O digestão fermentativa que ocorre no trato digestivo dos animais herbívoros é realizada por enzimas microbianas, não enzimas dos animais. Dessa forma, é possível observar uma relação simbiótica entre as bactérias fermentativas e os animais herbívoros, pois ambos os organismos são beneficiados e um depende do outro para viver.
A fermentação, que ocorre em câmaras específicas do trato gastrintestinal, tem a capacidade de metabolizar proteínas, lipídios, carboidratos e nucleotídeos e transformá-los em ácidos graxos voláteis (AGV) e aminoácidos (gerando também a amônia NH₃).
A digestão fermentativa ocorre de maneira muito mais lenta do que a digestão dos mamíferos que produzem suas próprias enzimas digestivas. Apesar de terem a digestão mais rápida, estes animais precisam ter um arcabouço de preparação enzimática muito grande e secreção a todo momento, o que acaba sendo contado nos gastos energéticos.
Os animais herbívoros são aqueles que obtêm seu maior volume energético a partir da ingestão de vegetais, alimentos ricos em celulose.
De acordo com a organização de seu trato digestivo, eles podem ser subdivididos em dois grupos:
1) Monogástricos (coelhos, capivaras, equídeos)
Nestes animais, a fermentação bacteriana ocorre principalmente no ceco (primeira porção do intestino grosso) e no cólon. O ceco dos monogástricos costuma ser bem desenvolvido, para que possa exercer a função de câmara fermentativa, fornecendo ambiente adequado para a proliferação das bactérias.
2) Poligástricos (ruminantes: bovídeos, veados, girafas, camelos, lhamas)
Nestes animais, o estômago é subdividido em quatro porções: rúmen, retículo, omaso e abomaso. Alguns autores consideram que apenas o abomaso é o "estômago verdadeiro" e, por isso, as outras porções são chamadas "pré-estômagos". O rúmen é, na verdade, uma grande câmara fermentativa.
Condições básicas para a fermentação:
1- Estase: parada do alimento. É necessário que o alimento fique tempo suficiente nas câmaras sendo remexido, homogeneizado, para que o processo de digestão fermentativa seja eficiente.
2- Anaerobiose: é preciso que o ambiente seja restrito de oxigênio, pois a maioria das bactérias que trabalham na digestão fermentativa são anaeróbicas, e na presença de oxigênio elas acabam esporulando e se tornando inativas.
3- pH próximo ao neutro (numa faixa entre 6,5-7,5). É importante frisar que o processo fermentativo não é oxidativo, mas sim redutivo. Dessa forma, há sempre uma tendência à acidose em ambientes redutivos. Em ruminantes, a ruminação é essencial para a manutenção do pH, pois o bicarbonato presente na saliva terá ação tamponante no estômago, já que o alimento será regurgitado, re-salivado, remastigado e re-deglutido. Em herbívoros não ruminantes, existem glândulas no intestino que auxiliam na manutenção do pH através de secreções de ação tamponante, que contém bicarbonato.
4- Fornecimento adequado e regular de substratos: o pasto novo é altamente fibroso, rico em celulose. Quando o pasto começa a envelhecer, uma mudança no metabolismo da planta promove o processo de lignificação, em que há produção e deposição de lignina e outras substâncias nas paredes celulares dos vegetais, dando aos tecidos a consistência mais firme, semelhante à lascas de madeira. A lignina é um polímero orgânico complexo não digerível pelas enzimas bacterianas do trato digestivo, não é fermentada e, por isso, não é adequada para a alimentação.
5- Remoção regular e eficiente de substâncias tóxicas e/ou nocivas ao sistema fermentativo, como oxigênio, excesso de CO2, excesso de amônia, metano e outros gases. Eventualmente, os animais não conseguem retirar esses excessos de gases, devido à movimentação, processos inflamatórios, e nesses casos o animal pode desenvolver um quadro clínico de cólica e vir a óbito. A degradação da colônia microbiana pode levar à morte do animal. Esses gases normalmente são removidos através da eructação e das flatulências.
Micro-organismos envolvidos na fermentação: Fungos, protozoários e bactérias.
Os fungos são encontrados em menor quantidade, e teoricamente ainda não apresentam função específica na digestão fermentativa. Estudos mais recentes, entretanto, mostram que esses fungos apresentam pequena capacidade de degradar a lignina, mas o aproveitamento energético dessa degradação é desprezível.
A massa de protozoários e bactérias presentes no suco fermentativo é praticamente a mesma, pois os protozoários são maiores e mais "pesados", entretanto, a quantidade de bactérias é muito maior do que a de protozoários. A presença dessas bactérias é o fator mais importante para a digestão fermentativa.
Classificação das bactérias segundo sua função metabólica e secreção enzimática de acordo com o substrato:
Existem bactérias celulolíticas, que contêm a enzima celulase e são capazes de digerir a celulose, hemicelulolíticas, pectinolíticas, amilolíticas, lipolíticas, proteolíticas, ureolíticas, utilizadoras de ácidos.
Classificação das bactérias segundo o produto gerado:
As bactérias podem ser amoniogênicas, metanogênicas ou sintetizadoras de vitaminas.
Glicídeos importantes encontrados em vegetais:
Celulose
Hemiceluloses
Pectina
Todas essas grandes moléculas que são digeridas e absorvidas são convertidas em piruvato, e posteriormente formarão três ácidos graxos principais: Acetato, Butirato e Propionato.
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