Prečo sú prežúvavce schopné stráviť celulózu?

Prežúvavce, vrátane kráv, oviec, kôz a jeleňov, sú bylinožravce, ktoré majú špecializovaný tráviaci systém, bežne známy ako fermentačný systém predžalúdkov, ktorý im umožňuje efektívne spracovávať celulózu, komplexný sacharid, z ktorého sa vo veľkej miere vyrábajú steny rastlinných buniek z.

Systém fermentácie predžalúdkov pozostáva zo štyroch hlavných oddelení:

1. Rumen: Bachor je veľká fermentačná kaďa, ktorá slúži ako centrálny uzol tráviaceho procesu. Je domovom rozmanitej populácie miliárd mikroorganizmov vrátane baktérií, prvokov a húb, ktoré spoločne tvoria mikrobióm bachora.

2. Retikulum: Retikulum spojené s bachorom je štruktúra podobná plástu, ktorá funguje ako „triediaca stanica“ pre požitú potravu.

3. Omasum: Omasum, tiež známe ako „listová kniha“, ďalej absorbuje vodu a živiny z tráveniny.

4. Abomasum: Slez je „pravý žalúdok“ prežúvavca, kde sa uvoľňujú žalúdočné sekréty a enzýmy, ktoré štiepia bielkoviny a pripravujú tráveninu na ďalšie trávenie a vstrebávanie v tenkom čreve.

Proces trávenia celulózy v tráviacom systéme prežúvavcov zahŕňa nasledujúce kroky:

1. Požitie a regurgitácia: Prežúvavce začínajú konzumáciou veľkého množstva rastlinného materiálu, ktorý prehĺtajú bez dôkladného žuvania. Táto čiastočne rozžutá potrava, nazývaná cud, sa dočasne uchováva v bachore.

2. Fermentácia v bachore: Mlieko sa regurgituje a zmieša so slinami predtým, ako sa vráti do bachora na fermentáciu. Mikróby v bachore využívajú enzýmy, ako sú celulázy, na rozklad celulózy na jednoduchšie cukry, ako je glukóza a prchavé mastné kyseliny.

3. Syntéza mikrobiálnych bielkovín: Mikroorganizmy v bachore využívajú produkty rozkladu celulózy spolu s ďalšími živinami prítomnými v potrave na syntézu mikrobiálnych proteínov. Tieto bielkoviny sa stávajú cenným zdrojom aminokyselín, ktoré prispievajú k nutričným potrebám prežúvavcov.

4. Absorpcia a trávenie: Trávenina, ktorá je zložitou zmesou mikrobiálnych buniek, čiastočne fermentovaného rastlinného materiálu a iných živín, prechádza cez retikulum, omasum a nakoniec do abomasa. V abomasu žalúdočné sekréty a enzýmy rozkladajú mikrobiálne bunky, rastlinné vlákna a iné stráviteľné zložky. Živiny sa potom vstrebávajú v tenkom čreve a zvyšný nestráviteľný materiál sa vylučuje ako odpad.

Proces fermentácie v bachore umožňuje prežúvavcom nielen efektívne tráviť celulózu, ale prispieva aj k tvorbe prchavých mastných kyselín, ktoré slúžia ako dôležitý zdroj energie pre prežúvavce. Symbiotický vzťah medzi prežúvavcom a jeho mikróbmi v bachore je rozhodujúci pre prístup k nutričnej hodnote vláknitej rastlinnej stravy, čo umožňuje týmto bylinožravcom prosperovať v prostrediach, kde je dostatok potravy bohatej na celulózu.