Digestão Fermentativa em Herbívoros

 Introdução

Os animais herbívoros são aqueles que obtêm seu maior volume energético a partir da ingestão de vegetais e alimentos ricos em celulose.

Podem ser divididos em dois grupos:

1. Herbívoros monogástricos: realizam fermentação caudal, ou seja, a fermentação ocorre no ceco (que será muito desenvolvido - principalmente nos equinos) e/ou no cólon. O ceco terá uma função muito importante em relação as condições necessárias para a realização da fermentação, ou seja, esse local será como uma câmara fermentativa, permitindo a proliferação dos microrganismos que realizarão a fermentação.

Exemplos:

1.  Equídeos

São animais monogástricos, que possuem um estômago simples (única câmara). Neles, o processo de digestão das fibras se dá principalmente no ceco e grande cólon – com bactérias fermentativas - . A capacidade do estômago do equino é muito reduzida em relação a do intestino delgado, que possui tamanho moderado e é responsável pela etapa mais importante do aparelho digestivo.

2. Lagomorfos

São animais que realizam cecotrofagia. a fermentação ocorre no ceco, grande parte dos nutrientes (como proteínas oriundas dos microorganismos) seriam perdidas, então a forma que eles encontraram de compensar essa desvantagem é ingerir cecotrofos.

O que são cecotrofos?

São alimentos processados no ceco a partir da celulose. A microbiota cecal, formada por Bacteroides sp., estreptococos, colibacilos, Clostridium perfringens, protozoários ciliados e Cyniclomydes guttulatulus, é responsável pela fermentação da ingesta. Os cecótrofos são ricos em nutrientes essenciais como ácido fólico, vitaminas C, B e K e aminoácidos. A cecotrofagia é necessária, pois a síntese bacteriana destes nutrientes ocorre nas porções finais do intestino, local com pouca absorção de nutrientes. Por outro lado, as fezes são o subproduto da digestão e absorção dos nutrientes e não é o mesmo que cecótrofos. Portanto, lagomorfos realizam cecotrofagia e não coprofagia. (Tratado de Animais Selvagens - Cubas) 

2. Herbívoros poligástricos: São conhecidos como ruminantes e realizam fermentação cranial ou cranio-caudal, ou seja, quando a fermentação é cranial significa que ocorre no RÚMEN e/ou RETÍCULO, já quando a fermentação é cranio-caudal significa que ela além de ocorrer no rúmen e no retículo, ocorre também no CECO e/ou CÓLON (em poucas quantidades).

- Domésticos: maioria ruminantes (bovídeos, veados, girafas, camelos, lhamas)

- Nestes animais, o estômago é subdividido em quatro porções: rúmen, retículo, omaso e abomaso. Alguns autores consideram que apenas o abomaso é o "estômago verdadeiro" e, por isso, as outras porções são chamadas "pré-estômagos". O rúmen é, na verdade, uma grande câmara fermentativa.

Vantagens da fermentação pré-gástrica:

• Tempo de fermentação prolongado.

•  Relativa estase de grande volume de digesta propicia adequado crescimento microbiano

• Ambiente tamponado- propicia diversidade microbiana

• Detoxificação de compostos secundários das plantas

• Massa microbiana é nutricionalmente significativa para o animal (compõe proteína metabolizável)

• Permite existir a Ruminação

• Reciclagem de nitrogênio via saliva

• Síntese de vitamina B

Desvantagens dada fermentação pré-gástrica:

• Proteína amido e outros carboidratos dietéticos são fermentados

• Perda de parte da energia dos carboidratos como calor e metano

• Proteína de alta qualidade pode sofrer redução no  valor protéico

• Fibra pode restringir o consumo

Condições básicas para a fermentação:

• Estase (retenção do alimento): Dada pela dilatação do rúmen e retículo. Omaso com volume diminuto servindo para reabsorção de agua, de bicarbonato e como filtro de materias muito fibrosos. Monogástrico: principal orgão que faz a fermentação é o ceco.

• Condições favoráveis para bactérias (ambiente anaeróbico e pH próximo ao neutro): É preciso que o ambiente seja restrito de oxigênio, pois a maioria das bactérias que trabalham na digestão fermentativa são anaeróbicas, e na presença de oxigênio elas acabam esporulando e se tornando inativas. O2 é reduzido a água. No caso do pH é necessário que esteja numa faixa entre 6,5-7,5, em ruminantes, a ruminação é essencial para a manutenção do pH, pois o bicarbonato presente na saliva terá ação tamponante no estômago, já que o alimento será regurgitado, re-salivado, remastigado e re-deglutido. Em herbívoros não ruminantes, existem glândulas no intestino que auxiliam na manutenção do pH através de secreções de ação tamponante, que contém bicarbonato.

• Fornecimento adequado e regular de substratos: É necessário manter constância na oferta dos substratos. As colônias precisam se adaptar. Não pode ser mudado repentinamente. Os animais podem sofrem em época de seca.

• Remoção regular e eficiente de substâncias tóxicas e/ou nocivas ao sistema fermentativo: Oxigênio, excesso de CO2, excesso de amônia, metano e outros gases. Esses gases normalmente são removidos através da eructação e das flatulências.

Micro-organismos envolvidos na fermentação:

- Fungos, protozoários e bactérias

• Fungos: quantidade pequena de biomassa. Maior parte de leveduras. Geralmente envolvidos apresentam capacidade de degradar a lignina e do material mais duro da madeira. Não são imprescindíveis.

• Protozoários: Tornam a camara mais dinâmica em termos de movimento, facilitando que os substratos encontrem suas enzimas. Além disso, protozoários fagocitam excesso de população bacteriana

• Bactérias: Têm o volume de enzima necessários para fermentação.

Geração de energia a partir da digestão:

Os vegetais são ricos em celulose, amido, hemicelulose e pectina e esses componentes serão transformados em piruvato e depois são convertidos a acetato, butirato e propionato (são ácidos graxos). Depois de convertidos podem ir para o ciclo de Krebs, onde gerarão energia para manter o bom funcionamento das células.

Glicídeos importantes em vegetais:

• Celulose
• Amido
• Hemiceluloses
• Pectina

Todas essas grandes moléculas que são digeridas e absorvidas são convertidas em piruvato, e posteriormente formarão três ácidos graxos principais: Acetato, Butirato e Propionato.

Patologias associadas a fermentação de herbívoros:

Timpanismo: seria uma doença causada pelo acúmulo de gases no rúmen. Há uma dilatação excessiva do rúmen comprime o diafragma impedindo a respiração do animal, deixando-o asfixiado.

Acidose ruminal: Geralmente a acidificação do rúmen é algo gravíssimo, levando a morte da colônia, propiciando a necrose do rúmen e consequentemente a morte do animal. 

Retículo - Pericardite Traumática: Passagem de pregos, materiais de pontas cortantes, que vão causar vários distúrbios, inclusive diminuir o ritmo do rúmen, do movimento ideal. Os objetos cortantes geralmente se acumulam no retículo, e isso fica próximo do coração. Objetos pontiagudos que a partir da movimentação ferem o coração.

Cólica equina: causada por vários problemas associados ao processo de fermentação, intoxicações por alguns produtos que irão afetar os sistemas do ceco e cólon.