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Erforschung der Kuhverdauung

Von Adam I. Orr, Ph.D., PAS

Druckerfreundliches PDF (4 Seiten)

Verdauung

Verdauung ist der Prozess, den unser Körper verwendet, um in Lebensmitteln gespeicherte Nährstoffe abzubauen und aufzunehmen, die Fähigkeit, Lebensmittel zu verdauen, jedoch nicht das gleiche für alle tiere. Kühe haben zum Beispiel ein ganz anderes Verdauungssystem als unser eigenes, und dies ermöglicht es ihnen, auf einem Menü zu gedeihen, das überwiegend aus Gras besteht.

Lassen Sie uns untersuchen, wie Kühe Gras fressen können. Der Schlüssel zu dieser Fähigkeit liegt im Magen. Nachdem wir unser Essen gekaut und geschluckt haben, dient der Magen als Vorratsbehälter, in dem die Verdauung beginnt und das Essen in einzelne Nährstoffe aufgeteilt wird. Als nächstes gelangt Nahrung in den Dünndarm, wo der Abbau fortgesetzt wird und der Körper Nährstoffe aufnimmt. Dieser grundlegende Verdauungsprozess gilt auch für Kühe, es gibt jedoch einige zusätzliche Schritte auf dem Weg.

Fressen

Kühe sind insofern einzigartig, als sie weniger Zähne haben als andere Tiere. Im vorderen Bereich des Mundes befinden sich Zähne (sogenannte Schneidezähne) nur am Unterkiefer. Anstelle der oberen Schneidezähne gibt es ein hartes Lederpolster (bekannt als „Zahnpolster“). Außerdem haben Rinder eine relativ unbewegliche Oberlippe (im Vergleich zu Ziegen und Schafen). Aufgrund dieser einzigartigen oralen Anatomie ist eine Kuh greift mit der Zunge nach einem Grasbüschel und beißt ihn dann ab. Zähne im hinteren Teil des Mundes (sogenannte Backenzähne) befinden sich am Ober- und Unterkiefer. Pflanzenmaterialien enthalten manchmal harte Stängel, aber weil eine Kuh Futter einkaut Bei einer Bewegung von Seite zu Seite zerkleinern die Backenzähne das Gras in kleine Stücke, die leichter verdaulich sind.

Der Magen

Diagramm 1. Magen der Kuh
A = Speiseröhre; B = Retikulum; C = Pansen;
D = Omasum; E = Abomasum; F = Dünndarm beginnt

Diagramm 2. Magen des Hundes
A = Speiseröhre; E = Magenkörper; F = Dünndarm beginnt

Diagramm 3. Der Retikulo-Pansen.

Alle drei Diagramme mit freundlicher Genehmigung von Sudz Publishing

Rechts ist in den Abbildungen 1 und 3 der Magen einer Kuh und in Abbildung 2 der Magen eines Hundes dargestellt. Verwenden Sie die Buchstaben, die die Magenpartien in den Abbildungen 1 und 2 kennzeichnen, um die Ähnlichkeiten und Unterschiede zu identifizieren zwischen den beiden Mägen. Beachten Sie, dass die Buchstaben mehr als nur die Strukturen identifizieren. Sie zeichnen auch den Weg auf, den Lebensmittel auf ihrer Verdauungsreise zurücklegen. Der Magen des Hundes ist unserem sehr ähnlich. Sehen Sie, wie viele weitere Strukturen sich im Magen der Kuh befinden? Bei der Kuh gibt es nicht nur einen einzigen Beutel, sondern vier miteinander verbundene Beutel mit jeweils einer einzigartigen Funktion.

Wenn eine Kuh zum ersten Mal Gras beißt, wird sie vor dem Verschlucken nur sehr wenig gekaut. Dies ist ein charakteristisches Merkmal der Verdauung bei Kühen. Kühe werden als „Wiederkäuer“ bezeichnet, da der größte Beutel des Magens als Pansen bezeichnet wird. Stellen Sie sich einen großen 55-Gallonen-Mülleimer vor. Bei einer reifen Kuh ist der Pansen ungefähr gleich groß! Aufgrund seiner Größe können Kühe große Mengen davon verzehren Gras. Nachdem sie Gras aufgefüllt haben, finden Kühe einen Platz, an dem sie sich hinlegen können, um ihr Futter gründlicher zu kauen. „Aber sie haben bereits gegessen“, denken Sie vielleicht. Dies ist wahr, aber Kühe können ihr Futter freiwillig „schlucken“. Dieser Vorgang des Schluckens, „Schluckens“, erneuten Kauens und erneuten Schluckens wird als „Wiederkäuen“ oder häufiger als „Kauen“ bezeichnet cud. “ Durch das Wiederkäuen können Kühe Gras vollständiger kauen, was die Verdauung verbessert.

Das Retikulum ist direkt am Wiederkäuen beteiligt. Das Retikulum besteht aus Muskeln und drückt durch Kontraktion Nahrung in die Speiseröhre der Kuh, die die Nahrung zum Mund zurückführt. Das Retikulum (Buchstabe B, Diagramm 1) wird manchmal wegen seines ausgeprägten wabenartigen Aussehens als „Wabe“ bezeichnet. In Abbildung 1 sehen Sie es aus der Nähe.

Mit einem einfachen Magen kann der Hund und selbst der Mensch kann nicht viele Pflanzenmaterialien verdauen. Der Pansen einer Kuh ist anders, weil er wie eine große Küchenmaschine funktioniert. Tatsächlich leben Millionen winziger Organismen (hauptsächlich Bakterien) auf natürliche Weise im Pansen und helfen der Kuh, indem sie Pflanzenteile abbauen, die kann nicht anders verdaut werden. Diese winzigen Organismen geben dann Nährstoffe an den Pansen ab. Einige Nährstoffe werden sofort absorbiert, andere müssen in den Dünndarm gelangen, bevor sie absorbiert werden. Damit der Körper der Kuh all diese Nährstoffe, das Innere des Pansens, aufnehmen und aufnehmen kann Der Pansen ist von kleinen fingerartigen Strukturen (Papillen genannt) bedeckt. Beachten Sie in Abbildung 2, dass die Pansenwand einem Zottelteppich oder der Wollimitation auf der Innenseite eines Wintermantels ähnelt. Die Papillen verleihen der Pansenwand diese Textur.

Es gibt wenig Separati zwischen den ersten beiden Abschnitten des Magens einer Kuh, dem Retikulum und dem Pansen (Abbildung 3), damit Futter und Wasser leicht hin und her fließen können. Der nächste Beutel im Magen ist das Omasum (Buchstabe D, Abbildung 1).Dieser Beutel wirkt wie ein riesiger Filter, der Pflanzenpartikel im Pansen hält und gleichzeitig den freien Wasserfluss ermöglicht. Durch die Aufbewahrung von Grasstücken und anderem Futter im Pansen haben Bakterien mehr Zeit, diese abzubauen, und liefern der Kuh noch mehr Nährstoffe. Abbildung 3 zeigt die mehreren Schichten des Omasums.

Nachdem die Grasstücke und andere Futtermittel auf eine ausreichend kleine Größe zersetzt wurden, passieren sie schließlich das Omasum und gelangen in das Abomasum (Buchstabe E, Abbildung 1). Das Präfix „Ab-“ bedeutet von, aus oder weg von. Das Abomasum befindet sich also direkt hinter dem Omasum. Siehe Diagramme 1 und 2 und beachten Sie, dass die Mitte des Magens des Hundes und das Abomasum der Kuh Magen sind beide mit dem Buchstaben „E“ gekennzeichnet. Dies zeigt eine Ähnlichkeit in der Funktion. Sie sehen, das Abomasum hat die gleiche Grundfunktion wie der Magen des Hundes, des Menschen oder eines anderen Säugetiers, dh die Produktion von Säuren, Puffern und Enzymen zum Abbau von Nahrungsmitteln. Nach dem Passieren des Abomasums gelangt teilweise verdaute Nahrung in den Dünndarm, wo die Verdauung fortgesetzt wird und Nährstoffe absorbiert werden.

Abbildung 1. Das Retikulum. Foto mit freundlicher Genehmigung von Dr. Karen Petersen, Univ. of Washington, Department of Biology	Abbildung 2. Pansenpapillen. Foto mit freundlicher Genehmigung von Dr. Karen Petersen, Univ. of Washington, Department of Biology	Abbildung 3. Das Omasum. Foto mit freundlicher Genehmigung von Dr. Karen Petersen, Univ. of Washington, Department of Biology

Die Vorteile

Der Pansen extrahiert effizient Nährstoffe aus Nahrungsmitteln, die andere Tiere nicht verdauen können. Aus diesem Grund können Kühe pflanzliche Materialien (wie Samenmäntel, Schalen und Stängel) fressen, die nach der Ernte der Körner für den menschlichen Verzehr verbleiben. Diese verbleibenden Materialien werden manchmal als „Nebenprodukte“ bezeichnet. Das Füttern von Nebenprodukten hilft Landwirten und Unternehmen, Geld zu sparen, indem sie nicht zahlen müssen, um diese zusätzlichen Materialien zu entsorgen, und Geld verdienen, indem sie die Nebenprodukte als Tierfutter verkaufen.

Wenn Öl aus Getreide gewonnen wird (zum Beispiel Sojaöl aus Sojabohnensamen und Rapsöl aus Raps) oder Getreide werden zum Brauen von Alkohol oder zur Herstellung von Ethanol verwendet. Es entstehen pflanzliche Nebenprodukte. Obwohl wichtige Nährstoffe (wie Fett, Zucker und Protein) aus der Pflanze entfernt werden Materialien während der Verarbeitung können diese Nebenprodukte bei sachgemäßer Verwendung an Kühe verfüttert werden. Die Komplexität ihrer Mägen mit vier Kompartimenten und ihrer Pansenbakterien ermöglicht es den Kühen, pflanzliche Nebenprodukte zu fressen und zu gedeihen, die andere Tiere nicht verdauen können.

Je besser wir das Verdauungssystem der Kuh verstehen, desto besser können wir Diäten formulieren und unsere Herden für die optimale Produktion des nahrhaften Fleisches und der Milch verwalten, die wir routinemäßig genießen. Wenn Sie also das nächste Mal ein kühles Glas haben Milch, eine Tasse Eis oder einen saftigen Hamburger, Sie werden wissen, dass diese Produkte von Kühen stammen, die mit Gras, Getreide oder Nebenprodukten gefüttert wurden, und Sie werden wissen, wie Kühe Gras essen.