Pourquoi les ruminants sont-ils capables de digérer la cellulose ?

Les ruminants, y compris les vaches, les moutons, les chèvres et les cerfs, sont des herbivores qui possèdent un système digestif spécialisé, communément appelé système de fermentation de l'intestin antérieur, qui leur permet de traiter efficacement la cellulose, un glucide complexe dont les parois cellulaires végétales sont en grande partie fabriquées. de.

Le système de fermentation intestinale antérieure se compose de quatre compartiments principaux :

1. Rumen : Le rumen est une grande cuve de fermentation qui sert de plaque tournante du processus digestif. Il abrite une population diversifiée de milliards de micro-organismes, notamment des bactéries, des protozoaires et des champignons, qui forment collectivement le microbiome du rumen.

2. Réticulum : Relié au rumen, le réticulum est une structure en forme de nid d'abeille qui fonctionne comme une « station de tri » pour les aliments ingérés.

3. Omasum : L'omasum, également connu sous le nom de « livre de feuilles », absorbe en outre l'eau et les nutriments du digesta.

4. Caillette : La caillette est le « véritable estomac » du ruminant, où les sécrétions gastriques et les enzymes sont libérées pour décomposer les protéines et préparer le digesta pour une digestion et une absorption ultérieures dans l'intestin grêle.

Le processus de digestion de la cellulose dans le système digestif des ruminants comprend les étapes suivantes :

1. Ingestion et régurgitation : Les ruminants commencent par consommer de grandes quantités de matières végétales, qu’ils avalent sans bien les mâcher. Cet aliment partiellement mâché, appelé cud, est stocké temporairement dans le rumen.

2. Fermentation dans le rumen : La rumination est régurgitée et mélangée à la salive avant d'être renvoyée dans le rumen pour fermentation. Les microbes du rumen utilisent des enzymes, telles que les cellulases, pour décomposer la cellulose en sucres plus simples, tels que le glucose et les acides gras volatils.

3. Synthèse de protéines microbiennes : Les micro-organismes du rumen utilisent les produits de dégradation de la cellulose, ainsi que d’autres nutriments présents dans l’alimentation, pour synthétiser des protéines microbiennes. Ces protéines deviennent une source précieuse d'acides aminés qui contribuent aux besoins nutritionnels des ruminants.

4. Absorption et digestion : Le digesta, qui est un mélange complexe de cellules microbiennes, de matière végétale partiellement fermentée et d'autres nutriments, passe à travers le réticulum, l'omasum et enfin dans la caillette. Dans la caillette, les sécrétions gastriques et les enzymes décomposent les cellules microbiennes, les fibres végétales et d'autres composants digestibles. Les nutriments sont ensuite absorbés dans l’intestin grêle et les matières non digestibles restantes sont éliminées sous forme de déchets.

Le processus de fermentation du rumen permet non seulement aux ruminants de digérer efficacement la cellulose, mais il contribue également à la production d’acides gras volatils, qui constituent une source d’énergie importante pour le ruminant. La relation symbiotique entre le ruminant et ses microbes du rumen est cruciale pour accéder à la valeur nutritionnelle du régime alimentaire à base de plantes fibreuses, permettant à ces herbivores de prospérer dans des environnements où la nourriture riche en cellulose est abondante.