Zakaj so prežvekovalci sposobni prebaviti celulozo?

Prežvekovalci, vključno s kravami, ovcami, kozami in jeleni, so rastlinojede živali, ki imajo poseben prebavni sistem, splošno znan kot fermentacijski sistem predželudca, ki jim omogoča učinkovito predelavo celuloze, kompleksnega ogljikovega hidrata, iz katerega so večinoma sestavljene celične stene rastlin. od.

Fermentacijski sistem v predčrevesju je sestavljen iz štirih glavnih predelkov:

1. Rumen: Vamp je velika fermentacijska posoda, ki služi kot osrednje središče prebavnega procesa. Je dom raznolike populacije milijard mikroorganizmov, vključno z bakterijami, protozoji in glivami, ki skupaj tvorijo mikrobiom vampa.

2. Retikulum: Retikulum, povezan z vampom, je satju podobna struktura, ki deluje kot "razvrščevalna postaja" za zaužito hrano.

3. Omasum: Omasum, znan tudi kot "listna knjiga", dodatno absorbira vodo in hranila iz prebavnega trakta.

4. Abomasum: Abomasum je "pravi želodec" prežvekovalcev, kjer se sproščajo želodčni izločki in encimi za razgradnjo beljakovin in pripravo prebavnega trakta za nadaljnjo prebavo in absorpcijo v tankem črevesu.

Proces prebave celuloze v prebavnem sistemu prežvekovalcev vključuje naslednje korake:

1. Zaužitje in regurgitacija: Prežvekovalci začnejo z uživanjem velikih količin rastlinskega materiala, ki ga pogoltnejo brez temeljitega žvečenja. Ta delno prežvečena hrana, imenovana prežvek, se začasno shrani v vampu.

2. Fermentacija v semenu: Prežvek se vrne in zmeša s slino, preden se vrne v vamp za fermentacijo. Vampovi mikrobi uporabljajo encime, kot so celulaze, za razgradnjo celuloze v enostavnejše sladkorje, kot so glukoza in hlapne maščobne kisline.

3. Sinteza mikrobnih beljakovin: Mikroorganizmi v vampu uporabljajo razgradne produkte celuloze skupaj z drugimi hranili, prisotnimi v prehrani, za sintezo mikrobnih beljakovin. Te beljakovine postanejo dragocen vir aminokislin, ki prispevajo k prehranskim potrebam prežvekovalcev.

4. Absorpcija in prebava: Prebavni trakt, ki je kompleksna mešanica mikrobnih celic, delno fermentiranega rastlinskega materiala in drugih hranil, prehaja skozi retikulum, omasum in končno v abomasum. V sirišču želodčni izločki in encimi razgradijo mikrobne celice, rastlinska vlakna in druge prebavljive sestavine. Hranila se nato absorbirajo v tankem črevesu, preostali neprebavljivi material pa se odstrani kot odpadek.

Proces fermentacije v vampu ne le omogoča prežvekovalcem učinkovito prebavo celuloze, ampak prispeva tudi k proizvodnji hlapnih maščobnih kislin, ki služijo kot pomemben vir energije za prežvekovalce. Simbiotski odnos med prežvekovalci in njihovimi vampnimi mikrobi je ključnega pomena za dostop do hranilne vrednosti vlaknaste rastlinske prehrane, kar tem rastlinojedcem omogoča, da uspevajo v okoljih, kjer je hrane, bogate s celulozo, v izobilju.