσης της μεγάλης κοιλίας όχι μόνο επιτρέπει στα μηρυκαστικά να αφομοιώσουν αποτελεσματικά την κυτταρίνη, αλλά συμβάλλει επίσης στην παραγωγή πτητικών λιπαρών οξέων, τα οποία χρησιμεύουν ως σημαντική πηγή ενέργειας για τα μηρυκαστικά. Η συμβιωτική σχέση μεταξύ του μηρυκαστικού και των μικροβίων του της μεγάλης κοιλίας είναι ζωτικής σημασίας για την πρόσβαση στη θρεπτική αξία της διατροφής με βάση τα ινώδη φυτά, επιτρέποντας σε αυτά τα φυτοφάγα να ευδοκιμήσουν σε περιβάλλοντα όπου υπάρχει άφθονη τροφή πλούσια σε κυτταρίνη.