Por que os ruminantes são capazes de digerir a celulose?

A capacidade dos ruminantes de digerir o material vegetal fibroso que constitui sua dieta primária é um feito notável, que é possibilitado pela estrutura única e pelos habitantes microbianos de seu trato digestivo.

Ruminantes, incluindo vacas, ovelhas, cabras e veados, são herbívoros que possuem um sistema digestivo especializado, comumente conhecido como sistema de fermentação do intestino anterior, que lhes permite processar eficientemente a celulose, um carboidrato complexo que constitui em grande parte as paredes celulares das plantas. de.

O sistema de fermentação anterior consiste em quatro compartimentos principais:

1. Rúmen: O rúmen é um grande tanque de fermentação que serve como centro central do processo digestivo. É o lar de uma população diversificada de bilhões de microrganismos, incluindo bactérias, protozoários e fungos, que coletivamente formam o microbioma ruminal.

2. Retículo: Conectado ao rúmen, o retículo é uma estrutura semelhante a um favo de mel que funciona como uma “estação de classificação” dos alimentos ingeridos.

3. Omaso: O omaso, também conhecido como “livro de folhas”, absorve ainda mais água e nutrientes da digesta.

4. Abomaso: O abomaso é o "verdadeiro estômago" do ruminante, onde as secreções gástricas e enzimas são liberadas para quebrar as proteínas e preparar a digesta para posterior digestão e absorção no intestino delgado.

O processo de digestão da celulose no sistema digestivo dos ruminantes envolve as seguintes etapas:

1. Ingestão e Regurgitação: Os ruminantes começam consumindo grandes quantidades de material vegetal, que engolem sem mastigar bem. Esse alimento parcialmente mastigado, denominado ruminante, é armazenado temporariamente no rúmen.

2. Fermentação no Rúmen: A ruminação é regurgitada e misturada com saliva antes de ser devolvida ao rúmen para fermentação. Os micróbios ruminais utilizam enzimas, como as celulases, para quebrar a celulose em açúcares mais simples, como a glicose e os ácidos graxos voláteis.

3. Síntese de Proteína Microbiana: Os microrganismos ruminais utilizam os produtos da degradação da celulose, juntamente com outros nutrientes presentes na dieta, para sintetizar proteínas microbianas. Estas proteínas tornam-se uma valiosa fonte de aminoácidos que contribuem para as necessidades nutricionais dos ruminantes.

4. Absorção e Digestão: A digesta, que é uma mistura complexa de células microbianas, material vegetal parcialmente fermentado e outros nutrientes, passa pelo retículo, pelo omaso e, finalmente, pelo abomaso. No abomaso, as secreções gástricas e as enzimas decompõem as células microbianas, as fibras vegetais e outros componentes digeríveis. Os nutrientes são então absorvidos no intestino delgado e o material indigestível restante é eliminado como resíduo.

O processo de fermentação ruminal não só permite aos ruminantes digerir eficientemente a celulose, mas também contribui para a produção de ácidos graxos voláteis, que servem como uma importante fonte de energia para os ruminantes. A relação simbiótica entre o ruminante e os seus micróbios ruminais é crucial para aceder ao valor nutricional da dieta fibrosa à base de plantas, permitindo que estes herbívoros prosperem em ambientes onde os alimentos ricos em celulose são abundantes.