Procesos de Fermentación
Incluye los procesos de Fermentación y Putrefacción, como así también se hace referencia a los procesos de catálisis enzimática, para la elaboración de este material se recopiló información de varios libros de química general y química orgánica.
FERMENTACION
Dos procesos de fermentación revisten importancias prácticas en la alimentación de animales de la granja, que ocurren cuando se almacena o se efectúan reservas de forrajes para uso posterior.
- Ensilado. Que consiste en el mejoramiento del valor nutritivo de los alimentos, sea fermentado el alimento mismo o bien otros materiales que se pueden emplear como aditivos para suplementar al alimento original.
- Mejoramiento del contenido de principios nutritivos mediante fermentación. La antigua práctica de dar papilla a los cerdos era un proceso de fermentación continua.
En la actualidad se utilizan técnicas más sofisticadas y mejor controladas de fermentación, entre ellas las siguientes:
- PROTEINAS Y AMINOACIDOS: Las levaduras que son un producto de fermentación, presentarían las características mas favorable como importante fuentes de proteínas, en comparación con todos los demás microorganismo. Además de su valor proteico, la levadura depara otros beneficios importantes desde el punto de vista nutricional, en particular por su contenido de vitaminas del complejo B.Muchas veces es ventajoso suplementar las raciones para el ganado con determinados aminoácidos y con proteínas intactas. Así, es de notar que en la actualidad se realizan fermentaciones en escala comercial para producir lisina y ácido glutámico.
- VITAMINAS: Cierto suplementos vitamínicos se obtienen mediante fermentación. Se desarrollan procesos para sintetizar caroteno y vitamina A, Riboflavina y vitamina B12. Además, una multitud de microorganismos elaboran vitaminas del complejo B.
- ENZIMAS: Existen procesos microbiológicos para producir diversas enzimas y la idea de mejorar la eficiencia digestiva de los animales agregando enzimas apropiadas a la dieta es apasionante, pero el aparato digestivo de los animales producen suficiente enzimas para obtener la digestión máxima de almidones, grasas y proteínas.
En lo mencionado anteriormente, se identifican algunas contribuciones que los procesos de fermentación a echo a la alimentación de los animales, pero mas allá de esta realizaciones existe un ámbito que a ejercido un gran impacto : el empleo de procesos de fermentación para convertir el alimento para el ganado subproductos y materiales de desechos y al mismo tiempo, reducir la contaminación del ambiente humano.
Se da en originarios vegetales
PUTREFACCION
Acción y efecto de pudriese. Se da en animales
FACTORES QUE AFECTAN LA VELOCIDAD DE UNA REACCIÓN:
Hemos visto que existe un cierto número de factores que determinan si una reacción se producirá o no, si será lenta o rápida, o si absorberá o liberará calor. Hay sin embargo otros factores que determinan la velocidad de la reacción; éstos serán los que consideremos a continuación.
Temperatura:
Una elevación de la temperatura aumentará, lógicamente, la energía cinética de las moléculas reaccionantes, con lo que habrá un mayor número de moléculas con una energía igual o superior a la de activación. Esto se describe normalmente mediante una regla según la cual cada aumento en 10° C de temperatura hace que se duplique la velocidad de la reacción. Sin embargo, esto no quiere decir que la energía cinética de las moléculas se haya hecho el doble. Por supuesto, cuando se disminuye la temperatura ocurre lo inverso.
Concentración y presión:
El aumento de la concentración de uno de los reactantes quiere decir que habrá más moléculas presentes y que de esta forma aumentará el número de colisiones. Por consiguiente también se elevará el número de interacciones favorables por unidad de tiempo.
Otra manera de enfocar el problema es considerando que aunque permanece igual la proporción de moléculas que tienen la energía de activación requerida, por existir más moléculas presentes al aumentar la concentración, hay un mayor número de ellas capaces de reaccionar.
Catálisis:
Es bien sabido que ciertos compuestos (entre los que se incluyen las proteínas) pueden incrementar la velocidad de las reacciones. Estos se conocen generalmente con el nombre de catalizadores, y en el caso de las proteínas se llaman enzimas. (Los compuestos que hacen disminuir las velocidades de reacción se llaman inhibidores). ¿Cómo pueden los catalizadores aumentar la velocidad de una reacción? Lógicamente, han de ser capaces de alguna manera de reducir la energía de activación a un nivel inferior al de la reacción no catalizada. Esto lo consiguen incrementando el número de colisiones favorables entre las moléculas reaccionantes, es decir favorecen la geometría de colisión de forma que sea mayor el número de choques efectivos. Ello se traduce en una mayor facilidad de reacción con una menor energía de activación. Ambas reacciones, catalizadas o no, proceden al mismo tiempo.
Hasta hace cierto tiempo se creyó que el catalizador no intervenía en la reacción. Ahora se sabe que juega un papel importante y que en algunos casos resulta químicamente alterado en la reacción, aunque no obstante se regenera antes de que la reacción se haya completado. En la mayoría de los casos no se conoce el mecanismo de acción. Sin embargo, hay reacciones como la de descomposición del ácido fórmico en agua y mon6xido de carbono que están catalizadas por un ácido y que han sido estudiadas con cierto detalle. La reacción estequiométrica es:
El ácido fórmico se descompondrá muy lentamente por sí mismo, pero si se añade ácido sulfúrico la solución burbujea violentamente gracias al gas desalojado. La reacci6n transcurre en tres etapas. Primeramente se dona un protón desde el ácido a la molécula del ácido fórmico dejando, en el caso del sulfúrico, un ión sulfato de hidrógeno:
El ácido fórmico protonado es inestable y se rompe para formar agua y una molécula de HCO.
La molécula intermedia HCO es inestable y pierde un protón para formar monóxido de carbono. El protón es a continuación devuelto a la molécula de sulfato de hidrógeno para originar el catalizador ácido sulfúrico original.
H+ + HS04 – H2SO4
Nótese que el catalizador sufrió un cambio químico al comienzo de la reacción. Donó un protón al ácido fórmico, aunque éste fue devuelto de nuevo al ión sulfato hidrógeno al final de la reacción.
Cada una de las etapas de la reacción tendrán su propia energía de activación, pero ninguna será superior a la energía de activaci6n de la reacción no catalizada. En el caso de las enzimas quimotripsina, lisozima (enzima presente en las lágrimas, clara de huevo, y producida por algunos virus) y papaina, se sabe algo de su mecanismo de acción, gracias a investigaciones recientes llevadas a cabo por bioquímicos y cristalógrafos. Basándose en la actividad de las enzimas se pueden emplear test sensibles para estudiar tejidos dañados, por ejemplo para determinar la presencia de sangre en laboratorios médicos forenses.
Catalizadores:
Un catalizador hace cambiar el mecanismo de una reacción química. En presencia de un catalizador la reacción avanza a través de etapas sucesivas más rápidas y la constante de velocidad adquiere un valor más alto. Si examinamos la ecuación de Arrhenius llegaremos a la conclusión que la presencia de un catalizador tiene que traer como resultado una reducción en la energía de activación porque de otra manera no podría explicarse como puede aumentar el valor de la constante de velocidad en comparación con la de la reacción no catalizada ya que en la ecuación de Arrhenius a temperatura constante A, R y T son constantes, de modo que la única forma de hacer que K aumente es que disminuya Ea. Entonces, desde el punto de vista de la ecuación de Arrhenius el efecto que produce un catalizador consiste en reducir la energía de activación a la vez que aumenta tanto la fracción activada de moléculas como la velocidad de la reacción.
Aunque los catalizadores afectan a la velocidad de una reacción no tienen influencia alguna sobre la posición de equilibrio de la reacción. Esto es explicable si tenemos en cuenta que los catalizadores ejercen su acción sobre ambas reacciones, la directa y la inversa. Así, la velocidad de la reacción en su conjunto estará aumentada sin que se afecte la posición del equilibrio.
De acuerdo con el principio general un aumento de la temperatura modificará la posición de equilibrio de tal manera que el efecto que produzca ese aumento será contrarrestado por el sistema.
CATALISIS ENZIMATICA
La Cinética Química ha sido aplicada con gran éxito al desarrollo de rápidos y económicos métodos de producción de muchos materiales. Pero en años recientes los investigadores en Cinética Química se han ocupado con creciente interés en el estudio de las reacciones catalizadas por enzimas que ocurren en las células vivas; éste es uno de los campos más fascinantes de la investigación química moderna. Las enzimas son polipéptidos gigantes cuyo peso molecular llega 20.000 o más. Cada fragmento peptídico lleva consigo un sustituyente orgánico o grupo R. Cuando la enzima se pliega para formar su estructura terciaria, los grupos polares R quedan sobresaliendo como puntas dentro del medio acuoso de la célula. Se cree que el efecto catalítico de las enzimas se debe a la manera como se hallan dispuestos tales grupos R sobre una pequeña zona de la superficie de la enzima plegada. El sustrato, o sea la molécula pequeña sobre la cual actúa la enzima, se adhiere a la superficie de la enzima por medio de enlaces de hidrógeno que lo ligan a los grupos R.
La diferencia entre catalizadores y enzimas es la siguiente:
Catalizador: Es un metal o elemento que actúa como acelerador de una reacción química sin modificarse en el transcurso de la misma. Son cuerpos que por su presencia hacen variar la velocidad de una reacción. Mientras que las Enzimas son proteínas que actúan como catalizadores.
ENZIMAS
Entre los diversos tipos de proteínas, las enzimas son las que cumplen una función más especifica : modifican la velocidad de las reacciones que se producen en un ser vivo, en la gran mayoría de los casos, acelerándolas. De esta manera estamos definiendo las enzimas como proteínas que actúan como catalizadores.
Las enzimas facilitan el curso de las reacciones disminuyendo la energía de activación de modo tal que se pueden producir simultáneamente y en un tiempo brevísimo la gran cantidad de reacciones que posibilitan la vida.
Al cumplir su función, las enzimas no son alteradas por las reacciones que promueven.
La especificidad de una enzima le permite distinguir con gran selectividad entre diferentes sustancias y aún entre isómeros ópticos.
Algunas enzimas son proteínas simples constituidas solo por aminoácidos. Las hidrolazas, en general son proteínas simples. Muchas están formadas por asociación de varias unidades o cadenas polipeptídicas.
Hay enzimas que solo pueden realizar su función catalítica en asociación con otra molécula no proteicas, de tamaño relativamente pequeño, a la cual se la denomina coenzima. La coenzima puede estar firmemente unida a la enzima por uniones covalentes u otro tipo de enlace fuerte, formando un complejo que no se separa fácilmente.
Catalizador : cuerpo que puede producir aceleración o retardo de una reacción química por presencia de una sustancia que permanece aparentemente intacta sin destruirse ni inactivarse en el proceso.
Algunas reacciones se aceleran bajo la influencia ejercida por algunas sustancias que al término del proceso resultan inalteradas. Estas sustancias se denominan catalizadores y el efecto que producen es la catálisis.
Cuando actúan como catalizador negativo disminuyendo la velocidad del proceso, reciben el nombre de inhibidores.
- No se altera la composición de los catalizadores en las reacciones químicas en que intervienen.
- Pequeñas cantidades de catalizadores bastan para acelerar el proceso de grandes cantidades de sustancias reaccionantes.
- Los catalizadores solo pueden modificar, disminuir o aumentar la velocidad de reacción, pero son incapaces de provocar una reacción.
- Los catalizadores son específicos de la reacción de que se trate.
VITAMINAS
Las vitaminas son compuestos orgánicos requeridos en pequeña cantidad por el organismo, pero imprescindibles para un desarrollo normal del animal. El estudio de las vitaminas es relativamente nuevo aunque las enfermedades producidas por sus deficiencias se conocen desde hace muchos años.
Al considerar los requerimientos de vitaminas por los animales se debe distinguir entre las necesidades de las vitaminas en los procesos metabólicos y las necesidades de las vitaminas en la alimentación. Por ejemplo, los rumiantes requieren en sus procesos metabólicos muchas de las vitaminas del complejo B. en cambio, no necesitan recibirlas en la alimentación ya que las sintetizan las bacterias del rumen. El ácido ascórbico o vitamina C es requerida en los procesos metabólicos de numerosas especies pero es esencial en la alimentación de alguna de ellas (hombre, mono), ya que la mayor parte de las especies la sintetizan en sus organismos en cantidad suficiente.
Para los bovinos, el complejo vitamínico B y la vitamina K son sintetizada por las bacterias del rumen y la vitamina C en los tejidos. O sea, que prácticamente, las vitaminas A, D y en algunas casos la E podrían ser las únicas con posibilidad de deficiencia, aunque si los animales disponen de una buena alimentación las mismas no se producirán.
Complejos compuestos orgánicos que participan en sistemas enzimáticos esenciales para transportar energía y regular el metabolismo corporal, y se requieren en minúsculas cantidades en una o más especies de animales para el crecimiento normal, producción, reproducción y/o salud.
Son solubles en las grasas o agua, sobre esta base, se agrupan del siguiente modo:
Vitaminas Liposolubles: se disuelven en grasas. Ejemplo: vitamina A, D, E y K.
Vitaminas Hidrosolubles: se disuelven en agua. Ejemplo: B, C, etc.
Vitamina A
La vitamina A es esencial para la visión normal, el crecimiento, la reproducción y el mantenimiento de las mucosas del cuerpo en condiciones normales de tal forma que puedan resistir de tal forma las infecciones bacterianas.
La primera manifestación de deficiencia puede ser la ceguera nocturna, que se podrá observar al mover los animales en el corral cuando a oscurecido. Los animales afectados se golpearán contra los objetos mientras que los parcialmente ciegos caminarán con precaución. Si la deficiencia es corregida en ese momento no se producen mayores daños. Si, en cambio, no se corrige, la ceguera nocturna se incrementa hasta que los animales quedan completamente ciegos.
La carencia de esta vitamina afecta el aparato reproductor. En los toros la actividad sexual declina, disminuye el número de espermatozoides y su motilidad, aumentando las formas anormales. En las vacas puede continuar el estro pero no quedan preñadas con facilidad.
Si la deficiencia es grande se producen abortos en vacas preñadas. Los terneros pueden nacer muertos o muy débiles y se produce la retención de las membranas fetales.
El sistemas respiratorio puede ser dañado también por la falta de vitamina A, produciéndose infecciones y neumonías. Además se observan hinchazones en las articulaciones y la falta de coordinación en las extremidades, que puede transformarse en parálisis.
Los requerimientos de vitamina A en el ganado vacuno son suministrados por el caroteno (sustancia que genera vitamina A) de los pastos, heno o silaje. Los animales en pastoreo no reciben vitamina A sino el pigmento caroteno que luego es transformado en vitamina A en las paredes del intestino delgado. El hígado es el principal deposito de vitamina A y carotenos del organismo animal.
El caroteno es formado solamente en las plantas y esta ampliamente difundido en la naturaleza. Este pigmento se encuentra generalmente en las partes verdes de las plantas siendo la intensidad del color verde un buen índice para calcular su contenido. Cuando las plantas se secan y mueren el contenido de caroteno es nulo. Por eso, cuando los animales pastorean pasto seco durante mucho tiempo puede producirse una deficiencia de vitamina A. los granos de cereales, con excepción del maíz colorado y todos los suplementos proteicos son muy deficientes en caroteno. El heno contiene mucho menos que las plantas verdes.
El ganado vacuno no requiere el suministro diario de caroteno. Los animales que ingieren abundante forraje verde pueden almacenar suficiente caroteno y vitamina A en el hígado y en la grasa del cuerpo, reserva que le dura bastante tiempo.
Las vacas de cría en gestación de 500 kg. de peso se recomienda que ingieran diariamente 55 mg. De caroteno. Durante los tres o cuatro primeros meces de lactación se recomienda en cambio 90 mg. Diarios.
Los terneros al nacer no tienen reserva de vitamina A en su cuerpo y depende de lo que reciban en el calostro y en la leche materna. Si las vacas están desnutridas y reciben una alimentación deficiente de caroteno los terneros serán afectados por unan deficiencia en vitamina A. para evitar esto se debe alimentar la vaca un suplemento que contenga caroteno o vitamina A.
El suministro de 0,5 kg. de heno de alfalfa de buena calidad (verde, bien curado y ojoso) es suficiente para proteger el ganado en crecimiento y engorde de una deficiencia de esta vitamina. Las leguminosas y gramíneas vedes son buenas fuentes de caroteno. El silaje también lo contiene, pero una vez expuesto al sol y al viento su contenido disminuye rápidamente.
Complejo vitamínico B
Esta compuesto por tiamina, biotina, niacina, ácido pantoténico, rivoflavina, ácido fólico y las vitamina B6 Y B12 todas estas vitaminas son sintetizada por las bacterias del rumen desde las ocho semanas de edad en adelante. Por ese motivo no es necesario suplementar al vacuno con este tipo de vitaminas. La única acepción seria la vitamina B12 que contiene cobalto. Si existe una deficiencia de cobalto en el alimento se producirá una carencia de está vitamina. Los terneros reciben la cantidad necesaria de esta vitamina en el calostro y en la leche materna que son buena fuente de todas ellas, incluso vitamina B12. Mientras que el ternero disponga de una cantidad adecuada de leche en su alimento no se producirán deficiencia.
Vitamina C
La vitamina C o ácido ascórbico es formada en el organismo del vacuno no siendo requerida en su alimentación además el agregado de esta vitamina al alimento de estos animales no aumenta el contenido en los tejidos ya que es destruida durante la fermentación en el rumen.
Vitamina D
Aunque la vitamina D es requerida por todos los mamíferos, prácticamente es necesario suministrarla en la alimentación de tan solo aquellos animales que esta expuestos a rallos solares, especialmente durante la preñes y el crecimiento. Al exponerse al sol se forma suficiente vitamina D en la piel para sactifacer los requerimientos del animal. Como en nuestro país los vacunos se encuentran permanentemente en el campo, no es probable que se presenten deficiencia de esta vitamina. Sin embargo durante otoño e invierno los rayos salares que alcanzan al animal no son tan efectivos como en verano y si se producen los llamados "temporales" en que el cielo permanece cubierto durante muchos días, puede llegar a producirse una deficiencia, principalmente en vacas de alta producción lechera. En estos casos el heno de alfalfa curado al sol, de buena calidad, es una excelente fuente de vitamina D con que se podrá suplementar a los animales.
La vitamina D es requerida para una eficiente utilización del calcio y fósforo y la formación de los huesos de los animales en crecimiento. En el adulto parece ser menos importante, excepto durante la reproducción y lactación. Niveles anormales bajos de calcio y fósforo en la sangre existiendo adecuada cantidad de esos elementos en los alimentos podría hacer sospechar de una deficiencia en vitamina D.
Vitamina E
Esta vitamina esta ampliamente distribuida en la naturaleza. El aceite del germen de la semilla contienen grandes cantidades, las hojas verdes bastante y los tejidos animales poca cantidad.
La deficiencia en vitamina E parece tener influencia en la producción y La degeneración de los músculos del esqueleto. Sin embargo por ser tan abundante en los alimentos consumidos por los vacunos, prácticamente es poco probable que se presente esta deficiencia.
Vitamina K
La vitamina K que previene las hemorragias, es sintetizada normalmente por las bacterias del rumen en suficiente cantidad. La función de estas vitaminas es actuar en la formación de protrombina en el hígado para mantener un nivel normal de esta en la sangre.
La vitamina esta relacionada con la llamada "enfermedad del trébol de olor" (melitotus, alfa u alba u officinalis). El heno o silaje de mala calidad hecho con trébol de olor, contiene dicumariol. Esta sustancia disminuye la producción de protrombina al no permitir la utilización de vitamina K por el hígado. Aparentemente es un antagonista de la vitamina K. El suministro de altas dosis de vitamina K es generalmente un tratamiento efectivo para combatir esta enfermedad.
En condiciones normales no se presenta deficiencia de esta vitamina en vacunos.
Vitaminas Liposolubles
Las vitaminas A, D, E y K son liposolubles. Ninguna se disuelve en agua y todas se absorben mas o menos de la misma manera que los lípidos de la dieta. Las vitaminas A y D pueden originar estados de hipervitaminosis en animales que reciben cantidades demasiados grandes.
Vitaminas Hidrosolubles
Con excepción de la vitamina C, todas las vitaminas hidrosolubles se pueden agrupar en lo que se conoce como vitamina del complejo B.
Las vitaminas del grupo B se sintetizan mediante fermentación microbiana en el tracto digestivo, en particular en los rumiantes y en los herbívoros no rumiantes (caballo y conejo). Algunos animales se comen las heces (coprofagia), de modo que reciclan las vitaminas que se sintetizan en la fermentación microbiana que ocurre en el intestino grueso o en el ciego. Esto sucede prácticamente en el conejo.
Pocas vitaminas del complejo B se almacenan en grandes cantidades en el hígado, permitiendo que los animales soporten breves períodos de carencia. Como el exceso de vitaminas se excreta, es improbable que acarrean toxicidad.
La vitamina C se la considera por separado en la relación con otras vitaminas hidrosolubles porque desempeña un papel metabólico por completo distinto. El orden en que comentamos la vitamina del grupo B, nada tiene que ver con su importancia en nutrición y metabolismo.
LOS RUMIANTES.
Los rumiantes son capaces de aprovechar los alimentos ricos en fibras (celulosa) mediante la acción de la microflora y mocrofauna existente en su pre-estómago, absorbiendo como producto finales ácido graso volátiles y proteínas microbiana de calidad superior a la vegetal.
En principio el rumiante alimenta a los microorganismos y estos, a su vez, nutren al rumiante.
Los pre-estómagos (rumen, redecilla y librillo) se desarrollan a partir del estomago embrionario, que pierde en el transcurso de su desarrollo, las glándulas, adquiriendo un tipo de epitelio escamoso. En el animal adulto las capacidades relativas de cada compartimientos son: rumen 80%, retículo 5%, omaso 7% y abomaso 8%.
La función principal de los pre-estómagos será demorar los alimentos fibrosos a los afecto de humectación y fermentación, las ingestas que escapen a esta acción se degradarán en ciego y colon.
Las distinta constitución del aparato digestivo hace que los rumiantes presenten algunas diferencias básicas favorables, que son:
Mayor capacidad, que le permite utilizar enormes cantidades de alimento basto (forraje), en comparación de los monogástricos.
Adaptación del aparato digestivo para digerir esos alimentos bastos antes de que entren en el intestino delgado.
Sistema digestivo más eficiente para usar la fibra de los alimentos.
Son rumiantes los bovinos, ovinos y caprinos. Estos animales difieren de los no rumiantes en estos aspectos importantes.
- BOCA: los rumiantes, que no tienen dientes incisivos superiores ni caninos, depende de la placa dental superior y de los incisivos superiores, junto a los labios y la lengua, para realizar la aprehensión de los alimentos.
- COMPARTIMIENTOS, TAMAÑO Y MICROORGANISMOS DEL ESTAMAGO: Los rumiantes poseen un estomago de cuatro compartimientos : rumen, retículo, omaso y obomaso (estomago verdadero), mientras que los monogástricos tienen un solo estomago. Además el estomago es de suficiente tamaño para procesar grandes cantidades de forraje voluminosos y para ofrecer un ambiente propicio para la enorme población de microorganismos.
- RUMIACION: Al rumiar el animal regurgita y vuelve a masticar una masa blanda de alimento grueso, que se denomina bolo, cada bolo se masca alrededor de un minuto y se vuelve a deglutir. Los rumiantes rumian ocho horas diarias o más, pero este tiempo depende del tipo de dieta. Las dietas gruesas y fibrosas requieren una rumiación más prolongada. La remasticación no mejora la digestibilidad de los alimentos, pero influye mucho sobre la cantidad de alimento que el animal puede comer y utilizar. Para que el material salga del rumen se debe reducir a partículas más pequeñas. Como los forrajes de alta calidad contienen menos fibra que los de baja calidad, requieren mucho menos rumiación y salen del rumen más pronto, y esto permite que el rumiante coma más.
- ERUCTACION: La fermentación microbiana en el rumen desprende grandes cantidades de gases (en particular C O 2 y metano), que debe eliminarse ; de lo contrario, el animal sufre meteorismo. En condiciones normales estos animales se eliminan con facilidad mediante eructación y, en menor medida, por absorción hacia la sangre que irriga al rumen, de la cuál pasan al aire que se espira de los pulmones.
- ESTOMAGO DEL RECIEN NACIDO: El ternero nace con un rumen pequeño y el cuarto estomago es, por mucho, el más grande de sus compartimientos gástricos. Por lo tanto, la digestión del ternero de corta edad se parece mucho más al animal de estomago simple que a la del rumiante, la leche que consume el ternero saltea los dos primeros compartimientos pasando al surco esofágico y yendo directamente al cuarto estomago, donde se producen renina y otros compuestos para digerir la leche. Cuando se establecen ciertas bacterias, empieza a desarrollarse el rumen y poco a poco el ternero se convierte en ternero de verdad.
Animales rumiantes
Se dijo que el animal rumiante tiene cuatro estómagos pero en realidad es un solo estómago complejo dividido en cuatro compartimientos de morfología diferente. Estos compartimientos son retículo, rumen, omaso y abomaso.
Retículo y rumen: cumplen una función fisiológica tan similar que se los suele describir juntos. El esófago desemboca en el atrium ventrículi, área convexa constituida por el rumen y el retículo. El rumen es un compartimiento muy grande revestido por una gran cantidad de papilas que acrecientan la superficie para revolver y absorber el material digerido. El retículo posee un revestimiento muy parecido a un panal de abejas y sirve de compartimientos colector de cuerpos extraños y también de órgano digestivo.
El alimento digerido entra en estos dos compartimientos y se digiere muy bien por la acción de diversos microorganismos (bacterias y protozoarios) que están en el rumen. En realidad el rumen es una batea de fermentación fisiológica.
Los microbios del rumen digieren a los hidratos de carbono, produciendo anhídrido carbónico y ácidos grasos volátiles. Aunque se forman muchos ácidos grasos volátiles la basta mayoría de estos son acetatos, propionato y butirato. Estos ácido grasos se absorben en el rumen y aportan gran parte de la energía que el animal necesita. Muchas veces, cuando se consumen reacciones ricas en concentrado, se producen grandes cantidades de ácido láctico y el pH del rumen desciende. Como la mayoría de las bacterias del rumen son sensibles al pH, todo cambio importante en él altera las proporciones de los diversos tipos de microorganismos. Si el pH el rumen disminuye demasiado, el animal deja de comer, lo cual es síntoma de problemas digestivos agudos.
Los microbios del rumen degradan los lípidos a ácidos grasos y colesterol, luego la mayor parte del glicerol se convierte en propionato, en tanto que los ácidos grasos de cadena larga van al intestino, donde se absorben.
Muy pocas proteínas de la dieta escapan al proceso de degradación que tiene lugar en el rumen. La medida en que la proteína dietética sea degradable, depende de su solubilidad. La proteína muy soluble se degrada con rapidez, pero la muy insoluble puede salir del rumen relativamente intacta. La mayoría de las proteínas de la dieta son metabolizadas por los microorganismos y se incorporan como proteínas microbianas. A continuación estos microbios pasan al intestino, de modo que al digerirse ellos mismos aportan proteína al animal. Al degradarse las diversas proteínas dietéticas se forma aminoácido en el rumen, que a continuación se puede absorber a través de la pared del rumen o puede aportar precursores nitrogenados para la síntesis de la proteína microbiana. Si la ración es rica en azúcares y almidones, la concentración de amoníaco disminuye.
Como los microbios del rumen sintetizan vitaminas K y las vitaminas del complejo B, en el rumiante adulto no hace falta dar suplementos de estas vitaminas. Aunque el rumiante joven debe obtener estas vitaminas de fuentes exógenas, la leche le suele aportar todo lo que necesita. La vitamina C se sintetiza a nivel textural en los rumiantes y en la mayoría de los no rumiantes, pero una de las excepciones notables es el hombre.
OMASO O LIBRO: Es el siguiente compartimientos de la digestión. Contiene muchas láminas (hojas de tejido) que contribuyen a disgregar la ingesta. Aunque no se elucidó del todo bien la función fisiológica que cumple este compartimiento, muchos investigadores opinan que sirve para absorber agua, además de su función de desintegrar el alimento.
ABOMASO: Este comportamiento es analógico al estómago del no rumiante. Es el único compartimiento de la región gástrica del rumiante que contiene glándulas digestivas. Los procesos digestivos de este compartimiento son muy similares a los del estómago del no rumiantes.
Las principales vitaminas para los rumiantes adultos son A, D y E en particular la A, que es la que mas puede faltar. En circunstancias ordinarias, los rumiantes sintetizan adecuada cantidad de vitamina de complejo B y vitamina C y K, pero en cambio se le debe aportar cobalto (componente de la vitamina B12)en cantidades adecuadas. A menos que estén bajo techo, suelen recibir suficiente luz solar directo, para satisfacer sus necesidades de vitamina D. Los rumiantes jóvenes en cambio, no tienen un rumen de máxima capacidad funcional y por esta razón se les deben dar cantidades de vitaminas del grupo B y vitamina K con los alimentos, hasta que desarrollen el rumen.
LOS MONOGASTRICOS (no rumiantes)
El estomago de estos animales es de estructura relativamente sencilla. Si subdividen según la funcionalidad del ciego y colon.
Aparato digestivo con ciego no funcional:
Este es el aparato digestivo más sencillo posible. Consiste en la boca y sus respectivas glándulas, esófago, estómago, intestino delgado, intestino grueso, páncrea e hígado. El tracto gastrointestinal del cerdo, perro, visón, pez, mono y hombre. Se caracteriza por su capacidad limitada, por una acción microbiana relativamente escasa y por su pequeña capacidad para digerir alimentos fibrosos. De esto se deduce que estos animales están mejor adaptados para consumir alimento concentrado como granos y productos de carne, que grandes cantidades de fibra.
Aparato digestivo con ciego funcional (herbívoro no rumiante)
En este aparato digestivo – representado por el caballo, conejo, cobayo y criceto – el ciego y el colon son muy grandes y contiene una gran población de microorganismos que digieren la fibra y también sintetizan diversas vitaminas.
En los no rumiantes la forma del estómago distendido, por ser bastante sencilla, se parece a un poroto arriñonado.
En los carnívoros el alimento pasa por el estómago con mucha rapidez (en un par de horas), mientras que la ingesta de los herbívoros y omnívoros tienden a permanecer en el estómago bastante tiempo, a veces mas de 24 horas. La celeridad del pasaje de los alimentos depende en gran medida de los principios nutritivos que contiene la ración. Los hidratos de carbono pasan por el estomago más pronto que las proteínas y las grasas, ocupando el puesto intermedio las proteínas. El agua puede entrar directamente en el intestino delgado, pues se detiene muy poco en el estómago.
SECCRECIONES DIGESTIVAS
El estómago es un órgano dispensable y sus principales funciones consisten en la digestión (de prótidos, pero también de glúcidos y lípidos según la edad y especie consideradas), almacenamiento de alimentos (incluyendo su mezcla), protección, endocrina (secreción de gastrina) y ematopoyética (necesario para la absorción de B12).
La histología del estómago recuerda que existen diversas zonas, caracterizadas según el tipo de glándulas que poseen. La zona esofágica carece de glándulas y es propia de ciertos animales (equino, cerdo). En el resto de las especies, incluido el hombre, convencionalmente las zonas del estómago son tres : ZONA CARDIAL (amortiguación de la excesiva acidez) ZONA FUNDICA cuyas glándulas homónimas poseen tres tipos celulares (células del cuello productoras de moco, células principales productoras de enzimas y células parietales productoras de CLH) y ZONA PILORICA (con glántle).
La renovación celular del epitelio gástrico es muy rápida, en tres días se reemplaza todo el epitelio lo que confirma su alto poder de recuperación y regeneración.
Jugo gástrico : es el producto combinado de la secreción de las diversas glándulas descriptas procedentemente. En los animales varía según la especie : 10 – 30 en el equino, 7 – 8 en el cerdo, 5 – 6 en la oveja, hasta 1 en el perro y alrededor de 100 en la vaca (cifras que indican litros por día). Es un líquido acuoso, claro o incoloro, de pH muy ácido (1,5 ; que puede subir hasta 2,5 durante la digestión), densidad 1002 a 1006, elevado porcentaje de agua (99,3 a 99,7%) con respecto a las enzimas.
Trabajo realizado por:
Miguel A. Sánchez