Bioquímica do Rúmen

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são divididos em quatro compartimentos o rúmen (ou pança), retículo (ou barrete), omaso (ou folhoso) e abomaso (ou coagulador). No entanto, há a classificação que definem o rúmen, retículo e o omaso como pré-estômagos sendo somente o abomaso o verdadeiro. [5]

Uma vez que deglutidado, o alimento segue para o rúmen onde bactérias, fungos e protozoários degradam a celulose, pois os produtos da degradação (açucares e ácidos biliares) servem com fonte de energia para esses microorganismos. Depois de fermentados, os carboidratos são transformados em energia, vitaminas, metano e gás carbônico. [1,7]

Depois de processado no rúmen o alimento passa para o retículo. As bactérias e protozoários presentes nas glândulas salivares dão continuidade ao processo de degradação da celulose iniciada. Depois de misturada à saliva o alimento retorna para boca, sendo assim remastigado. [7]

Logo após ser remastigado, o bolo alimentar é engolido e dirige-se para o omaso. Nele estão presentes diversas lâminas musculares que realizam contrações omasais responsáveis pela absorção de água, ácidos graxos, sais minerais e por redução das partículas alimentares. [7,8]

Depois de feita a redução, o bolo alimentar é encaminhado para o estômago verdadeiro – abomaso. Nesse compartimento o alimento presente é submetido à ação enzimática. Com a ação de glândulas os produtos secretados são: enzimas, como a pepsina e o pepsinogênio, hormônios (gastrina), ácido clorídrico e água. [7,8]

O até então bolo alimentar, agora é denominado quimo e têm uma consistência fluida. Agora localizado no intestino delgado sofre a finalização de absorção com ação de enzimas pancreáticas e intestinais. [8,9]

Na fase final a maior parte da água é absorvida no intestino grosso. Por conter microorganismos semelhantes ao do rúmen, ocorre a fermentação e degradação da celulose. As sobras da digestão são posteriormente eliminadas pelo ânus. [7]

2.1.1. Rúmen

O rúmen corresponde ao maior dos pré-estômagos. Ele é formado por estruturas musculares chamadas de pilares ruminais (saco dorsal, ventral, caudodorsal e caudoventral). Esses pilares movimentam o alimento pelo rúmen misturando conteúdos sólidos com líquidos. Como já dito anteriormente ele serve como um reservatório e câmara fermentativa dos carboidratos. A formação do gás poluente, metano, também ocorre nesse compartimento. [11]

As papilas ruminares são vilosidades na parede interna. Elas podem apresentam diferentes números e tamanho, variando assim em função do alimento ingerido. Por exemplo, quando bovinos são alimentos com alimentos concentrados o tamanho das papilas aumentam com o intuito de facilitar a absorção dos nutrientes. [11]

3. Bioquímica específica do rúmen:

A digestão de celulose dos ruminantes é realizada por microorganismos presentes no rúmen que compõe a microbiota ruminal. É constituída por três principais microorganismos: as bactérias, os protozoários e os fungos. O rúmen é um ecossistema que propicia a esses microorganismos um ambiente favorável para o desenvolvimento dos mesmos, para isso, é preciso que o pH esteja entre 6,0 7,0 e a temperatura permaneça entre 38ºC a 42ºC. O pH e a temperatura do órgão podem mudar de acordo com o alimento ingerido pelo ruminante. Além disso, o rúmen é uma câmara anaeróbica que apresenta CO2, CH4, N2, H2, H2S e pouquíssimo O2na forma gasosa. Na ausência de oxigênio, os microorganismos presentes no rúmen são anaeróbicos e alguns anaeróbicos facultativos, mas o pouco oxigênio presente que pode chegar através do alimento, da água ou por difusão e é rapidamente utilizado como doador de elétrons na fermentação. Esse sistema é tamponado, ou seja, é um sistema que atenua a variação de pH mesmo com a adição de substâncias ácidas ou básicas. O tamponamento do sistema é feito pela própria saliva do ruminante e por outras substâncias, como por exemplo, o fosfato. Por conta dos gases presentes no rúmen, especialistas dizem que a flatulência dos ruminantes é o terceiro fator que mais colabora para o aquecimento global, ficando atrás apenas da queima de combustíveis fósseis e florestas que emitem dióxido de carbono. [12,13]

Os microorganismos presentes no rúmen vivem em simbiose com o ruminante. Em troca de um ambiente favorável para a sua proliferação, esses microorganismos fazem a digestão da celulose para o animal, ajudando na obtenção de energia e na manutenção do organismo. A microbiologia do rúmen é bastante complexa, apresentando um número muito variado de espécies e populações. A mudança no equilíbrio dos microorganismos irá resultar na mudança da dieta do ruminante. Sendo assim, o rúmen funciona como uma câmara de fermentação por causa dos organismos e das condições ali presentes. [12]

O equilíbrio de microorganismos presentes no rúmen funciona de acordo com as porcentagens a seguir:

• Bactérias: de 60% a 90%;

• Protozoários: de 10% a 50%;

• Fungos: até 10%. [6]

“Neste ambiente podem se encontrar também leveduras, principalmente em animais jovens.” [12]

Como já citado anteriormente, as bactérias, protozoários e fungos são os principais microorganismos presentes nesse sistema. As bactérias ruminais são os organismos mais ativos na atividade enzimática e na fermentação dos alimentos, geralmente apresentando mais de vinte espécies com uma enorme população, normalmente entre 1 bilhão a 10 bilhões de bactérias por grama de conteúdo ruminal. Por causa dessas características, elas são as mais importantes nutricionalmente e as mais estudadas. “Usualmente as bactérias são classificadas de acordo com a atuação de cada grupo no processo fermentativo” [4]. As bactérias ruminais normalmente tem forma de cocos ou bacilos e podem ser gram+ ou gram-. [12,14]

As bactérias celulolíticas possuem como característica a produção da enzima celulase através da hidrólise da celulose. Com a celulase, há a quebra da celulose em moléculas menores e com isso sua digestão e consequentemente liberação de energia. As principais espécies de bactérias celulolíticas são as Ruminococcusflavefaciens, Ruminococcusalbus, Bacteroides succinogenese Butyrivibriofibrisolvens. [12,14]

Além das bactérias que degradam celulose, existem as bactérias que degradam o amido, chamadas de Bactérias Amilolíticas, sendo que isso é feito com o auxilio da enzima