Metabolismo de carbohidratos en rumiantes

2. METABOLISMO RUMINAL DE CARBOHIDRATOS.
2.1. Microorganismos implicados.
La ausencia de oxígeno en el rumen favorece la proliferación de microorganismos, entre ellos los bacterianos que son capaces de metabolizar celulosa y almidón para producir carbohidratos sencillos como la glucosa, y obtener de ellos su energía necesaria para vivir y proveer a los rumiantes de la misma (Tabla 1).

TABLA1
Nichos fisiológicos, sustratos utilizados y principales productos
de fermentación de algunas bacterias ruminales

Nicho/Organismo | Sustratos | Productos |
Degradación celulosa |
-- | Bacteroides succinogenes | Celulosa, celobiosa, glucosa, CO2 | Succinato, acetato, formiato. |
| -- | -- | -- |
| Ruminococcus sp. | Celulosa, celobiosa, xilosa, CO2 | Succinato, lactato, acetato,formiato, H2. |
| Butyrivibrio fibrisolvens | Celulosa, mayoría de carbohidratos. | Butirato, lactato, formiato, CO2. |
Degradación almidón |
-- | Bacteroides amylophilus | Almidón, maltosa, CO2. | Succinato, acetato, lactato. |
| Streptococcus bovis | Almidón, mayoría de carbohidratos. | Lactato. |

Las bacterias del rumen son predominantemente anaerobias estrictas, pero tambiéncoexisten con anaerobias facultativas, adheridas a las paredes del rumen, estas usan el O2 que proviene del torrente circulatorio y son muy importantes en las funciones del rumen siendo las más importantes las que fermentan la celulosa.
Muchas de las bacterias del rumen son altamente especializadas, poseen numerosos requerimientos nutricionales que le deben ser aportados por el sistema. Otras, por elcontrario, emplean pocas fuentes de energía y otro grupo son más inconstantes en el requerimiento de energía.
Cuando dos o más microorganismos combinan sus capacidades metabólicas para degradar una sustancia que no puede ser catabolizada en forma individual por ninguno de los dos se llega al concepto de sintrofia, en el rumen existen grupos sintróficos relacionados a la degradación de fibras,incluyendo, por ejemplo a los celulolíticos, hemicelulolíticos. Los más competitivos presentan adhesión al sustrato y almacenamiento de energía dentro de la célula.
Las bacterias celulolíticas, tienen la habilidad bioquímica de producir celulasas, enzimas que pueden hidrolizar la celulosa. Pueden utilizar celobiosa (disacárido) y otros carbohidratos, y se encargan de metabolizar a los carbohidratossolubles producidos en la hidrólisis de la celulosa, excretando, por medio del soma bacteriano, ácido acético como principal desecho metabólico. Se desarrollan de forma eficiente dentro de un pH poco ácido, casi neutro de 6-6.9.
Su importancia radica en que son responsables de la mayoría de los procesos metabólicos en el rumen y son capaces de sintetizar sus proteínas a partir de compuestosnitrogenados no proteicos (NNP), especialmente el amónico (NH3).
Las principales bacterias celulolíticas son la Bacteroides succinogenes, Ruminococcus flavefaciens, Ruminococcus albus, Butyrivibrio fibrisolvens. Bajo determinadas condiciones especies tales la Eubacterium cellulosolvens puede constituir la bacteria celulolítica más importante en el rumen.
Las bacterias amilolíticas son las encargadas dehidrolizar y metabolizar el almidón, por medio de la amilasa, que al entrar en contacto con el almidón rompe la molécula al azar, hasta que forma compuestos digeribles para la bacteria.
Se desarrollan a un pH ácido de 5.5.-6, y su actividad está regulada por los protozoarios, quienes tienen preferencia para alimentarse con este tipo de bacterias, y además secuestran el almidón llevándolo alintestino para que ahí la amilasa pancreática lo hidrolice y sea fuente directa de energía para el animal.
Las principales bacterias amilolíticas son: Bacteroides amylophilus, Succinomona amylolítica, Butyrividrio fibrisolvens, Lachnospira multíparus y Bacteroides ruminícola.

2.2. Alimentación.
Los rumiantes son animales herbívoros que se alimentan principalmente de pasturas y granos, los...