กระเพาะรูเมนคืออะไร?

กระเพาะรูเมนเป็นโครงสร้างคล้ายกระเพาะอาหารของระบบย่อยอาหารของสัตว์บางชนิดที่มีลักษณะเป็นห้องย่อยล่วงหน้าซึ่งจุลินทรีย์จุลินทรีย์ชีวภาพอาศัยอยู่เพื่อเริ่มต้นสลายอาหารที่เฉพาะเจาะจงของสัตว์ สัตว์ที่มีลักษณะทางกายวิภาคนี้เรียกว่าสัตว์เคี้ยวเอื้องและส่วนใหญ่เป็นสัตว์กินพืชที่ต้องการคาร์โบไฮเดรตจากพืชที่ย่อยยาก หลายคนรู้จักกันดีเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ที่อยู่ในกระเพาะรูเมนและบทบาททางเคมีของพวกเขาในกระบวนการย่อยอาหารส่วนหนึ่งเป็นเพราะสัตว์เคี้ยวเอื้องจำนวนมากเช่นวัวและแกะเป็นสัตว์เลี้ยงที่สำคัญในหลายส่วนของโลก

"Reticulorumen" เป็นคำที่กำหนดให้อวัยวะภายในแรกของระบบย่อยอาหารของสัตว์เคี้ยวเอื้อง โดยทั่วไปจะมีขนาดใหญ่มาก - กระเพาะรูของวัวอาจมีมากกว่า 25 แกลลอน (94.6 ลิตร) และห้องรีจูมเบิลต่อเนื่องมีขนาดประมาณหนึ่งในสิบ ถึงแม้ว่าเยื่อบุชั้นในของทั้งสองแตกต่างกัน แต่ก็มีฟังก์ชั่นเอกพจน์เพื่อเก็บรักษาพืชที่ถูกเคี้ยวในขณะที่มีแบคทีเรียหลายล้านโปรโตซัวเซลล์เดียวและจุลินทรีย์อื่น ๆ ทำลายลงทั้งสำหรับการบริโภคของตัวเองและโฮสต์

เมื่อหญ้าและพืชอื่น ๆ ถูกเคี้ยวบางส่วนด้วยน้ำลายและกลืนลงไปในหลอดคอหลอดอาหารการหดตัวของกล้ามเนื้อของกระเพาะรูเมนจะผลักดันเรื่องนี้ไปสู่ ​​reticulorumen ซึ่งยังคงหดตัวเป็นจังหวะและทำให้อาหารปั่นป่วน โดยทั่วไปแล้วสัตว์จะหยุดพักสำรอกเคี้ยวและกลืนวัสดุที่ถูกกินเข้าไปใหม่ในกระบวนการที่เรียกว่าการคร่ำครวญมักเรียกกันว่า“ การเคี้ยวซากสัตว์” นี่เป็นการทำซ้ำที่มีความยาว ชั่วโมงต่อวันเคี้ยวอย่างต่อเนื่อง เมื่อหักลงไปอย่างพอเพียงอาหารจะถูกส่งไปยังห้องที่เรียกว่า omasum ซึ่งปั๊มไปที่กระเพาะอาหารที่แท้จริงของสัตว์ซึ่งเป็นห้องเล็ก ๆ ที่เรียกว่า abomasum

กระเพาะรูเมนทำหน้าที่คล้ายกับถังปุ๋ยหมักของคนสวน ภายในนั้นมีแผ่นตัดของพืชเส้นใยที่ประกอบด้วยเซลลูโลสจำนวนมากซึ่งเป็นสายโซ่ยาวของโมเลกุลน้ำตาลที่ถูกแยกออกโดยเอนไซม์ที่เรียกว่าเซลลูเลสซึ่งถูกหลั่งจากแบคทีเรีย แบคทีเรียเหล่านี้บางส่วนบริโภคและแบคทีเรียเพิ่มเติมใช้น้ำตาลอย่างง่ายเพื่อเริ่มการหมักทำลายโปรตีนจากพืชให้เป็นกรดไขมันเช่นกรดอะมิโนแลคเตทที่จำเป็นสำหรับการผลิตน้ำนมของสัตว์เลี้ยง บางส่วนของสารอาหารที่จำเป็นเหล่านี้จะถูกดูดซึมโดยเยื่อบุเส้นเลือดฝอยของ reticulorumen โดยตรงในกระแสเลือด

มีแบคทีเรียหลายชนิดที่เกี่ยวข้องแบ่งออกเป็น fibrolytic, amylolytic และ proteolytic ตามการย่อยคาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อนน้ำตาลและน้ำตาลอย่างง่ายตามลำดับ โปรโตซัวแบบเซลล์เดียวจะย่อยทั้งสามส่วนใหญ่โดยการบริโภคแบคทีเรีย เชื้อรามีจำนวนน้อย แต่มีความสำคัญในการทำลายพันธะเคมีระหว่างเซลลูโลสและสารตั้งต้นที่ไม่ใช่คาร์โบไฮเดรตของพืช ประมาณ 3 เปอร์เซ็นต์ของมวลจุลินทรีย์เป็นอาร์เคีย, แบคทีเรียประเภทไร้ออกซิเจนที่เผาผลาญไฮโดรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ของสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ เข้าสู่มีเธน พร้อมกับวัสดุพืชที่เป็นของเหลวในที่สุดจุลินทรีย์เหล่านี้จำนวนมากยังถูกย่อยสลายอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้โดยเจ้าภาพสัตว์เคี้ยวเอื้องสำหรับวิตามินแร่ธาตุและปริมาณสารอาหารอื่น ๆ

การเผาผลาญกระเพาะรูเมนเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการสกัดพลังงานน้ำตาลในคาร์โบไฮเดรตของเซลลูโลส สัตว์เคี้ยวเอื้องเป็นที่อยู่อาศัยของจุลินทรีย์ในกระเพาะอาหารซึ่งผลิตเอนไซม์ที่จำเป็นและได้รับสารอาหารและสิ่งแวดล้อมที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตและทวีคูณ อย่างไรก็ตามการหายใจด้วยจุลินทรีย์แบบไม่ใช้ออกซิเจนและการหมักอาหารมีผลพลอยได้ที่ไม่พึงประสงค์ วัวตัวเดียวคาดว่าจะหายใจ 74 มีเทน (280 ลิตร) ของมีเทนก๊าซเรือนกระจกในแต่ละวันผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการปล่อยออกมาหรือที่เรียกว่าเรอ