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Constituído por três principais microrganismos: bactérias, fungos e protozoários. O rúmen apresenta um ecossistema anaeróbio, caracterizado pelo seu poder tampão, temperatura, pH e fermentação, assim este torna-se favorável aos microrganismos. O principal interesse produtivo do ruminante está na capacidade de aproveitar os nutrientes na digestão microbiana. A microbiologia do rúmen é extremamente completa, devido ao grande número de organismos presentes, sendo que suas diferentes naturezas e as mudanças da população, resultam na mudança da dieta do animal hospedeiro (TEIXEIRA, 1991). Desta forma, o rúmen funciona como uma câmara de fermentação, devido a uma série de mecanismos fisiológicos do hospedeiro (SOEST, 1982).
A temperatura ruminal está média entre 38º a 42º C e é mantida por mecanismos homeotérmicos do hospedeiro. O pH pode variar de 5 a 7, de acordo com o tipo de alimento ingerido, tempo de amostragem e frequência de fornecimento de alimentos ao hospedeiro. Segundo WILLIAMS (1986), os protozoários do rúmen são mais sensíveis que as bactérias e podem mesmo vir a desaparecer se o pH ultrapassar 7,8 ou decrescer abaixo de 5 embora as espécies bacterianas tenham seu crescimento reduzido em pH menor que 5.
A ação da população microbiana ruminal sobre o substrato (alimento do hospedeiro) tem especial importância, pois constitui a base da fisiologia digestiva dos ruminantes. Celulose e hemicelulose representam a maior fonte potencial de energia para os animais herbívoros (ARCURI, 1992), após a degradação pelos complexos enzimáticos de microrganismos animais. Além dessa fundamental capacidade hidrolítica, estes microrganismos reduzem acentuadamente o volume de matéria seca que passa à porção pós-ruminal do trato digestivo (DEHORITY, 1987).
Bactérias celulolíticas têm a habilidade bioquímica de produzir a enzima extracelular celulase, através da hidrólise da celulose. As celulases da maioria dos microrganismos celulolíticos estão associadas às células aderidas firmemente às partículas fibrosas do conteúdo ruminal. A adesão inicial é feita através do glicocálice, à medida que a celulase vai degradando a fibra, fragmentos do envelope celular passam a compor a matriz de glicocálice, dentro da quais as celulases continuam a digerir a celulose (CHENG; COSTERTON, 1986). Os ácidos graxos de cadeia ramificada são necessários ou estimulatórios para o crescimento das bactérias celulolíticas (DEHORITY, 1987).
As espécies celulolíticas produzem, principalmente, acetato, propionato, butirato, succinato, formato, CO2 e H2. São liberados também etanol e lactato (HUNGATE, 1966). Segundo DEHORITY (1987) E SOEST (1982), as principais espécies celulolíticas são Ruminococcus flavefaciens, Ruminococcus albus, Bacteroides succinogenes e Butyrivibrio fibrisolvens.
Bactérias Amilolíticas são as responsáveis pela degradação do amido (que se dá pela enzima amilase), que é fermentado por espécies do gênero Bacteroides, dentre estas, Bacteroides amylophilus que utiliza amido, mas é incapaz de utilizar glicose ou outros monossacarídeos. Já Streptococus bovis e Selenomonas ruminantium fermentam amido e açúcares solúveis produzindo acetato, quando estes carboidratos são abundantes mudam para acetato, formato e etanol ou acetato e propionato, quando a concentração de substrato prontamente fermentável decresce. Esta última rota metabólica maximiza a produção de ATP (RUSSELL, 1988).
Muitas das bactérias Proteolíticas presentes no rúmen são capazes de degradar proteína. Existem, no entanto, bactérias essencialmente proteolíticas, que utilizam aminoácidos como fonte de energia primária (Bacteroides amylophilus e Bacteroides ruminicola). A proteína contida no alimento do animal pode ser degradada pelos microrganismos de rúmen, com liberação de amônia e ácidos graxos voláteis. A excessiva degradação proteica no rúmen causa redução na retenção de N pelo hospedeiro (TEIXEIRA, 1991; SOEST, 1982).
As Bactérias Metanogênicas (anaeróbias estritas) são organismos capazes de produzir metano. Estas bactérias são especialmente importantes para o ecossistema ruminal, pois tem um papel importante na regulação de fermentação pela remoção das moléculas de H2 (TEIXEIRA, 1991). Praticamente todo o metano é produzido pelas reações de redução de CO2 acoplada ao fornecimento de elétrons pelo H2. O gênero Methanobacterium desempenha importante papel no equilíbrio químico no ecossistema ruminal ao utilizar o H2 presente no meio, contribuindo para a regeneração de co-fatores, como NAD+ e NADP+ (ARCURI, 1992).
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
GRUPOCULTIVAR.COM.BR
ARCURI, P. B.; MATOS, L. L. Microbiologia do Rúmen. Informe Agropecuário, Belo Horizonte, MG, v. 16, n. 175, p. 5-8, 1992.
CHENG, K.H.; COSTERTON. J.W. Microbial adhesion and colonization within the digestive tract. In: BARNES, E.M.; MEAD, G.C.Anaerobic bacteria in habitats other than man. LONDON: BlackwELL Sci. PuBL., p. 239-262. 1986.
DEHORITY, B. A. Rúmen microbiology. Wooster: ohio state university, 239p. 1987.
RUSSEL, J.B. Ecology of rumen microorganisms: energy use. In: DOBSON, A.; DOBSON, M. Aspect of digestive physiology in ruminants. Ithaca: Comstock Publ. Assoc., p. 74 -98. 1988.
SOEST, P.J. van. Nutritional ecology of the ruminant. Corvallis: O e B Books, 374p. 1982.
TEIXEIRA, JÚLIO CÉSAR. Nutrição dos Ruminante, Lavras, MG: ESAL/ FAEPE, 1991.
WILLIAMS, A. G. Rumen holotrich cilliate protozoa. Microbiological Review, Washington, v.50, p. 25, 1986.
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