Forma de Nutrición de los Protozoos: Tipos y Beneficios en el Rumen
En el rumen, no habita una sola especie o tipo de microorganismo sino una comunidad microbiana compleja, que incluye microorganismos de varios tipos como bacterias, protozoos, hongos, metanógenos y bacteriófagos. Los protozoos, que se alimentan principalmente de bacterias y de gránulos de almidón, son perjudiciales para la eficiencia de uso de nitrógeno de los rumiantes, así como desde el punto de vista de las emisiones de metano, por asociarse simbióticamente con metanógenos. Sin embargo, los protozoos son, por otra parte, beneficiosos, ya que contribuyen a estabilizar el pH, y -en el caso de algunas especies- la digestión de la fibra.
El Rumen y su Microbioma Complejo
La presencia de microorganismos en el rumen confiere a los rumiantes características nutricionales especiales. Así, la relación entre el rumiante y sus microorganismos ruminales puede definirse como una “simbiosis”, lo que significa que ambas partes se benefician. El rumiante se beneficia porque puede digerir fibra, utilizar fuentes de nitrógeno no proteico, y vitaminas del grupo B sintetizadas por los microorganismos. Los microorganismos del rumen, en tanto, poseen las enzimas necesarias para digerir la fibra y usar amonio para formar proteínas.
A su vez, se benefician de que el rumiante les provee continuamente sustrato a través de la ingestión de alimento, y un ambiente sin oxígeno con temperatura y acidez relativamente constante. Las bacterias son los organismos más abundantes y los que llevan a cabo la mayor parte de la actividad digestiva y fermentativa. Existen varios cientos de especies identificadas mediante técnicas moleculares, aunque solamente algunas decenas se han podido cultivar en el laboratorio. Existen bacterias especializadas en digerir diversos sustratos como fibra o almidón.
El Proceso Digestivo en el Rumiante
Existe el concepto erróneo de que los rumiantes son animales que poseen varios estómagos. En realidad, poseen un solo estómago verdadero. Este es un órgano llamado “abomaso”, que es donde, al igual como ocurre con otros mamíferos, se secretan enzimas digestivas y el ácido clorhídrico.
El rumen es el mayor y es una especie de gigantesca cuba de fermentación microbiana carente de oxígeno, que puede alcanzar los 100 litros en una vaca adulta y 5 litros en una oveja. Por la pared del rumen son absorbidos ácidos orgánicos producto de la fermentación microbiana que tienen un rol fundamental en la nutrición del rumiante. El “retículo” o “redecilla” es una pequeña cámara adosada al rumen que selecciona partículas de material en proceso de digestión para su pasaje a la siguiente cámara: el “omaso” o “libro”, que tiene funciones de absorción de agua, minerales y ácidos orgánicos. Luego del omaso viene el “abomaso” o “cuajar”, que es el estómago verdadero.
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| Cámara del Estómago | Función Principal |
|---|---|
| Rumen | Fermentación microbiana |
| Retículo | Selección de partículas |
| Omaso | Absorción de agua, minerales y ácidos orgánicos |
| Abomaso | Digestión enzimática |
Impacto Ambiental y Estrategias de Mitigación
Por ejemplo, en el rumen de una vaca lechera se producen alrededor de 500 litros de metano por día, los cuales son liberados a la atmósfera mediante eructación y respiración. Alrededor del 17% del metano atmosférico proviene de la producción de rumiantes, representando entre 3% y 4% del total de emisiones totales de gases de efecto invernadero. Además, las emisiones de metano representan entre el 2% y 12% de la energía ingerida por los rumiantes domésticos.
Innovaciones para reducir emisiones de metano en rumiantes
Varias estrategias están siendo investigadas. Algunas de ellas tienen un gran potencial para inhibir drásticamente la producción de metano, aunque aún están lejos de la aplicación práctica: vacunas y virus específicos contra metanógenos, selección genética de animales que producen poco metano, y distintos aditivos químicos y microbianos.
Los rumiantes son particularmente útiles para convertir recursos renovables como pasturas y subproductos agrícolas e industriales en alimentos para seres humanos. En el mundo existen grandes extensiones de tierras muy pobres o erosionables para la producción agrícola, pero aptas para la producción de rumiantes. Los rumiantes se destacan por transformar forrajes toscos y subproductos agrícolas e industriales en alimentos, mediante la acción de microorganismos especializados. Las características especiales del aparato digestivo de los rumiantes los hicieron atractivos para su domesticación, la cual comenzó hace alrededor de 10 mil años en el cercano oriente.
Existe una creciente demanda mundial por proteínas de origen animal, en particular en las economías emergentes. Del otro lado de la balanza, la producción de alimentos pone cada vez más presión sobre los recursos naturales. Entender mejor los procesos bioquímicos y microbiológicos que ocurren en el rumen nos permite diseñar estrategias de investigación aplicada dirigidas a mejorar la eficiencia y sustentabilidad de la producción de rumiantes, así como de la calidad nutricional de la carne y la leche.
Autor: Emilio M.
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