Como funciona a relação simbiótica entre as bactérias ruminais e os ruminantes?

A digestão de cada ser vivo está adaptada aos seus hábitos alimentares. No caso dos ruminantes, como boi, carneiro, cabra, girafa, veado, camelo, entre outros, que se alimentam de vegetais, o estômago é muito desenvolvido e se divide em pança ou rúmen; barrete ou retículo; folhoso ou omaso e coagulador ou abomaso.

Quando esses animais estão com o alimento na boca, eles o mastigam muito pouco. Uma vez deglutido, esse alimento vai para o rúmen, onde é amassado e sofre a ação de bactérias, protozoários e fungos que degradam a celulose encontrada no alimento ingerido. Depois de fermentados, os carboidratos dos vegetais (celulose, amido e açucares) produzirão ácidos orgânicos que serão absorvidos pelas papilas ruminais encontradas na parede do rúmen, fornecendo energia ao animal, além de vitaminas, metano e gás carbônico.

Depois que esse alimento é processado no rúmen, ele segue para o retículo. Lá há glândulas salivares – semelhantes às que os seres humanos possuem na boca, mas com várias bactérias e protozoários que têm a função de continuar a degradação da celulose iniciada no rúmen. Uma vez no retículo, esse alimento é misturado à saliva, e, então, volta para a boca para ser mastigado novamente. No retículo desse animal há inúmeras pregas que retêm corpos estranhos, como pregos, pedras, arames, impedindo que eles passem para os outros compartimentos e causem danos e até a morte do animal.

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Depois de muito mastigar o alimento regurgitado, os ruminantes o engolem. Esse alimento é direcionado para o folhoso, assim chamado por possuir inúmeras lâminas musculares que se assemelham às folhas de um livro. Nessas lâminas musculares há papilas cuja função é a absorção de água, sais minerais, ácidos graxos e redução das partículas alimentares.

Depois que sai do folhoso, o alimento segue para o coagulador, que corresponde ao estômago dos seres humanos. Lá, há glândulas que secretam enzimas, como a pepsina e o pepsinogênio, hormônios (gastrina), ácido clorídrico e água. É no coagulador que ocorre a digestão das proteínas e também das bactérias oriundas do rúmen e do retículo.

A absorção do alimento que se iniciou no coagulador é finalizada no intestino delgado com a ação das enzimas pancreáticas (tripsina, quimiotripsina, amilase pancreática, lipase) e de enzimas intestinais (lactase, maltase, sacarase, dissacaridases, entre outras). No intestino delgado há vilosidades que permitem a maior parte da digestão e absorção de todos os nutrientes.

No intestino grosso, a maior parte da água ingerida é absorvida e por conter pequena quantidade de microrganismos semelhantes aos encontrados no rúmen, também há fermentação e degradação da celulose do substrato que lá alcançam.

 Digestão de celulose nos vertebrados

Muitos dos mamíferos são herbívoros, dependem assim de alimentos essenciais para a digestão da celulose. Muitos animais ruminantes dependem também de microorganismos simbiônticos para a digestão da celulose.

Os ruminantes incluem alguns dos mais importantes animais domésticos produtores de carne e leite (gado, ovelha e cabras), que possuem tratos digestivos especializados para a digestão da celulose.

O estômago de um ruminante consiste de diversos compartimentos, ou seja, o verdadeiro (estômago digestivo) é chamado de abomaso, é precedido por diversos compartimentos grandes, o maior deles é chamado de rúmen, funciona como um grande tanque de fermentação onde o alimento que foi misturado com saliva, sofre uma fermentação intensa, encontrando nesse compartimento grande número de bactérias e protozoários causando a degradação da celulose e a tornam disponível a digestão complementar. Os produtos da fermentação (na maior parte ácidos acéticos, propiônicos e butírico) são absorvidos e utilizados, o dióxido de carbono e o metano formados no processo de fermentação, onde são liberados pela eructação.

A ruminação, ou mastigação do bolo alimentar, consiste na regurgitação e remastigarão de substâncias fibrosas indigestivas, consequentemente engolidas novamente assim se da o nome para seu grupo, alimento reentra no rúmen, ele sofre uma outra fermentação. As partículas que foram decompostas passam para outras partes do estômago, onde são sujeitas aos sucos digestivos usuais no abomaso. Os produtos fermentados no rúmen são a principal fonte de energia.

A saliva de um ruminante nada mais é que uma solução diluída de bicarbonato de sódio, que serve como um tampão e como um meio de fermentação adequado para os microorganismos. A quantidade se saliva que um ruminante secreta diariamente é estimado em 6 a 16 litros em ovelhas e cabras e de 100 litros a 190 litros no gado.

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Os protozoários do rúmen são ciliados que superficialmente se assemelham as formas livres como paramécios, ocorrendo em grandes números que chegam a vários milhares por milímetro de conteúdo do rúmen. Os ciliados são organismos anaeróbicos obrigatórios e satisfazem suas necessidades energéticas por meio de processos fermentativos. A produção energética é relativamente baixa para os microorganismos, tornando assim disponível o produto de fermentação ao animal hospedeiro. Assim a digestão da celulose é a único modo de ficar disponível aos mamíferos, a perda relativamente pequena para os microorganismos simbiônticos é insignificante.

Esses microorganismos do rúmen contribuem de muitas outras formas para a nutrição do hospedeiro, ou seja, eles podem sintetizar proteína a partir de compostos de nitrogênio inorgânico, tais como os sais de amônio. É particularmente útil que a uréia (eliminado na urina), possa ser adicionada ao alimento dos ruminantes e aumentar a síntese protéica.

A síntese protéica microbiana no rúmen é de estrema importância quando o animal é alimentado com ração de baixa qualidade. Descobriu-se que em um camelo alimentado com uma dieta quase sem proteínas, virtualmente não excreta uréia na urina. A uréia continua sendo a formada no metabolismo, mas ao invés de ser excretada na urina, ela reentra no rúmen, através da parede desse órgão e em parte com a saliva. Dentro do mesmo ela hidrolisada em dióxido de carbono e amônia, sendo a ultima utilizada pelos microorganismos para a ressíntes de proteína.
 

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