Como Funciona o metabolismo de carboidratos em Ruminantes?

Durante a fermentação ruminal, a população de micróbios (na sua maioria bactérias) fermentam os carboidratos para produzir energia, gases (metano—CH4 e dióxido de carbono – CO2), calor e ácidos. O ácido acético (vinagre), o ácido propiônico e o ácido butírico são ácidos graxos voláteis (AGV) e constituem a maioria (>95%) dos ácidos produzidos no rúmen. Além disso, a fermentação de aminoácidos produz alguns ácidos chamados de isoácidos. A energia e os iso-ácidos produzidos durante a fermentação são utilizados pelas bactérias para seu crescimento (ex: principalmente para a síntese de proteínas). O CO2 e o CH4 são eliminados pelo orifício esofágico, e a energia do CH4 é perdida. Ao menos que o calor seja necessário para a manutenção da temperatura corporal, o calor produzido durante a fermentação se dissipa. Os AGV, produtos finais da fermentação ruminal, são absorvidos através da parede ruminal. A maioria do acetato e todo o propionato são transportados para o fígado, mas a a maioria do butirato é convertido na parede ruminal em corpos cetônicos chamados de β -hidroxibutirato. As cetonas são importantes fontes de energia para a maioria dos tecidos do corpo. As cetonas são derivadas do butirato que é produzido no rúmen, mas no início da lactação, elas também são produzidas na queima de gordura pelo animal.

O tipo de fonte de carboidratos da dieta influencia a quantidade e a proporção de AGV que são produzidos no rúmen. A população microbiana do rúmen converte os carboidratos fermentados em 65% ácido acético, 20% Ácido propiônico e 15% ácido butírico quando a dieta contém uma grande proporção de forragens. Nestes casos, o suprimento de acetate é adequado para a maximização da produção de gordura, mas a quantidade de propionato produzida no rúmen pode limitar a quantidade de leite produzida devido a falta de glicose (especialmente no início da lactação). Os carboidratos não fibrosos (presentes em muitos concentrados) propiciam a produção de ácido propiônico, mas os carboidratos fibrosos (presentes principalmente nas forragens) estimulam a produção de ácido acético no rúmen. Além disso, os carboidratos não fibrosos produzem mais AGV (ex: mais energia) pois eles são fermentados no rúmen em uma maior proporção e também mais rapidamente. Portanto, suplementação com concentrados normalmente resulta em um aumento da produção de AGV e no aumento do propionato e diminuição do acetato.