Mikroflora żwacza PDF Drukuj Email
Hodowca Bydła

Bydło zaliczane jest do przeżuwaczy podobnie, jak owce, czy kozy. Cechą charakterystyczną tej grupy zwierząt jest posiadanie czterech „żołądków”,
dzięki, którym między innymi krowy radzą sobie z pobraną paszą. Pierwszym z przedżołądków jest żwacz (jego pojemność u dorosłej krowy wynosi około 160 litrów) - cienkościenny worek, z błoną śluzową pokrytą listkowatymi brodawkami, ułatwiającymi mechaniczne rozdrabnianie pokarmu. Tak naprawdę to od niego wszystko się zaczyna.

    Cechą charakterystyczną żwacza jest fakt, że nie wydziela on żadnych enzymów trawiennych. Trawienie odbywa się tylko i wyłącznie za pomocą enzymów zawartych w paszy (trawienie autolityczne) oraz enzymom produkowanym przez bakterie i pierwotniaki. Dobierając dawkę pokarmową dla przeżuwacza musimy zdawać sobie sprawę, że najważniejsze jest żywienie drobnoustrojów zawartych w żwaczu oraz to, że nie lubią one gwałtownych zmian paszy. 

    Do mieszkańców żwacza zaliczamy bakterie, których enzymy m.in. rozkładają celulozę oraz pierwotniaki zaliczane do orzęsków, biorące udział w przemianach węglowodanowo-białkowych. Pierwszy przedżołądek można porównać do wielkiego „kotła”, w którym bytują miliony drobnoustrojów. Przyjmuje się, że jest tam ponad 200 rodzajów bakterii i 20 typów pierwotniaków ułatwiających krowie wykorzystywanie składników pokarmowych paszy. Bakterie zamieszkujące żwacz można podzielić następująco:

  • na bakterie będące beztlenowcami, ich jest najwięcej w treści żwacza 10 10 ml -1,
  • na bakterie będące względnymi beztlenowcami 10 7 ml -1,
  • na beztlenowe pierwotniaki 10 6 ml -1,
  • na beztlenowe grzyby. 

    Objętościowo bakterie i pierwotniaki stanowią aż 10% całego płynu żwaczowego. Średnio namnaża się 100% populacji, która wraz z pokarmem przedostaje się do dalszej części układu trawiennego przeżuwacza. Ma to miejsce, kiedy w żwaczu jest stworzone odpowiednie środowisko oraz pojawia się pokarm odpowiednio przygotowany.
    Do mieszkańców żwacza zaliczamy głównie bakterie ze szczepów Succinomonas, Butyrivibrio, Selenomonas, Bacteroides, Streptococcus, Ruminococcus, Eubacterium, Clostridium, pierwotniaki, grzyby oraz inne organizmy. 
    Często zdarza się, że wraz z pokarmem do przewodu pokarmowego dostają się bakterie chorobotwórcze. Jednak bakterie „pozytywne” oddziałują na czynniki chorobotwórcze i eliminują je z organizmu zwierzęcia. Szacuje się, że ogólna liczba bakterii zawarta w treści przedżołądków zmienia się od około 10 8 do około 10 10 w 1 mililitrze. 
    Bardzo ważna rolę pełnią względne beztlenowce. Dzięki możliwości bytowania części bakterii, eliminują one tlen i umożliwiają rozwój w żwaczu bezwzględnym beztlenowcom. Odczyn treści żwacza waha się pomiędzy 6-7, co umożliwia działanie większości bakteriom. Jednak, gdy następują odstępstwa od tych wartości giną niektóre gatunki, co wpływa na pogorszenie wykorzystania paszy. Drobnoustroje żwacza lubią środowisko beztlenowe oraz wysoką temperaturę, około 40°C. Drobnoustroje bytujące w żwaczu są organizmami nie swoistymi dla tego narządu. Mogą występować w innych narządach, jak na przykład w jelicie grubym, czy środowisku zewnętrznym. Znaczna część drobnoustrojów obecnych w żwaczu przedostała się do niego wraz z pokarmem, pobranym przez krowę.
 
Rodzaj flory bakteryjnej
    Najważniejsze bakterie i pierwotniaki można scharakteryzować następująco:
Pierwotniaki: ta grupa spełnia dwie ważne funkcje. Po pierwsze dokonuje strawienia chemicznego paszy. Ma to miejsce głównie wewnątrz komórkowo. Po drugie w pewnym stopniu dokonuje „mieszania” treści pokarmów w żwaczu przy jednoczesnym rozdrabnianiu w szczególności pokarmów włóknistych. W żwaczu jest ich mniej 1000 razy niż bakterii. Przez znaczną wielkość pierwotniaków wydaje się, że jest ich objętościowo porównywalnie tyle samo ile bakterii. W tym środowisku występują głównie pierwotniaki z podtypu Ciliata, z rodzaju Isotricha, Dasytricha, Entodinium, Diplodinium.
    Pierwotniaki bytujące w żwaczu są bardzo wrażliwe na warunki w nim panujące. Brak pożywienia przez 3 dni prowadzi do całkowitego wyjałowienia żwacza. Natomiast duże ilości spożywanej wody powodują osmolizę (rozerwanie komórek) wielu pierwotniaków. Śmiertelne też jest dla nich pH żwacza niższe niż 4,5.

Bakterie: Wśród bakterii zamieszkujących żwacz w literaturze wymienione są najczęściej następujące gatunki:

  • Fibrbacter succinogenes (Bacteroides succinogenes) - bakteria przeważa w składzie mikroflory żwacza, charakteryzuje się proteolityczną aktywnością (rozpuszczanie białka).
  • Ruminobacter amylophilus (Bacteroides amylophilus) - bakteria zaliczana do celulolitycznych, odpowiada za rozkład skrobi i glukozy. Wytwarza beta-glukany.
  • Prevotella ruminicola (Bacteroides ruminicola) - bakteria gram ujemna, bezwzględny beztlenowiec, hydrolizuje kazeinę, fermentuje glukozę, galaktozę, celobiozę, laktozę. Rozkłada białka, skrobię na polisacharydy, nie rozkłada celulozy.
  • Anaerovibrio liotica - beztlenowe bakterie, gram ujemne, odpowiedzialne za fermentację glicerolu, czyli odpowiadają za przerób tłuszczowców.
  • Streptococcus bovis - bakteria zaliczana do gram dodatnich, bierze udział w tworzeniu kwasu mlekowego, występuje obficie w obecności skrobi i cukrów, odpowiedzialna za fermentowanie tych składników, przez co powoduje spadek pH żwacza.
  • Methanosarcina barkeri - odpowiada za trawienie celulozy, nie ma regularnego kształtu, a ich wielkość może być na tyle duża, że można ją zaobserwować nieuzbrojonym okiem, gram dodatnia bakteria, zaliczana do bezwzględnych beztlenowców, aby mogła normalnie funkcjonować potrzebuje dwutlenku węgla. Podczas procesów fermentacyjnych wytwarza metan.

    Oprócz tych bakterii według Hobsona i Stewarta w żwaczu znajdują się między innymi jeszcze takie bakterie jak: Mitsuokella multiacidas, Clostridium species, Syntrophococcus sucromutans, Ruminococcus species, Streptococcus capinus, Peptostreptococcus species, Acetiomaculum Ruminie.
    Ze względu na możliwości rozkładu poszczególnych składników pasz, bakterie możemy podzielić na następujące grupy:

  • bakterie rozkładające celulozy: Butyrivibrio fibrisolvens, Ruminococcus albus, Ruminococcus flavefaciens, Bacteroides succinogenes,
  • bakterie rozkładające hemicelulozy: Ruminococcus albus, Ruminococcus flavefaciens, Butyrivibrio fibrisolvens, Bacteroides ruminicola,
  • bakterie rozkładające cukry: Treponema brytanii, Lactobacillus ruminus, Lactobacillus vitulinus,
  • bakterie rozkładające kwasy: Megashaera elsdenii, Selenomonas ruminantium,
  • bakterie rozkładające pektyny: Lachnospira multiparus, Butyrivibrio fibrisolvens, Bacteroides ruminicola, Succinivibrio dextrinosolvens, Treponema Brytanii, Streptococcus bovis,
  • bakterie rozkładające tłuszcze: Butyrivibrio fibrisolvens, Eubacterium sp., Fusocillus sp., Treponema Brytanii, Microccus sp., Anaerovobrio lipolytica,
  • bakterie amylolityczne (rozkładają mocznik): Bacteroides amylophilus, Bacteroides ruminicola, Streptococcus bovis, Succinimonas amylolytica,
  • bakterie proteolityczne (rozpuszczające białka): Bacteroides amylophilus, Bacteroides ruminicola, Streptococcus bovis, Butyrivibrio fibrisolvens,
  • bakterie produkujące amoniak: Selenomonas ruminantium, Megasphaera elsdemii, Bacteriodes ruminicola,
  • bakterie produkujące metan: Methanobrevibacter ruminantium, Methanobacterium formicicum, Methanomicrobium mobile,

 
Synteza białka
 
   Obie grupy - zarówno bakterie jak i pierwotniaki odgrywają bardzo ważna rolę w syntetyzowaniu białka w przedżołądkach. Ich organizmy przedostają się do trawieńca, dwunastnicy, gdzie zostają strawione przez enzymy żołądkowe, trzustkowe. Białko to przeciętnie w 70% jest pochodzenia bakteryjnego i 30% pierwotniakowego.
 
    Co ciekawe poszczególne organizmy współżyją ze sobą. Pierwotniaki żywią się nie tylko organicznymi składnikami paszowymi, ale również bakteriami. Bakterie natomiast żywią się efektami przemiany materii pierwotniaków oraz tym, co pozostanie po fermentacji ciała pierwotniaka. Obecność pierwotniaków jest niezbędna dla bakterii, dla pierwotniaków natomiast niezbędna jest obecność bakterii w środowisku żwacza. Nie jest możliwe ich istnienie samodzielne. Problemy też występują w samym żwaczu przy braku drobnoustrojów. Przeprowadzano doświadczenia mające na celu zbadanie, jak będzie funkcjonował żwacz bez bakterii. Zaobserwowano znaczne odchylenia od normalnego działania żwacza, a przyswajalność składników pokarmowych znacznie spadła. 
    Dzięki obecnym w żwaczu drobnoustrojom przeżuwacze mogą wykorzystywać celulozę, syntetyzować witaminy z grupy B oraz wykorzystywać niebiałkowe związki azotowe. Dla tej grupy zwierząt celuloza jest doskonałym źródłem energii, co w „normalnych” warunkach, czyli bez obecności bakterii i pierwotniaków nie byłoby możliwe.