Varför kan idisslare smälta cellulosa?

Idisslare, inklusive kor, får, getter och rådjur, är växtätare som har ett specialiserat matsmältningssystem, allmänt känt som förtarmens jäsningssystem, som gör det möjligt för dem att effektivt bearbeta cellulosa, en komplex kolhydrat som till stor del tillverkas av växternas cellväggar. av.

Förtarmsjäsningssystemet består av fyra huvudfack:

1. Vom: Vom är ett stort jäsningskar som fungerar som det centrala navet i matsmältningsprocessen. Det är hem för en mångfaldig population av miljarder mikroorganismer, inklusive bakterier, protozoer och svampar, som tillsammans bildar vommens mikrobiomet.

2. Nätnät: Kopplad till vommen är nätnätet en bikakeliknande struktur som fungerar som en "sorteringsstation" för intagen föda.

3. Omasum: Omasumen, även känd som "lövboken", absorberar ytterligare vatten och näringsämnen från matsmältningen.

4. Abomasum: Abomasum är idisslarens "sanna mage", där magsekret och enzymer frigörs för att bryta ner proteiner och förbereda matsmältningen för ytterligare matsmältning och absorption i tunntarmen.

Processen för cellulosarötning i matsmältningssystemet hos idisslare involverar följande steg:

1. Förtäring och uppstötningar: Idisslare börjar med att konsumera stora mängder växtmaterial som de sväljer utan att tugga ordentligt. Denna delvis tuggade föda, som kallas cud, lagras tillfälligt i vommen.

2. Jäsning i vommen: Drösseln återuppstår och blandas med saliv innan den återförs till vommen för jäsning. Vommikroberna använder enzymer, som cellulaser, för att bryta ner cellulosa till enklare sockerarter, som glukos och flyktiga fettsyror.

3. Mikrobiell proteinsyntes: Vommikroorganismerna använder nedbrytningsprodukterna av cellulosa, tillsammans med andra näringsämnen som finns i kosten, för att syntetisera mikrobiella proteiner. Dessa proteiner blir en värdefull källa till aminosyror som bidrar till idisslarens näringsbehov.

4. Absorption och matsmältning: Matsmältningen, som är en komplex blandning av mikrobiella celler, delvis fermenterat växtmaterial och andra näringsämnen, passerar genom reticulum, omasum, och slutligen in i abomasum. I magen bryter magsekret och enzymer ner mikrobiella celler, växtfibrer och andra smältbara komponenter. Näringsämnena tas sedan upp i tunntarmen, och det resterande osmältbara materialet elimineras som avfall.

Vomfermenteringsprocessen gör det inte bara möjligt för idisslare att effektivt smälta cellulosa, utan den bidrar också till produktionen av flyktiga fettsyror, som fungerar som en viktig energikälla för idisslare. Det symbiotiska förhållandet mellan idisslare och dess vommikrober är avgörande för att få tillgång till näringsvärdet i den fibrösa växtbaserade kosten, vilket gör att dessa växtätare kan frodas i miljöer där cellulosarik mat finns i överflöd.