Přežvýkavci používají ve své stravě sloučeniny, které jiné druhy, jako jsou lidé, nemohou asimilovat. Je to díky široké rozmanitosti mikroorganismů, které jsou zodpovědné za anaerobní trávení (bez kyslíku) těchto živin v bachoru, prostřednictvím procesu zvaného fermentace.
To je nezbytné pro přežití mnoha druhů zemědělského významu, například krav. Zde vám řekneme, co je to bachor a některé mikroorganismy zapojené do tohoto fascinujícího procesu.
Bachor
Přežvýkavci (skot, kozy, jeleni a ovce) mají poněkud složitý trávicí systém, který se skládá ze čtyř dutin:
- Zaměřovací kříž.
- Bachor.
- Omasum.
- Abomasum.
V bachoru tisíce mikroskopických bytostí produkují enzymy, které pomáhají trávit rostlinná vlákna a buněčný materiál. Proto to říkáme bachor je mikrobiální ekosystém, kde bakterie tvoří 60% populace mikroorganismů.
Bachorový proces
Musíme to vědět bachor komunikuje s ústy přes jícen, a toto jsou kroky, kterými se jídlo řídí, dokud není tráveno:
- První, zvířata jedí rostlinnou potravu. Ty obsahují celulózu, škrob, pektiny a další prvky, které přežvýkavci nemohou strávit přímo, protože nemají potřebné enzymy.
- Jídlo pak přechází z úst do bachoru, kde mikroorganismy převádějí tyto složité molekuly na jednodušší (nízkomolekulární mastné kyseliny), oxid uhličitý a metan.
- Jakmile jsou tyto molekuly rozloženy na jiné, které střevo zvířete může absorbovat, potrava se vrací do úst, kde je znovu přijata a znovu přijata.
- Nakonec polotrávená potrava přechází do retikula, pak do omasa a abomasum, což je ten, který působí jako hlavní žaludek, protože tam dochází k trávicímu procesu.
Kvašení
Tato mikrobiální společenství produkují enzymy se základními funkcemi pro štěpení sacharidů (z celulózy, škrobu a cukrů), stejně jako dusíkaté sloučeniny a lipidy. Tento rozklad se provádí procesem zvaným fermentace.
Fermentační proces je nezbytný pro získání energie (ve formě ATP), pro růst samotných mikroorganismů a pro produkci základních molekul pro zvíře, jako je glukóza. Jsou také velmi důležité ve sloučeninách obsahujících dusík., který je nezbytný pro syntézu bílkovin.
Tímto způsobem trávicí systém těchto zvířat získává zdroj energie, aniž by se musel uchýlit k vnějším prvkům, jako je vitamín B nebo esenciální aminokyseliny, protože mikroorganismy je samy produkují uvnitř.
Symbiotický vztah v anaerobním prostředí
Musíme zdůraznit, že, jak vidíme, bachor je příkladem vzájemné symbiózy: Přežvýkavci poskytují mikrobům vhodné prostředí pro jejich růst a aktivitu. Mikroorganismy na oplátku nabízejí hostiteli živiny z jídla, které by jinak nebylo možné strávit.
Přežvýkavci mají tímto způsobem stravu bohatou na vlákninu a nízký obsah bílkovin.
Tento bachorový ekosystém se skládá z široké škály mikroorganismů, které navazují symbiotický vztah v prostředí, kde není kyslík.
Tato mikrobiota se skládá z bakterií, archea, prvoků a hub. Bakterie jsou nejvíce citlivé na fyzikálně -chemické vlastnosti bachoru. Ti, kteří této komunitě dominují, patří ke dvěma hranám:
- Firmicutes: zejména žánru Butyvibrio, Lachnospira, Sukciniclasticum Y Ruminococcus.
- Bacteroidetes: převládající pohlaví je Prevotella.
Archaea tvoří přibližně 1% mikrobiální hmoty, a pokud jde o eukaryoty, najdeme prvoky, které zaujímají třetinu celkového počtu, a některé houby.
Bakterie
Celulóza, hlavní složka buněčné stěny rostlin, musí být trávena správně a pro ně celulolytické bakterie jsou zásadní.
V tomto případě pH nižší než 5,5 ovlivňuje proces trávení vláken a teplota 39 stupňů zhoršuje schopnost adheze bakterií.
Důležité jsou také amylolytické bakterie kvůli přítomnosti škrobu ve stravě skotu a krav pojídajících obilí.
The mléčné bakterie Metabolizují kyselinu mléčnou a kontrolují její akumulaci, čímž pomáhají udržovat pH ve správném rozmezí.
Nakonec, bakterie degradující pektin hrají také zásadní roli, protože pektin představuje 10–20% celkových sacharidů ve stravě těchto zvířat.
Methanogenní oblouky
Aktivita mikroorganismů je hlavním zdrojem skleníkových plynů v zemědělství. Metan je generován methanogenní archea a získává se jako konečný produkt kvašení. Je považován za plýtvání energií, protože představuje 6 - 10% celkové energie.
Když je tento plyn vyloučen do životního prostředí, přispívá ke skleníkovému efektu. Během methanogeneze se hladiny CO2 a vodíku v médiu snižují, což je nutné. 80% metanu se získává kvašením vlákna (celulózy), zatímco zbývajících 20% vzniká při rozkladu hnoje.
Prvoci
Tyto mikroby se podílejí na snižování rizika acidózy po konzumaci potravin, které mají vysokou koncentraci snadno stravitelných cukrů.
90% prvoků patří do rodu Entodiminiomorphida, jehož hlavní funkcí je hydrolýza a kvašení celulózy. Diplopastron afinní má amylolytickou aktivitu, se kterou produkuje maltózu a glukózu.
Houby
existovat celulolytické houby které produkují určité enzymy schopné hydrolyzovat celulózu a xylan. Houbová aktivita podporuje trávení buněčné stěny zeleniny.
Jsou důležité především tehdy, když přežvýkavci přijímají lignifikované substráty. Například, Neocallimastix frontalis Solubilizuje lignin v buněčných stěnách, takže bakterie mají snadný přístup k celulóze.
Význam mikrobů
Jak jsme viděli, mikroorganismy jsou nezbytné v degradačním metabolismu potravy konzumované přežvýkavci. Toto je tedy další příklad důležitosti těchto jednobuněčných bytostí ve světě zvířat.
Stejně tak a na závěr je třeba objasnit, že je nezbytné, aby tato mikrobiota zůstala zdravá, aby se předešlo fyziologickým problémům u zvířete, jako je acidóza.