Защо преживните животни могат да усвояват целулозата?

Преживните животни, включително крави, овце, кози и елени, са тревопасни животни, които притежават специализирана храносмилателна система, известна като предстомашна ферментационна система, която им позволява ефективно да преработват целулоза, сложен въглехидрат, от който до голяма степен са изградени стените на растителните клетки от.

Системата за ферментация на предстомашието се състои от четири основни отделения:

1. Румен: Търбухът е голяма ферментационна вана, която служи като централен център на храносмилателния процес. Той е дом на разнообразна популация от милиарди микроорганизми, включително бактерии, протозои и гъбички, които заедно образуват микробиома на търбуха.

2. Ретикулум: Свързан с търбуха, ретикулумът е подобна на пчелна пита структура, която функционира като "станция за сортиране" на погълнатата храна.

3. Омасум: Омазумът, известен също като „книга с листа“, допълнително абсорбира вода и хранителни вещества от храносмилателния тракт.

4. Абомазум: Абомасумът е „истинският стомах“ на преживното животно, където се отделят стомашни секрети и ензими, за да разграждат протеините и да подготвят храносмилателния тракт за по-нататъшно смилане и усвояване в тънките черва.

Процесът на смилане на целулозата в храносмилателната система на преживните включва следните стъпки:

1. Поглъщане и регургитация: Преживните животни започват с консумация на големи количества растителен материал, който поглъщат без да дъвчат старателно. Тази частично сдъвкана храна, наречена изживяване, се съхранява временно в търбуха.

2. Ферментация в румена: Изживяването се повръща и се смесва със слюнка, преди да се върне в търбуха за ферментация. Микробите в търбуха използват ензими, като целулази, за да разграждат целулозата до по-прости захари, като глюкоза и летливи мастни киселини.

3. Синтез на микробен протеин: Микроорганизмите в търбуха използват продуктите от разграждането на целулозата, заедно с други хранителни вещества, присъстващи в храната, за да синтезират микробни протеини. Тези протеини се превръщат в ценен източник на аминокиселини, които допринасят за хранителните нужди на преживните животни.

4. Абсорбция и смилане: Храносмилателната смес, която е сложна смес от микробни клетки, частично ферментирал растителен материал и други хранителни вещества, преминава през ретикулума, омазума и накрая в абомасума. В абомасума стомашните секрети и ензими разграждат микробните клетки, растителните влакна и други смилаеми компоненти. След това хранителните вещества се абсорбират в тънките черва, а останалият несмилаем материал се елиминира като отпадък.

Процесът на ферментация в търбуха не само позволява на преживните животни да усвояват ефективно целулозата, но също така допринася за производството на летливи мастни киселини, които служат като важен източник на енергия за преживните животни. Симбиотичната връзка между преживното животно и микробите му в търбуха е от решаващо значение за достъпа до хранителната стойност на влакнестата растителна диета, което позволява на тези тревопасни животни да процъфтяват в среди, където има изобилие от богата на целулоза храна.