I Ruminanti e il Loro Stomaco a Quattro Cavità
Indice Articolo
I ruminanti sono mammiferi appartenenti all’ordine degli Artiodactyla, che includono animali come giraffe, cervi, bovini, antilopi, pecore e capre. Nel particolare, i bovini possiedono uno stomaco suddiviso in quattro cavità distintive:
- Rumine: che riceve il cibo ingurgitato.
- Reticolo: riceve e suddivide il cibo proveniente dal rumine in piccoli boli per la masticazione e insalivazione.
- Omaso: riceve il cibo dalla bocca.
- Abomaso: riceve il cibo dall’omaso.
La digestione nei ruminanti inizia nell’abomaso e prosegue nell’intestino dopo la fermentazione microbica avvenuta nei prestomaci: rumine, reticolo e omaso.
Alimentazione e Processo Digestivo
I ruminanti si nutrono principalmente di foraggi contenenti cellulosa, la quale può essere metabolizzata grazie all’enzima cellulasi.
I ruminanti, non producendo direttamente l’enzima cellulasi, ospitano batteri nello stomaco o nell’intestino in grado di digerire la cellulosa e svolgono varie funzioni chiave:
Importanza dei Batteri
- Sintesi di proteine ad alta qualità come corpi microbici.
- Sintesi di proteine da fonti non proteiche contenenti azoto come l’urea.
- Sintesi di vitamina B, fondamentale per la loro salute.
Metabolismo e Alimentazione
I ruminanti possono trarre energia dalla cellulosa e da altre componenti delle piante, utilizzando quasi tutti i carboidrati e le proteine ingeriti come substrati per la fermentazione microbica. Le fibre della cellulosa costituiscono una parte significativa del peso secco delle piante, inclusi steli, foglie e radici, essendo integrate in una matrice di emicellulosa e polimeri fenolici come la lignina-carboidrati complessi.
Fermentazione e Metabolismo
La cellulosa, polimero lineare di molecole di glucosio legate da legami 1,4-β glicosidici, rappresenta un nutriente sfidante per il sistema digestivo dei vertebrati. Mancando enzimi capaci di idrolizzare tali legami, i microbi presenti nell’apparato digerente dei ruminanti svolgono un ruolo fondamentale producendo cellulasi, enzimi che catalizzano l’idrolisi della cellulosa, permettendo ai ruminanti di digerire questo materiale insieme all’emicellulosa e agli zuccheri derivanti dalla digestione di carboidrati solubili come l’amido.
Produzione di Acidi Grassi Volatili tramite Fermentazione
La fermentazione avviene in condizioni anaerobiche durante le quali gli zuccheri vengono trasformati principalmente in acidi grassi volatili (VFA) come acido acetico, acido propanoico e acido butirrico, che forniscono all’animale l’energia necessaria. Altri prodotti della fermentazione includono acido lattico, biossido di carbonio e metano, che contribuiscono a mantenere l’anaerobiosi del rumine, importante per il metabolismo della flora microbica.
Metabolismo delle Proteine durante la Fermentazione
Le proteine costituiscono anche importanti substrati per la fermentazione. Le proteine sono digerite dalle proteasi microbiche e peptidasi, generando peptidi e amminoacidi che vengono assorbiti dai microbi e utilizzati per diverse funzioni, inclusa la sintesi proteica. Tuttavia, una parte degli amminoacidi viene deaminata e utilizzata per il metabolismo dei carboidrati, trasformando gran parte delle proteine in acidi grassi volatili, che costituiscono il principale “combustibile” per gli animali nella produzione di energia.
Attraverso questo processo di fermentazione e metabolismo, i ruminanti sono in grado di sfruttare in modo efficace anche materiali come la cellulosa, trasformandoli in energia utile per il loro metabolismo.
