Чего только не творится в рубце коров⁠⁠

Парадокс мясных коров и углеводной травы для меня заключается в том, что очень много белка вырабатывается травоядными, хотя белка в траве мало в сравнении с углеводами. На первый взгляд, не ясно, откуда у коров столько мяса, когда растительные клетки состоят в сухом остатке на 80-90% из углеводов.

И дело тут в том, что коровы и другой травоядный скот поглощают траву, но питаются микрофлорой, которую разводят в желудках.

Желудок коровы состоит из 4х отделов:

Рубец, Сетка, Книжка и Сычуг (считающийся истинным желудком). Нас больше всего интересует первый, самый большой отдел желудка коров, а именно, Рубец. 

Коровы содержат в рубце сложнейшую систему из бактерий, простейших, грибов, архей и вирусов. Именно эту братию коровы и кормят поглощаемой травой, а затем переваривают часть собственной, постоянно растущей, микрофлоры. Живые клетки микрофлоры зачастую активно плавают и не попадают в следующие отделы желудка, зато почившие клетки впоследствии перевариваются.

Получается, что коровы, являющиеся неотъемлемой частью сельского хозяйства, сами являются своего рода фермерами))

Давайте же разберёмся, кто живёт в желудках у КРС!

Бактерии. (40-60%)

Среди бактерий рубца выделяют разные группы.

Например, есть бактерии-мусорщики, которые едят отмёршие клетки стенок рубца.

Часть бактерий сотрудничает с простейшими, или живут прямо в них.

В коровах живёт немного азотфиксирующих бактерий, которые способны усваивать азот из воздуха. Но азота они дают очень мало. Например, у овец прирост азота составляет менее 7г. в день. Так что большую часть азота коровы получают из растений, поглощая их десятками килограммами в сутки. В сельском хозяйстве зачастую в корма для коров добавляют мочевину, которую также усваивают представители микрофлоры для синтеза своих белков. 

Затем бактерии выделяют азот либо в виде продукта азотистого обмена - аммиака, либо выделяют в рубцовую жидкость некоторые аминокислоты, такие как глутаминовую и аспаргиновую кислоты, аланин и глицин. Но даже если бактерии ничего не отдадут в рубцовую жидкость, их просто переварят чуть позже в последующих отделах… как и всех остальных обитателей.

Простейшие (40-60%)

В рубцах коров обитают в основном представители родов Isotricba и Dasytricha, а также группа простейших Entodinia. Они получают азот из белков хлоропластов растений, а также при поедании соседних бактерий. 

Грибы (5-10%)

Грибы в рубце малочисленны, но полезны, так как помогают расщеплять некоторые эфирные связи между лигнином и гемицеллюлозой или целлюлозой.

Археи (3%)

Архей в рубце и того меньше, затооооо

Зато они производят газ метан (СН4) путем анаэробного дыхания, забирая вырабатываемый всеми вышеперечисленными соседями водород и присоединяя его к углероду.

В среднем одна корова выделяет 20 грамм метана на килограмм сухого вещества в корме. (в год со стада получается очень много)

К метаногенам в рубце относят, например, Methanobacterium ruminantium.

Вообще, за способность создавать очень много метана сельхоз животных сильно не любят, так как метан обладает очень ярко выраженным парниковым эффектом и ускоряет глобальное потепление. Учёные сейчас потихоньку стараются изменить микрофлору коровам, чтобы те перестали создавать столько метана. 

К слову, в нас метаногены тоже живут 

(но мы приближаем глобальное потепление своими методами))

Вирусы (не пойми сколько)

В рубце коров также находили множество вирусов, они не участвуют ни в ферментации, ни в дыхании, зато разрушают бактерий и простейших, из-за чего идёт активный переход азота от организма к организму и высвобождение аминокислот в рубцовую жидкость.

Так что же в сухом остатке?))

Азот для создания коровьих белков животные получают от продуктов жизнедеятельности своей микрофлоры, а также от переваривания самой микрофлоры. 

Обитатели рубца, в свою очередь, берут азот из белков растений (преимущественно из хлоропластов), из мёртвых клеток самой коровы, а заодно из белков её слюны. Немножко азота удаётся даже зафиксировать из воздуха. Для увеличения количества азота в коровах, заводчики добавляют в корм мочевину, которую всё равно будут перерабатывать симбиотические организмы.

Но вот что ещё важно сказать!

Огромная масса углеводов и липидов, полученных из растительной пищи, также будет использована. (логично, в общем)

Ферментация в рубце позволяет животным получить из жёсткой непитательной целлюлозы летучие жирные кислоты, которые затем всасываются в кровь и идут на обеспечение дыхания клеток. Как основной источник топлива для жизни.

Многие предполагали, что коровы могут сами фиксировать азот из воздуха или создавать его, но на это они, увы, не способны)

Источник