В пищеварительной системе самое важное – это превращение сложных соединений в простые для того, чтобы они могли легко всасываться в желудке и кишечнике, поступать в кровь, как питательные вещества, и таким образом разноситься по всему организму и усваиваться разными клетками.
Например, в организме жвачных происходят такие метаморфозы. Сложный углевод целлюлоза, попадая в организм жвачного животного, благодаря бактериям, находящимся в сетчатом желудке расщепляется и переходит в летучее состояние, которое называется жирными кислотами. Те в свою очередь, поступают в кровь, потом поглощаются клетками, чтобы образовался молочный жир и молочный сахар(лактоза) или в процессе жизнедеятельности организма они сжигаются, переходя в энергию.
Конечно, не весь корм может усвоится и потому часть его выводится в виде экскрементов. Некоторые вещества, находящиеся в кормах, уже являются простыми и им не требуется расщепление, это сахара и аминокислоты. Часть этих веществ у жвачных не усваивается, но она усваивается самой микрофлорой сетчатого желудка животного.
Уже в ротовой полости происходит механическая обработка, хотя и незначительная, пищевых ферментов для переваривания в слюне нет. Функция слюны – сделать корм скользким для облегчения его проглатывания. Сначала пища проглатывается почти сразу, затем отрыгивается и тогда уже пережёвывается.
Тщательное пережёвывание жвачки – есть необходимая часть пищеварительного процесса для усвоения волокнистых веществ. Происходит это не сразу после поглощения пищи, а 30-70 минут спустя после набухания и размягчения в рубце корма. Поглощение воды ускоряет этот процесс. И так же нахождение в состоянии покоя способствует его ускорению.
Такой орган, как рубец, можно рассматривать как большую бродильную камеру, стенки которой подвижны. До определённой степени измельчения пища находится в рубце, затем направляется в другие отделы пищеварительной системы. 70% сухого вещества измельчается именно в рубце без воздействия на неё каких-либо ферментов. Пища находится в рубце ещё в 50% количестве более 24 часов. Трудноперевариваемые компоненты, находясь там долгое время, сбраживаются, ферментируются. Дальнейшее расщепление клетчатки и волокон уже происходит с помощью ферментов микроорганизмов в сетчатом желудке. То есть все дальнейшие сложные микробиологические и биохимические процессы происходят именно в нём.
Процессы ферментации, благодаря сбраживанию в рубце, дают коровам преимущества:
1. Получение энергии из сложных углеводов, то есть из клетчатки и волокнистых структур.
2. Компенсируется азотная и белковая недостаточность, так как микроорганизмы в рубце могут добывать азот небелкового происхождения для образования из него своих клеток белка.
3. Синтезирование таких витаминов, как К и витамины группы В.
Если рубец работает хорошо, то организм коров способен сам обеспечивать свои потребности.
К отрицательным моментам желудочной ферментации относится:
1. Углеводная ферментация идёт в сопровождении выделения азов метана и углекислого, а так е при этом процессе теряется энергия. Это потому происходит, что крахмалы и хлебные злаки не нуждаются в ферментации, но микроорганизмы рубца их всё же расщепляют, на этом тоже теряется энергия.
2. Часто ценный по питательным качествам белок отчасти разрушается, теряется азот переходя в аммиак. Потому как бактерии не могут переварить весь образовавшийся во врем ферментации белок и использовать весь образовавшийся при этом аммиак для построения собственного белка из-за недостаточности энергии. Через стенку рубца излишки аммиака поступают в кровь и выводятся в виде мочевины с мочой.
3. Та пищевая клетчатка и большое количество растительных волокон, которое поедает корова очень медленно ферментируются и находятся в желудке очень долго и в результате слишком большого количества растительных волокон коровы испытывают недостаток энергии даже максимально много принимая пищу.
В рубце количество микроорганизмов приходится на 1 гр. до 10 в десятой степени. Так же в рубце находятся простейшие и грибы, его среда крайне благоприятна для размножения этих микроорганизмов, её pH 6,5-7.4, температура 39-40 градусов по Цельсию. Для многих видов бактерий рубца кислород – токсичен и он практически там отсутствует. Более-менее постоянно, поступает достаточное количество пищи. От того он так плотно и заселён.
В сетчатом желудке продолжаются ферментативные процессы. Так же тут происходит всасывание необходимых веществ и образование различных кислот, таких важных для жвачных животных, как пропионовая и уксусная кислоты, а также, масляная и другие кислоты, которые далее используются организмом для синтеза белков, жиров, гликогена – источников энергии.