MICROBIOLOGÍA RUMINAL RUMEN ESÓFAGO OMASO RETÍCULO ABOMASO INTESTINO DELGADO

RUMEN ESÓFAGO RETÍCULO ABOMASO

SIMBIOSIS RUMEN - MICROORGANISMOS APORTE DEL RUMEN Ambiente anaeróbico Gran volumen (Bovino aproximadamente 200 litros) pH: 5.4 – 6.9 Temperatura: 39 °C APORTE DE LOS MICROORGANISMOS Ácidos Grasos Volátiles (AGV) Acético Propiónico Butírico

ECOSISTEMA MICROBIANO BACTERIAS SUSTRATOS PRODUCTOS CELULOLÍTICAS H de C estructurales AGV (PRINCIPALMENTE ACETATO) AMILOLÍTICAS H de C de reserva AGV (PRINCIPALMENTE PROPIONATO) SACAROLÍTICAS H de C simples AGV (PRINCIPALMENTE BUTIRATO) LACTOLÍTICAS LACTATO LIPOLÍTICAS GRASAS AG LIBRES Y AGV (PRINCIPALMENTE PROPIONATO) PROTEOLÍTICAS PROTEÍNAS AGV Y AMONIACO METANÓGENAS METANO UREOLÍTICAS UREA CO2 Y AMONIACO MICROFAUNA RUMINAL: protozoos, crecen a pH superior a 6. Tienen menor actividad celulolítica, no sintetizan proteínas a partir de NNP, regulan la fermentación amilolítica (se alimentan de bacterias amilolíticas)

METABOLISMO RUMINAL DE LOS HIDRATOS DE CARBONO Saliva: pH entre 8.1 y 8.3 (eleva el pH ruminal) FACTORES QUE MODIFICAN EL pH RUMINAL Producción de AGV: mayor producción disminuye el pH ruminal Velocidad de absorción de AGV: a mayor producción, mayor velocidad y menor pH Esta relacionado a la dieta, al tipo de microorganismo que se desarrolle y al tipo de AGV producido

Bacterias celulolíticas crecen a pH entre 6.0 y 6.8 Bacterias amiloliticas crecen a pH entre 5.5 y 6.0 FACTORES QUE AFECTAN EL pH RUMINAL Ración rica en forraje grosero (alto contenido de H de C estructurales Ración rica en concentrados (alto contenido de almidón Largo tiempo de rumia Alta producción de saliva pH ruminal elevado (6.0 a 6.8) Concentración y velocidad de absorción de AGV bajas Corto tiempo de rumia Baja producción de saliva pH ruminal bajo (5.5 a 6.0) Concentración y velocidad de absorción de AGV altas

Dieta rica en alimentos concentrados energéticos (granos) Aleurona Pericarpo

Dieta rica en alimentos concentrados energéticos (granos) Almidón G1P G6P Glucólisis Piruvato Oxalacetato Malato Fumarato Succinato Propionato Succinil CoA MetilmalonilCoA PropionilCoA Propionil-CoA CoA Metilmalonil-CoA Succinil-CoA Función anabólica de Ciclo de krebs Glucóneogénesis Glucosa Lactosa Glucogeno

Dieta rica en hidratos de carbono estructurales (forrajes) Pasos para la degradación de H de C estructurales Adherencia de los microorganismos a la superficie de los fragmentos de fibra vegetal. Liberación al medio de las celulasas para la digestión extracelular de la celulosa. Incorporación de la celobiosa por la bacteria y actividad de la celobiasa. Utilización de la glucosa por la bacteria y producción del AGV

Dieta rica en hidratos de carbono estructurales (forrajes) Acetato Acetil-CoA CoA Ciclo de Krebs 2 CO2 3 NADH 1 FADH2 1 GTP Cadena Respiratoria NADH FADH2 NAD+ FAD O2 H2O Síntesis de Ácidos Grasos

PRODUCCIÓN DE AGV A PARTIR DE LA GLUCOSA PRODUCCIÓN DE METANO La principal fuente de energía para los microorganismos es la fermentación de los H de C, con liberación de AGV, H2, CO2, agua y METANO. El mayor aprovechamiento energético se da cuando se genera PROPIONATO, debido a que este consume hidrógenos y no genera METANO. El animal aprovecha los AGV como fuente principalmente de energía, mediante su absorción a través de la pared ruminal. PRODUCCIÓN DE AGV A PARTIR DE LA GLUCOSA GLUCOSA 2 ACETATOS + 2 CO2 + 8 H+ GLUCOSA BUTIRATO + 2 CO2 + 4 H+ GLUCOSA + 4 H+ 2 PROPIONATO + 2 H2O Por cada 8 H+ formados por oxidación del NADH o FADH2 se forma 1 METANO. Por lo que el orden de mayor a menor producción de METANO será: acetato, butirato y el propionato no forma metano Dieta suplementada con granos es la mas eficiente energéticamente

PRODUCCIÓN DE AGV DEPENDIENDO DE LA EDAD DEL FORRAJE TIERNO Alta relación contenido celular/pared celular MADURO baja relación contenido celular/pared celular pH menor a 6 Alta producción y absorción de AGV. Predomina PROPIONATO pH mayor a 6 Baja producción y absorción de AGV. Predomina ACETATO

METABOLISMO DE COMPUESTOS NITROGENADOS PROTEINA OLIGOPÉPTIDO AMINOÁCIDOS Enzimas proteolíticas Oligopeptidasas PROTEINA DIETA Mas del 50% es consumida por los microorganismos PROTEINA MICROBIANA PROTEINA PROTOZOO Los protozoos consumen bacterias Animalización de las proteínas PROTEINA DE ALTO VALOR BIOLÓGICO PARA EL RUMIANTE

METABOLISMO DE COMPUESTOS NITROGENADOS Factores que afectan la cantidad de proteína que llega al rumen Tipo de dieta: dieta balanceada aporta mayor energía, mayor crecimiento bacteriano en rumen y mayor cantidad de proteínas que llegan al intestino Balance entre la cadenas carbonadas y la fuente de N: exceso de N induce una acumulación ruminal de amonio, aumento de pH ruminal y alteración del funcionamiento ruminal. Por otra parte el exceso de amonio es detoxificado en hígado formando urea. La urea en rumiantes vuelve a rumen con la saliva o por difusión a través de la pared ruminal y se hidroliza a CO2 y NH3.

METABOLISMO DE LÍPIDOS Procesos que ocurren en el Rumen con los lípidos HIDRÓLISIS: los microorganismos poseen lipasas en superficie y al adherirse al alimento degradan las grasas liberando GLICEROL Y AG, estos se convierten en AGV y se absorben en el rumen. BIOHIDROGENACIÓN: los AG insaturados son hidrogenados por bacterias adheridas al alimento, esto es importante porque los AG insaturados alteran la membrana bacteriana afectando principalmente a los microorganismos celulolíticos. SAPONIFICACIÓN: debido al pH ácido del rumen los lípidos se saponifican formando jabones insolubles que abandonan el rumen SINTESIS DE LÍPIDOS: utilizan AG para sintetizar lípidos de membrana, formando AG de cadenas impares y ramificadas.

HIDROLISIS LIPÍDICA Triglicéridos Glicerol Ácidos Grasos PROPIONATO saturados Hidrogenación Fosfolípidos Lipasa Fosfolipasa Glicerol A.G. Alcohol aminado PROPIONATO AGV + NH3