Bioquímica do Rúmen

1. Introdução

O sistema digestivo, dentro do grupo dos vertebrados, pode ser definido como um longo tubo cuja origem é fundamentalmente da endoderme embrionária, onde os alimentos passam e seus nutrientes são absorvidos durante esse longo trajeto. Esse sistema também pode ser chamado de aparelho digestivo, e compreende um conjunto de órgãos que têm a função de retirar energia e nutrientes necessários para a manutenção do organismo. Essa transformação do alimento ocorre por meio de processos físicos e principalmente químicos. Apesar da origem do sistema digestivo dos animais vertebrados ser basicamente a mesma, ele sofreu profundas modificações resultantes da ingestão de diversos tipos de alimentos. Por exemplo, os mamíferos carnívoros possuem um intestino relativamente mais curto do que os herbívoros. Isso se deve ao fato que os alimentos de origem vegetal são mais difíceis de digerir por causa de sua consistência, necessitando, portanto, de maior tempo de absorção de nutrientes do que alimentos de origem animal. [1, 2]

Nos seres humanos, vários órgãos são responsáveis pela digestão do alimento. O processo começa pela boca, onde há a trituração dos alimentos e a entrada para o tubo digestivo. Depois, segue-se pela faringe e continua pelo esôfago e deste tendo acesso ao estômago. Para a chegada do alimento ao estômago, ele é empurrado através dos movimentos peristálticos, responsáveis pelo deslocamento do bolo alimentar. No estômago, o alimento a ser digerido entra em contado com várias enzimas e com uma solução rica em ácido clorídrico. As enzimas agem quebrando as ligações peptídicas entre certos aminoácidos e a solução de HCl ajuda a amolecer os alimentos e a criar um pH ótimo para a ação das enzimas estomacais. No intestino, o alimento sofre a ação de varias outras substâncias e enzimas que fazem a absorção dos nutrientes durante todo o trajeto. Por último, o restante do alimento já digerido é eliminado por meio das fezes. [1, 3]

Como já tido anteriormente, existem várias modificações entre os sistemas digestivos dos diversos animais. Além disso, foi comentado também que os alimentos de origem vegetal são mais difíceis de digerir por causa de sua consistência. Sabendo disso, existe uma grande adaptação no aparelho digestivo dos ruminantes, modificado essencialmente para a digestão de vegetais e celulose. No estômago desses animais tem quatro bolsas, sendo que uma delas propicia condições ideais para a proliferação de bactérias e protozoários. Esses microorganismos fazem a digestão de uma das substâncias ingeridas pelos ruminantes, a celulose. [1]

Considerando todas as explicações feitas anteriormente sobre o processo de digestão, esse trabalho mostra o funcionamento do processo digestivo dos ruminantes, seus aspectos químicos e biológicos, a importância dos microorganismos presentes nesse processo e outras considerações relevantes, como, por exemplo, o porquê dos seres humanos não serem capazes de digerir a celulose.

2. Desenvolvimento

2.1. Fisiologia do sistema digestivo dos ruminantes

Os mamíferos ruminantes são denominados assim, pois praticam o ato de ruminar, ou seja, remastigar o bolo alimentar. Essa capacidade fisiológica ocorre quando o alimento retorna a boca do animal. Por isso, a mastigação não precisa ser demorada. Dentre os ruminantes herbívoros estão o boi, o carneiro, a girafa e os búfalos. [4,5]

Ao nascer um mamífero ruminante tem apenas 25% da massa estomacal do rúmen, enquanto o abomaso corresponde a 60%. Ao crescer, o abomaso reduz a 11% e o do rúmen cresce 80%. Esse fenômeno explica o motivo de animais jovens tomarem apenas leite. Acredita-se que o ato mãe lamber a boca do filhote, faça com que haja a transferência de microorganismos que irão alojar-se em seu estômago permitindo que esse se alimente com matéria vegetal. [3]

Os dentes dos ruminantes refletem a adaptação a sua alimentação. Um exemplo é o da zebra, que tem uma superfície plana característica de uma dieta herbívora preponderantemente de gramíneas. [3]

O sistema digestório dos ruminantes tem de receber o alimento e estocá-lo temporariamente, em seguida deve reduzi-lo fisicamente e quimicamente. A absorção dos produtos deve ser garantida, bem como a eliminação dos restos não digeridos. O aparelho não diferente dos demais mamíferos é dotado de boca, esôfago, estômago, intestino delgado, intestino grosso e ânus. Sua peculiaridade restringe-se apenas aos estômagos e o processo de digestão em si. [6]

Por serem poligástricos, apresentam estômagos que 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