Wiederkäuer verwenden in ihrer Nahrung Verbindungen, die andere Arten wie der Mensch nicht aufnehmen können. Dies ist einer Vielzahl von Mikroorganismen zu verdanken, die für die anaerobe Verdauung (ohne Sauerstoff) dieser Nährstoffe im Pansen verantwortlich sind. durch einen Prozess namens Fermentation.
Dies ist für viele Arten von landwirtschaftlicher Bedeutung, wie zum Beispiel Kühe, überlebensnotwendig. Hier erklären wir Ihnen, was der Pansen ist und welche Mikroorganismen an diesem faszinierenden Prozess beteiligt sind.
Pansen
Wiederkäuer (Rinder, Ziegen, Hirsche und Schafe) haben ein etwas komplexes Verdauungssystem, das aus vier Hohlräumen besteht:
- Das Absehen.
- Der Pansen.
- Das omasum.
- Der Labmagen.
Im Pansen produzieren Tausende von mikroskopisch kleinen Wesen Enzyme, die bei der Verdauung von Pflanzenfasern und Zellmaterial helfen. Deshalb sagen wir das der Pansen ist ein mikrobielles Ökosystem, wobei Bakterien 60% der Mikroorganismenpopulation ausmachen.
Pansenprozess
Das müssen wir wissen der Pansen kommuniziert über die Speiseröhre mit dem Mund, und dies sind die Schritte, die das Essen bis zur Verdauung durchläuft:
- Zuerst, Tiere essen pflanzliche Nahrung. Diese enthalten Zellulose, Stärke, Pektine und andere Elemente, die Wiederkäuer nicht direkt verdauen können, da ihnen die notwendigen Enzyme fehlen.
- Die Nahrung gelangt dann vom Mund in den Pansen, wo Mikroorganismen wandeln diese komplexen Moleküle in einfachere um (niedermolekulare Fettsäuren), Kohlendioxid und Methan.
- Sobald diese Moleküle in andere zerlegt wurden, die der Darm des Tieres aufnehmen kann, kehrt die Nahrung in den Mund zurück, wo sie wieder aufgenommen und wieder aufgenommen wird.
- Schließlich gelangt die halbverdaute Nahrung zum Retikulum, dann zum Muttermund und dem Labmagen, der als Hauptmagen fungiert. weil hier der Verdauungsprozess stattfindet.
Fermentation
Diese mikrobiellen Gemeinschaften produzieren Enzyme mit essentiellen Funktionen zum Abbau von Kohlenhydraten (aus Zellulose, Stärke und Zucker) sowie stickstoffhaltigen Verbindungen und Lipiden. Diese Zersetzung erfolgt durch einen Prozess namens Fermentation.
Der Fermentationsprozess ist essentiell für die Gewinnung von Energie (in Form von ATP), für das Wachstum von Mikroorganismen selbst und für die Produktion lebenswichtiger Moleküle für das Tier wie Glukose. Sie sind auch in stickstoffhaltigen Verbindungen sehr wichtig., das für die Proteinsynthese unerlässlich ist.
Auf diese Weise erhält das Verdauungssystem dieser Tiere eine Energiequelle, ohne auf äußere Elemente wie Vitamin B oder essentielle Aminosäuren zurückgreifen zu müssen, denn die Mikroorganismen selbst produzieren sie im Inneren.
Symbiotische Beziehung in einer anaeroben Umgebung
Wir müssen betonen, dass, wie wir sehen können, der Pansen ist ein Beispiel für eine gegenseitige Symbiose: Wiederkäuer bieten Mikroben eine geeignete Umgebung für ihr Wachstum und ihre Aktivität. Im Gegenzug bieten Mikroorganismen dem Wirt Nährstoffe aus der Nahrung, die sonst nicht verdaut werden könnten.
Auf diese Weise ernähren sich Wiederkäuer ballaststoffreich und eiweißarm.
Dieses Pansenökosystem besteht aus einer Vielzahl von Mikroorganismen, die in einer Umgebung ohne Sauerstoff eine Symbiose eingehen.
Diese Mikrobiota besteht aus Bakterien, Archaeen, Protozoen und Pilzen. Bakterien sind am anfälligsten für die physikalisch-chemischen Eigenschaften des Pansens. Diejenigen, die diese Gemeinschaft dominieren, gehören zu zwei Kanten:
- Firmen: vor allem die des Genres Butyvibrio, Lachnospira, Succiniclasticum Ja Ruminokokken.
- Bakteroidetäten: das vorherrschende geschlecht ist Prevotella.
Die Archaeen machen ungefähr 1% der mikrobiellen Masse aus, und bei den Eukaryoten finden wir Protozoen, die ein Drittel der Gesamtheit einnehmen, und einige Pilze.
Bakterien
Zellulose, der Hauptbestandteil der Zellwand von Pflanzen, muss richtig verdaut werden und ist für sie die cellulolytische Bakterien sie sind wesentlich.
In diesem Fall beeinträchtigt ein pH-Wert unter 5,5 den Faserverdauungsprozess und eine Temperatur von 39 Grad beeinträchtigt die Bakterienadhäsionsfähigkeit.
Wichtig sind auch amylolytische Bakterien aufgrund des Vorhandenseins von Stärke in der Nahrung von Rindern und getreidefressenden Kühen.
Das Milchsäurebakterien Sie verstoffwechseln Milchsäure und kontrollieren ihre Ansammlung, wodurch sie dazu beitragen, den pH-Wert im richtigen Bereich zu halten.
Endlich, das pektinabbauende Bakterien sie spielen auch eine wesentliche Rolle, da Pektin 10-20% der Gesamtkohlenhydrate in der Nahrung dieser Tiere ausmacht.
Methanogene Bögen
Die Aktivität von Mikroorganismen ist die Hauptquelle von Treibhausgasen in der Landwirtschaft. Methan wird von methanogenen Archaeen erzeugt und es wird als Endprodukt der Fermentation gewonnen. Es gilt als Energieverschwendung, da es 6 - 10 % der Gesamtenergie ausmacht.
Wenn dieses Gas in die Umwelt ausgestoßen wird, trägt es zum Treibhauseffekt bei. Während der Methanogenese sinkt der Gehalt an CO2 und Wasserstoff im Medium, was notwendig ist. 80% des Methans werden durch die Fermentation der Faser (Zellulose) erzeugt, während die restlichen 20% bei der Zersetzung des Mists entstehen.
Protozoen
Diese Mikroben sind daran beteiligt, das Risiko einer Übersäuerung nach dem Verzehr von Lebensmitteln mit einer hohen Konzentration an leicht verdaulichen Zuckern zu verringern.
90% der Protozoen gehören zur Gattung Entodiminiomorphidae, dessen Hauptfunktion die Hydrolyse und Fermentation von Cellulose ist. Diplopastron affin es hat amylolytische Aktivität, mit der es Maltose und Glucose produziert.
Pilze
existieren cellulolytische Pilze die bestimmte Enzyme produzieren, die Zellulose und Xylan hydrolysieren können. Die Pilzaktivität begünstigt die Verdauung der Zellwand von Gemüse.
Sie sind vor allem wichtig, wenn Wiederkäuer verholzte Substrate aufnehmen. Zum Beispiel, Neocallimastix frontalis Es solubilisiert das Lignin in den Zellwänden, sodass Bakterien leicht auf die Zellulose zugreifen können.
Bedeutung von Mikroben
Wie wir gesehen haben, sind Mikroorganismen für den Abbau von Lebensmitteln, die von Wiederkäuern verzehrt werden, unerlässlich. Dies ist also ein weiteres Beispiel für die Bedeutung dieser einzelligen Wesen in der Tierwelt.
Ebenso und zum Schluss muss klargestellt werden, dass es wichtig ist, dass diese Mikrobiota gesund bleibt, um physiologische Probleme des Tieres wie eine Azidose zu vermeiden.