Ruminantlar neden selülozu sindirebiliyor?

İnekler, koyunlar, keçiler ve geyikler de dahil olmak üzere geviş getiren hayvanlar, bitki hücre duvarlarının büyük ölçüde oluşturduğu karmaşık bir karbonhidrat olan selülozu verimli bir şekilde işlemelerini sağlayan, genellikle ön bağırsak fermantasyon sistemi olarak bilinen özel bir sindirim sistemine sahip otçullardır. .

Ön bağırsak fermantasyon sistemi dört ana bölümden oluşur:

1. İşkembe: Rumen, sindirim sürecinin merkezi merkezi olarak görev yapan büyük bir fermantasyon teknesidir. İşkembe mikrobiyomunu toplu olarak oluşturan bakteriler, protozoalar ve mantarlar da dahil olmak üzere milyarlarca mikroorganizmadan oluşan çeşitli bir popülasyona ev sahipliği yapar.

2. Retikulum: İşkembeye bağlı olan retikulum, sindirilen gıdalar için bir "ayırma istasyonu" işlevi gören bal peteği benzeri bir yapıdır.

3. Omasum: "Yaprak kitabı" olarak da bilinen omasum, sindirimden gelen suyu ve besin maddelerini daha da emer.

4. Abomasum: Abomasum, geviş getiren hayvanların "gerçek midesidir"; burada mide salgıları ve enzimler salınarak proteinleri parçalanır ve sindirilen madde ince bağırsakta daha fazla sindirim ve emilim için hazırlanır.

Geviş getiren hayvanların sindirim sistemindeki selüloz sindirimi süreci aşağıdaki adımları içerir:

1. Yutma ve Regürjitasyon: Ruminantlar, iyice çiğnemeden yuttukları büyük miktarlarda bitki materyali tüketerek işe başlarlar. Geviş getiren bu kısmen çiğnenmiş besin, işkembede geçici olarak depolanır.

2. İşkembede Fermantasyon: Gevşeme, fermantasyon için işkembeye geri gönderilmeden önce kusulur ve tükürük ile karıştırılır. İşkembe mikropları, selülozu glikoz ve uçucu yağ asitleri gibi daha basit şekerlere parçalamak için selülaz gibi enzimleri kullanır.

3. Mikrobiyal Protein Sentezi: Rumen mikroorganizmaları, mikrobiyal proteinleri sentezlemek için diyette bulunan diğer besinlerle birlikte selülozun parçalanma ürünlerini kullanır. Bu proteinler, geviş getiren hayvanların beslenme ihtiyaçlarına katkıda bulunan değerli bir amino asit kaynağı haline gelir.

4. Emilim ve Sindirim: Mikrobiyal hücrelerin, kısmen fermente edilmiş bitki materyalinin ve diğer besinlerin karmaşık bir karışımı olan sindirim, retikulum, omasum ve son olarak abomasumdan geçer. Abomasumda mide salgıları ve enzimler mikrobiyal hücreleri, bitki liflerini ve diğer sindirilebilir bileşenleri parçalar. Besinler daha sonra ince bağırsakta emilir ve kalan sindirilmeyen materyal atık olarak elimine edilir.

İşkembe fermantasyonu süreci yalnızca geviş getiren hayvanların selülozu verimli bir şekilde sindirmelerini sağlamakla kalmaz, aynı zamanda geviş getiren hayvanlar için önemli bir enerji kaynağı olarak hizmet eden uçucu yağ asitlerinin üretimine de katkıda bulunur. Ruminant ve rumen mikropları arasındaki simbiyotik ilişki, lifli bitki bazlı diyetin besin değerine erişim açısından çok önemlidir ve bu otçulların selüloz açısından zengin gıdanın bol olduğu ortamlarda gelişmesine olanak tanır.