Miksi märehtijät pystyvät sulattamaan selluloosaa?

Märehtijät, mukaan lukien lehmät, lampaat, vuohet ja peurat, ovat kasvinsyöjiä, joilla on erikoistunut ruoansulatusjärjestelmä, joka tunnetaan yleisesti nimellä esisuolafermentointijärjestelmä, jonka avulla ne voivat käsitellä tehokkaasti selluloosaa, monimutkaista hiilihydraattia, josta suurelta osin kasvien soluseinät muodostuvat. /b>

Esisuon käymisjärjestelmä koostuu neljästä pääosastosta:

1. Pitsi: Pitsi on suuri käymisastia, joka toimii ruoansulatusprosessin keskeisenä keskuksena. Se on koti monimuotoiselle populaatiolle miljardeja mikro-organismeja, mukaan lukien bakteerit, alkueläimet ja sienet, jotka yhdessä muodostavat pötsin mikrobiomin.

2. Reticulum: Pitsiin yhdistetty verkkokalvo on hunajakennomainen rakenne, joka toimii nautitun ruoan "lajitteluasemana".

3. Omasum: Omasum, joka tunnetaan myös nimellä "lehtikirja", imee edelleen vettä ja ravintoaineita ruoansulatuskanavasta.

4. Abomasum: Abomasum on märehtijän "todellinen vatsa", jossa mahalaukun eritteitä ja entsyymejä vapautuu hajottamaan proteiineja ja valmistamaan ruuansulatusta myöhempää ruoansulatusta ja imeytymistä varten ohutsuolessa.

Selluloosan pilkkoutumisprosessi märehtijöiden ruoansulatusjärjestelmässä sisältää seuraavat vaiheet:

1. Nieleminen ja regurgitaatio: Märehtijät alkavat kuluttaa suuria määriä kasvimateriaalia, jonka he nielevät ilman perusteellista pureskelua. Tämä osittain pureskeltava ruoka, nimeltään cud, varastoidaan väliaikaisesti pötsiin.

2. Fermentaatio pötsissä: Cud ruiskutetaan ja sekoitetaan syljen kanssa ennen kuin se palautetaan pötsiin käymistä varten. Pitsimikrobit käyttävät entsyymejä, kuten sellulaaseja, pilkkomaan selluloosaa yksinkertaisemmiksi sokereiksi, kuten glukoosiksi ja haihtuviksi rasvahapoiksi.

3. Mikrobiproteiinisynteesi: Pitsimikro-organismit käyttävät selluloosan hajoamistuotteita yhdessä muiden ruokavaliossa olevien ravintoaineiden kanssa mikrobiproteiinien syntetisoimiseen. Näistä proteiineista tulee arvokas aminohappojen lähde, jotka myötävaikuttavat märehtijöiden ravitsemuksellisiin tarpeisiin.

4. Imeytyminen ja ruoansulatus: Ruoansulatus, joka on monimutkainen seos mikrobisoluista, osittain fermentoidusta kasvimateriaalista ja muista ravintoaineista, kulkee verkkokalvon, omasumin läpi ja lopuksi abomasumiin. Mahalaukun eritteet ja entsyymit hajottavat mikrobisoluja, kasvikuituja ja muita sulavia komponentteja. Ravinteet imeytyvät sitten ohutsuolessa ja jäljelle jäänyt sulamaton materiaali poistuu jätteeksi.

Pötsissä käymisprosessi ei ainoastaan ​​mahdollista märehtijöiden tehokkaasti sulattaa selluloosaa, vaan se edistää myös haihtuvien rasvahappojen tuotantoa, jotka toimivat märehtijöille tärkeänä energialähteenä. Märehtijän ja sen pötsin mikrobien välinen symbioottinen suhde on ratkaisevan tärkeä kuitupitoisen kasvipohjaisen ruokavalion ravintoarvon saamiseksi, jolloin nämä kasvinsyöjät voivat menestyä ympäristöissä, joissa on runsaasti selluloosaa sisältävää ruokaa.