U bydła, zwierząt przeżuwających, czynności trawienne przebiegają inaczej niż u pozostałych ssaków, ponieważ w początkowym odcinku przewodu pokarmowego proces trawienia pokarmu jest wspomagany przez fermentację, którą prowadzą drobnoustroje. Specyficzna jest także budowa przewodu pokarmowego.

Odznacza się ona między innymi obecnością przedżołądków (żwacza, czepca i ksiąg), które swoimi rozmiarami znacznie przewyższają część gruczołową żołądka właściwego, czyli trawieńca. Dzięki fermentacji w przedżołądkach u przeżuwaczy dochodzi do enzymatycznego trawienia wysokocząsteczkowych składników roślin (np. celulozy, hemicelulozy), syntezy witamin z grupy B, możliwości wykorzystywania niebiałkowych związków azotowych. Te zachodzące w żwaczu różnorodne procesy fermentacyjne decydują o zdrowiu zwierzęcia oraz zaopatrzeniu organizmu w różne prekursory amino-, gluko- i lipogenne, które w przypadku krowy mlecznej determinują ilość i jakość pozyskiwanego mleka. Ważna jest również zdolność mikroorganizmów żwacza do rozkładania wielu niekorzystnych, z żywieniowego puntu widzenia, substancji roślinnych (alkaloidów) i grzybiczych (toksyn).

Budowa żołądka wielokomorowego

Przewód pokarmowy przeżuwaczy charakteryzuje bardzo duża pojemność – do około 360 litrów u dorosłej krowy. Objętość czterokomorowego żołądka (żwacz, czepiec, księgi i trawieniec) u zwierząt dużych waha się w granicach 160-235 litrów. Przeciętnie wynosi ona około 200 litrów.

  • Żwacz (rumen) to największy z przedżołądków, który razem z czepcem zajmuje około 85% całego żołądka. Jego pojemność u dorosłego bydła może dochodzić do 160-200 litrów. Wypełnia on całą lewą połowę jamy brzusznej i przechodzi na prawą stronę w części doogonowo-dobrzusznej. Żwacz dzieli się na kilka części powstałych w wyniku wpukleń jego ściany do światła narządu, tzw. filary żwacza. Błona śluzowa żwacza tworzy różnokształtne wyniosłości zwane brodawkami żwaczowymi.

żołądek krowy

  • Czepiec (reticulum) jest najmniejszą z komór żołądka bydła ściśle powiązaną morfologicznie i czynnościowo ze żwaczem. Jest kształtu kulistego i znajduje się doczaszkowo w stosunku do żwacza. Błona śluzowa czepca tworzy charakterystyczny układ fałdów przypominający plaster miodu. Fałdy te noszą nazwę grzebieni czepca.
  • Księgi (omasum) mają kształt spłaszczonej kuli i są położone między czepcem i trawieńcem. Mają pojemność 7-18 litrów. Ich wewnętrzną powierzchnię pokrywa duża liczba równolegle leżących fałdów błony śluzowej, tzw. blaszek ksiąg.
  • Trawieniec (abomasum) jest właściwym żołądkiem gruczołowym o pojemności 8-20 litrów. Jego ułożenie w jamie brzusznej jest zmienne i uzależnione od stopnia wypełnienia przedżołądków oraz ich aktywności.

Przewód pokarmowy przeżuwaczy charakteryzuje bardzo duża pojemność – do około 360 litrów u dorosłej krowy. Objętość czterokomorowego żołądka (żwacz, czepiec, księgi i trawieniec) u zwierząt dużych waha się w granicach 160-235 litrów. Przeciętnie wynosi ona około 200 litrów.

Specyfika przeżuwaczy

Z fizjologicznego punktu widzenia bydło posiada właściwość podwójnego przeżuwania pobranej paszy, co umożliwia dokładne rozdrobnienie i podwójne naślinienie pokarmu roślinnego i tym samym znacznie usprawnia rozkład błonnika w żwaczu przez żyjące tam mikroorganizmy. Wobec powyższego trawienie u przeżuwaczy można uznać za przykład złożonych wzajemnych adaptacji między organizmem gospodarza, a drobnoustrojami ułatwiającymi rozkład składników pokarmowych. Pasza po dostaniu się do żwacza może w nim przebywać od kilkunastu minut do kilkudziesięciu godzin. W tym okresie działają na nią enzymy produkowane przez mikroorganizmy go zasiedlające. Fermentacja przy udziale drobnoustrojów zajmuje znacznie więcej czasu niż hydroliza przy użyciu własnych enzymów, ale też stopień rozkładu substratów jest znacznie większy. Liczebność mikroorganizmów, intensywność ich namnażania oraz mnogość przemian wpływają nie tylko na prawidłową pracę żwacza, lecz także na funkcjonowanie całego organizmu.

bakterie żwacza

Symbiotyczne mikroorganizmy żwacza umożliwiają rozkładanie w nim paszy. Fot. Fotolia

Drobnoustroje żwacza

Do mikroorganizmów żwaczowych zalicza się głownie bakterie i pierwotniaki, które stanowią około 10% objętości żwacza. Ponadto w płynie żwacza znajdują się również grzyby. W 1 ml płynu żwacza znajduje się przeciętnie od 109 do 1010 komórek bakteryjnych i od 105 do 106 pierwotniaków. Wysoki stopień współzależności pomiędzy poszczególnymi gatunkami bakterii sprawia, że do całkowitego strawienia składników pokarmowych do związków przyswajalnych przez organizm przeżuwaczy muszą być obecne w przedżołądkach niemal wszystkie gatunki bakterii. Zalicza się do nich:

• bakterie celulolityczne, hemicelulolityczne, pektynolityczne – posiadają zdolność trawienia tzw. kompleksu ligninowo-celulozowego, znajdującego się w ścianach komórek pasz objętościowych i tym samym przyczyniają się do uwolnienia składników pokarmowych znajdujących się w ich wnętrzu. Takich zdolności nie posiadają inne enzymy produkowane przez organizmy zwierząt posiadających żołądek jednokomorowy (trzoda chlewna, drób),
• bakterie amylolityczne – rozkładające skrobię, zawartą głównie w paszach treściwych,
• bakterie ureolityczne – rozkładające mocznik,
• bakterie proteolityczne – rozkładające białka. Z żywieniowego punktu widzenia rozkład białka paszy w niektórych przypadkach jest niepożądany, jednakże dzięki obecności innych drobnoustrojów, powstający amoniak z rozkładu białka jest ponownie wykorzystywany do syntezy białka bakteryjnego, gdyż wszystkie szczepy bakterii żwaczowych potrzebują do swojego wzrostu prostych związków azotowych niebiałkowych i łatwostrawnej energii,
• bakterie lipolityczne – rozkładające tłuszcz paszy,
• bakterie metanogenne – redukujące dwutlenek węgla do metanu.

żwacz

Stabilność żwacza i struktura populacji mikroorganizmów przedżołądka zależy od tego, co krowa pobierze z dawką. Fot. Josera

Od nich wiele zależy

Do ważniejszych bakterii żwaczowych zaliczamy takie gatunki jak: Anaerovobrio liplytica, Butrivibrio fibrisolvens, Eubacterium sp., Fibrobacter succinogenes, Fusocillus sp., Lactobacillus ruminis, Lactobacillus vitulinus, Methanobacterium formicum, Micrococcus sp., Ruminobacter amylophilus, Ruminococcus albus, Ruminococcus ruminantium, Treponema bryanti.

Liczebność mikroorganizmów, intensywność ich namnażania oraz mnogość przemian wpływają nie tylko na prawidłową pracę żwacza, lecz także na funkcjonowanie całego organizmu.

Pierwotniaki – mniej liczne, ale nie mniej ważne

Pomimo, że populacja pierwotniaków jest mniej liczna niż bakteryjna, to całkowita masa ich komórek jest w przybliżeniu równa bakteryjnej (komórka pierwotniaka jest wielokrotnie większa od bakteryjnej). Głównie reprezentują one podtyp Ciliata. Orzęski te reprezentowane są przez takie rodzaje jak Isotricha, Dasytricha, Entodinium, Diplodinium, Epidinium i inne). Pierwotniaki poza rozkładem cząsteczek roślinnych odżywiają się także bakteriami, kontrolując w ten sposób ich liczbę. W ten sposób pierwotniaki zjadając bakterie, przetwarzają białko bakteryjne w białko zwierzęce. To powoduje, że wartość biologiczna białka pierwotniaków jest wyższa niż białka bakterii. Pierwotniaki przyczyniają się zatem do poprawy wartości odżywczej białka. Przyjmuje się, że aktywność pierwotniaków w przedżołądkach przeżuwaczy stanowi 20-25% aktywności wszystkich żyjących tam mikroorganizmów.

Grzyby w żwaczu

W żwaczu żyją także grzyby. Pełnią one korzystną funkcję, polegającą na rozpoczęciu rozkładu kompleksu ligninowo-celulozowego, znajdującego się w komórkach roślin należących do grupy pasz objętościowych. Do najczęściej spotykanych grzybów zaliczamy: Saccharomyces cereviciae, Aspergillus nidulans, Neocallimastix frontalis, Caecomyces comminis i Piromyces communis. Posiadają one bogate zestawy enzymów – celulaz, hemicelulaz, proteaz, esteraz i pektynaz, dzięki którym mogą penetrować rozkładane fragmenty roślin i prowadzić do ich rozdrabniania.

Białko syntetyzowane w przedżołądkach w postaci namnażających się drobnoustrojów przechodzi do trawieńca i dwunastnicy, gdzie podlega trawieniu, podobnie jak u zwierząt monogastrycznych. Białko to przeciętnie w 70% pochodzi z bakterii i w 30% z pierwotniaków.

Prawidłowe parametry dawki pokarmowej

pasze dla krów

Optymalny przebieg procesów fermentacyjnych w żwaczu zależy od składu dawki pokarmowej. Fot. Josera

Optymalny przebieg procesów fermentacyjnych w żwaczu ma miejsce tylko wówczas, gdy w skład dawki pokarmowej wchodzą właściwie dobrane jej komponenty. Ważny jest stosunek ilości suchej masy pasz objętościowych do ilości suchej masy pasz treściwych, który w przypadku krów o wysokiej wydajności nie powinien przekraczać 60:40; zapewnienie co najmniej 20% udziału strukturalnego włókna paszowego pochodzącego z pasz objętościowych; zadbanie o właściwą strukturę fizyczną paszy (część włókna powinno znajdować się w cząstkach paszy o długości ponad 4 cm), by właściwie stymulować proces przeżuwania i tym samym wydzielania odpowiedniej ilości śliny (nawet do 200 litrów na dobę), która jest niezbędna do utrzymywania kwasowości (pH) żwacza na odpowiednim poziomie, optymalnym dla rozwoju drobnoustrojów. Oprócz wspomnianej wyżej właściwej proporcji pasz objętościowych do treściwych niezbędnym, warunkiem stabilnego przebiegu procesów fermentacyjnych w żwaczu jest podawanie wszystkich komponentów pasz objętościowych i treściwych jednocześnie, najlepiej po ich dokładnym wymieszaniu ze sobą, w postaci homogennej dawki. Ten fizjologiczny wymóg spełnia system żywienia TMR.

Wrażliwe mikroby

Drobnoustroje dostosowują się do rodzaju skarmianych pasz, dlatego należy unikać gwałtownych zmian w dawce pokarmowej. Źle przeprowadzona zmiana skarmianej paszy na inną powoduje zamieranie części mikroorganizmów i wymusza konieczność namnożenia się nowych, specyficznych dla nowej dawki pokarmowej. W praktyce takie zaniedbanie prowadzi do spadku wydajności krów i tym samym obniża efektywność ekonomiczną produkcji mleka. Obok optymalnie zbilansowanej dawki pokarmowej i właściwej jej struktury fizycznej, prawidłowemu namnażaniu się mikroorganizmów żwacza sprzyja często powtarzające się pobieranie pokarmu przez zwierzę, co zapewnia stały dopływ pożywienia dla bakterii. Ważna jest zatem stała, najlepiej 24 godziny na dobę, dostępność świeżej paszy dla krów.

Stabilność żwacza

Optymalizacja żywienia krów gwarantuje uzyskanie najkorzystniejszych dla drobnoustrojów warunków i tym samym osiągnięcie w żwaczu stanu stabilizacji, który powinny charakteryzować następujące parametry:

stabilny żwacz

zdrowy żwacz

Innowacyjna mieszanka DairyPilot. Fot. Josera

Dbać o stabilny żwacz

Warunkiem prawidłowego przebiegu procesów fermentacyjnych w żwaczu jest optymalne zbilansowanie dawki pokarmowej dla krów, w oparciu o wysokiej jakości pasze objętościowe, a także jej właściwa struktura fizyczna i jednorodność. Tylko wtedy spełnione zostanie założenie mówiące, że „żywiąc krowę mleczną w pierwszej kolejności żywimy drobnoustroje żyjące w żwaczu”.
Ważnym elementem w utrzymywaniu optymalnych warunków żwacza jest stosowanie mieszanek uzupełniających takich jak Dairy Pilot. Skład tego produktu, bogaty w unikalny pakiet roślinnych substancji czynnych, m.in. stabilizuje pH żwacza. Ponadto wzmacnia organizm krowy i poprawia parametry produkcyjne.