Atgremotāji savā uzturā izmanto savienojumus, kurus citas sugas, piemēram, cilvēki, nevar asimilēt. Tas ir saistīts ar plašu mikroorganismu daudzveidību, kas ir atbildīgi par šo barības vielu anaerobu sagremošanu (bez skābekļa) spureklī, izmantojot procesu, ko sauc par fermentāciju.
Tas ir nepieciešams daudzu lauksaimnieciski svarīgu sugu, piemēram, govju, izdzīvošanai. Šeit mēs jums pastāstām, kas ir spureklis un daži mikroorganismi, kas iesaistīti šajā aizraujošajā procesā.
Spureklis
Atgremotājiem (liellopiem, kazām, briežu dzimtas dzīvniekiem un aitām) ir nedaudz sarežģīta gremošanas sistēma, kas sastāv no četriem dobumiem:
- Tīkliņš.
- Spureklis.
- Omasums.
- Vēdera dobums.
Spurekļa iekšpusē tūkstošiem mikroskopisku būtņu ražo fermentus, kas palīdz sagremot augu šķiedras un šūnu materiālu. Tāpēc mēs to sakām spureklis ir mikrobu ekosistēmakur baktērijas veido 60% no mikroorganismu populācijas.
Spurekļa process
Mums tas jāzina spureklis sazinās ar muti caur barības vadu, un šie ir soļi, ko ēdiens ievēro, līdz tas tiek sagremots:
- Pirmkārt, dzīvnieki ēd augu barību. Tie satur celulozi, cieti, pektīnus un citus elementus, kurus atgremotāji nevar tieši sagremot, jo tiem nav nepieciešamo fermentu.
- Pēc tam ēdiens no mutes nonāk spureklī, kur mikroorganismi pārvērš šīs sarežģītās molekulas vienkāršākās (zemas molekulmasas taukskābes), oglekļa dioksīds un metāns.
- Kad šīs molekulas ir sadalījušās citos, kurus dzīvnieka zarnas var absorbēt, barība atgriežas mutē, kur tā tiek atkārtoti uzņemta un uzņemta.
- Visbeidzot, daļēji sagremotais ēdiens nonāk retikulā, pēc tam omasumā un vēdera dobumā, kas darbojas kā galvenais kuņģis, jo tieši tur notiek gremošanas process.
Fermentācija
Šīs mikrobu kopienas ražo fermenti ar būtiskām funkcijām ogļhidrātu sadalīšanai (no celulozes, cietes un cukuriem), kā arī slāpekļa savienojumi un lipīdi. Šo sadalīšanos veic, izmantojot procesu, ko sauc par fermentāciju.
Fermentācijas process ir būtisks enerģijas iegūšanai (ATP veidā), pašu mikroorganismu augšanai un dzīvniekam nepieciešamo molekulu, piemēram, glikozes, ražošanai. Tie ir arī ļoti svarīgi slāpekli saturošos savienojumos., kas ir būtiska olbaltumvielu sintēzei.
Tādā veidā šo dzīvnieku gremošanas sistēma iegūst enerģijas avotu, neizmantojot ārējos elementus, piemēram, B vitamīnu vai neaizvietojamās aminoskābes, jo mikroorganismi paši tos ražo iekšā.
Simbiotiskās attiecības anaerobā vidē
Mums jāuzsver, ka, kā mēs redzam, spureklis ir savstarpējas simbiozes piemērs: Atgremotāji nodrošina mikrobiem piemērotu vidi to augšanai un darbībai. Savukārt mikroorganismi piedāvā saimniekorganismam barības vielas no pārtikas, ko citādi nevarētu sagremot.
Tādā veidā atgremotājiem ir uzturs, kas bagāts ar šķiedrvielām un ar zemu olbaltumvielu saturu.
Šī riņķa ekosistēma sastāv no dažādiem mikroorganismiem, kas rada simbiotiskas attiecības vidē, kurā nav skābekļa.
Šo mikrobiotu veido baktērijas, arhejas, vienšūņi un sēnītes. Baktērijas ir visjutīgākās pret spurekļa fizikāli ķīmiskajām īpašībām. Tie, kas dominē šajā kopienā, pieder divām malām:
- Firmicutes: īpaši žanra pārstāvjiem Butyvibrio, Lachnospira, Succiniclasticum Y Ruminococcus.
- Bakteroīdi: dominējošais dzimums ir Prevotella.
Arhejas veido aptuveni 1% no mikrobu masas, un attiecībā uz eikariotiem mēs atrodam vienšūņus, kas aizņem trešdaļu no kopējā daudzuma, un dažas sēnītes.
Baktērijas
Celuloze, augu šūnu sienas galvenā sastāvdaļa, ir pareizi jāsagremo un tiem celulolītiskās baktērijas tie ir būtiski.
Šajā gadījumā pH, kas ir zemāks par 5,5, ietekmē šķiedru sagremošanas procesu, un 39 grādu temperatūra pasliktina baktēriju adhēzijas spēju.
Svarīgas ir arī amilolītiskās baktērijas sakarā ar cietes klātbūtni liellopu un graudēdāju govju uzturā.
The piena baktērijas Tie metabolizē pienskābi un kontrolē tās uzkrāšanos, tādējādi palīdzot saglabāt pH pareizā diapazonā.
Visbeidzot, pektīnu noārdošās baktērijas tiem ir arī būtiska nozīme, jo pektīns veido 10–20% no visiem šo dzīvnieku uzturā esošajiem ogļhidrātiem.
Metanogēnās arkas
Mikroorganismu darbība ir galvenais siltumnīcefekta gāzu avots lauksaimniecībā. Metānu rada metanogēnas arhijas un to iegūst kā fermentācijas galaproduktu. To uzskata par enerģijas izšķiešanu, jo tas veido 6 - 10% no kopējās enerģijas.
Kad šī gāze tiek izmesta vidē, tā veicina siltumnīcas efektu. Metanoģenēzes laikā CO2 un ūdeņraža līmenis vidē samazinās, kas ir nepieciešams. 80% metāna rodas šķiedras (celulozes) fermentācijas procesā, bet pārējie 20% - kūtsmēslu sadalīšanās laikā.
Vienšūņi
Šie mikrobi ir iesaistīti acidozes riska samazināšanā pēc pārtikas ēšanas, kurā ir augsta viegli sagremojamo cukuru koncentrācija.
90% vienšūņu pieder pie ģints Entodiminiomorphida, kuras galvenā funkcija ir celulozes hidrolīze un fermentācija. Diplopastrona afīns tai ir amilolītiska aktivitāte, ar kuru tā ražo maltozi un glikozi.
Sēnes
pastāv celulolītiskās sēnītes kas ražo noteiktus fermentus, kas spēj hidrolizēt celulozi un ksilānu. Sēnīšu aktivitāte veicina dārzeņu šūnu sienas gremošanu.
Tās ir svarīgas galvenokārt tad, kad atgremotāji norij lignificētas pamatnes. Piemēram, Neocallimastix frontalis Tas šķīst lignīnu šūnu sienās, lai baktērijas varētu viegli piekļūt celulozei.
Mikrobu nozīme
Kā redzējām, mikroorganismi ir būtiski atgremotāju ēdamās pārtikas noārdošajā metabolismā. Tātad šis ir vēl viens piemērs šo vienšūnu būtņu nozīmei dzīvnieku pasaulē.
Tāpat un nobeigumā ir jāprecizē, ka ir svarīgi, lai šī mikrobiota paliktu veselīga, lai izvairītos no dzīvnieka fizioloģiskām problēmām, piemēram, acidozes.