Aspecte comparative privind fiziologia ruminală la bubaline şi bovine

Mult timp, unele aspecte legate de fiziologia digestiei la bovine au fost extrapolate la bubaline, ceea ce, de multe ori a condus la o ineficienţă nutriţională considerabilă, tocmai dată fiind existenţa unor particularităţi fiziologice la această specie unică de rumegătoare. De asemenea, se menţionează faptul că, de-a lungul evoluţiei bubalinelor, o serie de factori, inclusiv distribuţia lor geografică, au influenţat, cu siguranţă, particularităţile fiziologice şi caracteristicile microbiene de la nivelul rumenului, cu rol în procesele de digestie.

Cunoaşterea unor detalii privind fiziologia ruminală şi nutriţională la bubaline a permis derularea unor studii care au avut drept scop îmbunătăţirea sistemelor de hrănire la această specie, indiferent de sistemul de creştere (intensiv/gospodăresc).

Ecosistemul microbian ruminal prezintă, la toate speciile de rumegătoare, o interrelaţie sofisticată desupravieţuire şi de activitate continuă a mai multor grupuri de protozoare, bacterii şi fungi. În acest context, furajele suferă la nivelul rumenului procese de digestie fermentativă, ca urmare a prezenţei unei populaţii extrem de numeroase şi deosebit de diversificate de microorganisme prezente la acest nivel, care produc enzime specifice pentru digestia diferitelor tipuri de nutrienţi, precum proteine, celuloză, hemiceluloză etc.

Demn de menţionat este faptul că,  în ceea ce priveşte digestia furajelor fibroase, se pare că între bubaline şi bovine există unele diferenţe, dar sunt nesemnificative. Astfel, la ambele specii de rumegătoare, conţinutul ruminal se află într-un proces continuu de transformare, deoarece hrana este „fermentată” (în funcţie de tipul de hrană), în prezenţa diverselor specii de microorganismele simbionte. Acestea hidrolizează nutrienţii din hrană şi sintetizează proteine, chiar şi din azotul neproteic.

Numărul şi speciile de microorganisme ruminale variază foarte mult, în funcţie de o serie de factori, precum schimbarea raţiei furajere, calitatea hranei, sezonul de furajare etc. Unele studii au menţionat faptul că iarba luxuriantă favorizează dezvoltarea ecosistemului ruminal, care, în urma digestiei fermentative, produce cantităţi mari de acizi graşi volatili (AGV), dar şi amoniac şi multe alte gaze (Calabro şi col., 2008).

În acest context, mulţi cercetători au demonstrat faptul că, faţă de bovine, bubalinele pot utiliza mai eficient furajele fibroase cu o valoare nutritivă redusă (precum paiele de grâu, orez şi sorg), deoarece populaţia anumitor specii de bacterii ruminale este mai mare la bubaline decât la bovine (Wanapat şi col., 2009). Mai mult, alţi cercetători (Franzolin şi Dehority, 1999) au observat că la bubaline există, comparativ cu bovinele, diferenţe semnificative între raportul unor specii ale ecosistemului microbian ruminal, precum, de exemplu, între Entodinium şi Diplodiniinae (figura 1). Astfel, aceştia au constatat că raportul celor două specii microbiene este de 96,2%, respectiv 3,8% la bovine şi de 43,5%, respectiv 55,6% la bubaline (figura 1).
 

Astfel, rezultatele acestor studii pot explica faptul că la bubaline, spre deosebire de celelalte specii de rumegătoare, hidroliza azotului şi a carbohidraţilor din furaje este mai intensă la nivelul rumenului, proces care, la rândul său, stimulează sinteza şi creşterea numărului de bacterii ruminale (necesare pentru digestia fermentativă), chiar şi atunci când aceste animale sunt hrănite cu furaje care au un conţinut scăzut de proteine (Dupon şi col., 2011). În acest context, bubalinele utilizează azotul provenit din fermentaţia ruminală (care este imperios necesar pentru creşterea bacteriană) mult mai eficient decât bovinele.

Ca urmare, se poate menţiona faptul că, spre deosebire de bovine, bubalinele se pot adapta rapid la condiţii de hrănire mult mai sărace/limitative, adică pot consuma furaje care au un conţinut mult mai scăzut de proteine, iar acest lucru este posibil datorită unei disponibilităţi mai mari a derivaţilor purinici, de origine metabolică.

Când proteinele ajung în biomasa fermentativă din rumen, acestea sunt hidrolizate de către proteazele bacteriene, până la stadiul de peptide. Proteazele bacteriene sunt, în general, endopeptidaze de tip „trypsin-like”. Peptidele care ajung în corpul microbian pot urma două căi: pot fi hidrolizate până la stadiul de aminoacizi (folosiţi de către microbionţi pentru sinteza de proteină proprie) sau pot suferi procese de dezaminare, fiind utilizaţi pentru sinteza de acizi graşi volatili (Codreanu I., 2020, Ognean, 2019).              

De asemenea, studiile efectuate de Calabro şi col. (2008) au menţionat faptul că la bubaline există în rumen o populaţie de protozoare ciliate, care este semnificativ diferită faţă de cea a altor specii de rumegătoare. Unele studii, efectuate de Wanapat, 2009, şi Franzolin şi col., 2010, menţionează faptul că numărul total de protozoare ciliate/ml de conţinut ruminal este mai mic la bubaline decât la bovine.          

Studiile recente au arătat că, în vederea adoptării unor strategii cât mai eficiente de hrănire la bubaline, hidroliza proteinelor din compoziţia furajelor ar trebui să satisfacă strict nevoile microbiene şi, în felul acesta, şi eficienţa sintezei proteice (de către aceste microorganisme ruminale) va fi maximă  (Brussow, 2020; Wanapat şi Chanthakhoun, 2009).

Carbohidraţii sunt descompuşi la nivelul rumenului până la acizi graşi volatili (AGV), care sunt preluaţi apoi de microsimbionţii ruminali. AGV eliminaţi din corpul microbionţilor ajung în intestin, unde se absorb şi trec în sânge, ajungând în ficat, unde are loc descompunerea lor până la CO₂ şi H₂O, procese care au loc cu eliberare de energie, atât de necesară animalului-gazdă (figura 2).
 

Alte studii (Sousa et al., 2009) au menţionat o capacitate mult mai mare de reciclare a fosforului la bubalinele hrănite cu o dietă bogată în trestie-de-zahăr (cu un conţinut mediu de fosfor cuprins între 0,12% şi 0,34%).

Demn de menţionat este faptul că, la rumegătoare, pH-ul ruminal poate prezenta variaţii între 5,5 şi 7, în funcţie de specie şi de tipul de hrană consumată (Dehority, 2003). Spre deosebire de bovine, la bubaline pH-ul ruminal înregistrează, în general, valori uşor mai mari. În acest context, la bubalinele hrănite exclusiv cu furaje grosiere, pH-ul ruminal variază uşor în jurul valorii de 6,78 (cea mai mică valoare fiind înregistrată la două-şase ore după hrănire). Studiile efectuate au menţionat faptul că, dintre toate speciile de rumegătoare, la bubaline au fost înregistrate variaţii nesemnificative ale pH-ului ruminal pe parcursul unei zile, ceea ce indică o bună capacitate de tamponare, în vederea menţinerii acestui parametru la un nivel constant (Alves şi Franzolin, 2010).

La bubaline s-au înregistrat şi unele schimbări, respectiv reprofilări ale raportului dintre diferitele tipuri de simbionţi, în funcţie de tipul de hrană, dar şi de sezon. În acest context, în sezonul cald s-a observat o capacitate de asimilare mai mare a carbohidraţilor, dar mai mică a grăsimilor şi proteinelor, comparativ cu sezonul rece.

Alte studii au arătat faptul că hrănirea bubalinelor cu furaje care au un conţinut redus de carbohidraţi are drept consecinţă schimbări marcante ale populaţiei microbiene de la nivelul rumenului, schimbări care sunt mult mai evidente decât la taurine.

O altă particularitate fiziologică întâlnită la bubaline o reprezintă faptul că, spre deosebire de bovine, furajele ingerate sunt menţinute mai mult timp la nivelul rumenului, fiind astfel expuse un timp mai îndelungat la acţiunea microbiană. Acest lucru demonstrează o utilizare mai eficientă a proteinelor, în cazul bubalinelor observându-se, în acelaşi timp, şi o eliminare mai rapidă a amoniacului şi azotului solubil din lichidul ruminal decât în cazul taurinelor.

În consecinţă, diferitele specii şi rase de rumegătoare poartă adânc întipărită amprenta factorilor de mediu şi, de asemenea, amprenta activităţii dirijate a omului.

Din această cauză, importanţa zooeconomică a bubalinelor nu trebuie interpretată prin comparaţie cu celelalte specii care aparţin subfamiliei Bovinae, chiar dacă pe parcursul timpului studiile au arătat că taurinele întrunesc, de cele mai multe ori, numeroase calităţi superioare bubalinelor. În acest context, o parte din aceste avantaje trebuie interpretate prin prisma eficienţei economice, raportate la particularităţile biologice ale fiecărei specii, dar şi prin capacitatea lor de adaptare la diverse condiţii de creştere şi exploatare. Din această cauză, se poate spune că bubalinele se dovedesc a fi, în unele situaţii, chiar de neînlocuit.   

Autor corespondent: Maria Crivineanu E-mail: maria_crivineanu@yahoo.com

CONFLICT OF INTEREST: none declared.

FINANCIAL SUPPORT: none declared.

This work is permanently accessible online free of charge and published under the CC-BY.