Questo lavoro si basa sullo studio delle diverse banche dati al fine di estrarre modelli predittivi di CH4 diete produzione enfonction e la fermentazione ruminale. La metanogenesi è descritta in relazione ai principi fondamentali della stechiometria e della termodinamica delle fermentazioni ruminali. In particolare, esiste una stretta relazione tra la produzione di CH4 e il rapporto acido acetico / propionico del succo di rumine (Ac / Pr).

Le variazioni nel profilo dei VFA e della produzione di CH4 riflettono gli adattamenti dei microrganismi del rumine alla quantità di energia disponibile. dei differenti criteri alimentari per la previsione di produzione CH4, la materia organica digeribile (MOD) è interessante: è generalmente ben collegata alle fermentazione della MO nel rumine, così come il prodotto CH4, al valore energetico degli alimenti. Tuttavia, la relazione CH4 / MOD varia anche per alcuni fattori che influenzano il rapporto Ac / Pro ruminale: il livello di ingestione, la qualità del foraggio, il regime dei concentrati utilizzati e il consumo di grassi. una parte finale del testo è dedicata allo studio dei modelli più meccanici basati sui principi della stechiometria desAGV, questi modelli costituiscono un passo in avanti verso un modello integrato di tutti i fenomeni fermentazione ruminale e digestivi.

Le principali vie di degradazione dei substrati polimerici carboidrati.
I principali percorsi fermentativi del rumine sono ben noti, sono dettagliati nell’articolo di Popova et al (2011) dello stesso numero. I polimeri di carboidrati (cellulosa, emicellulosa, amido, ecc.) vengono degradati in molecole semplici, oligosaccaridi, quindi in monosaccaridi con 6 o 5 atomi di carbonio (C). Parleremo quindi di glucosio.

Questi monociti vengono quindi metabolizzati all’interno delle cellule microbiche dal processo di glicolisi, che risulta in molecole a 3 C, incluso l’acido piruvico, che costituisce un “car metabolico“.

Infatti, dall’acido piruvico, nel rumine può localizzarsi in diversi percorsi fermentativi, che portano principalmente alla formazione di acidi grassi volatili (AGV): acetico (in C2), propionico (in C3) e butirrico (in C4). Altri AGV, chiamati minori, sono sintetizzati, possiedono 4 atomi di carbonio (iso-butirrico), 5 (valerico, iso-valerico) o 6 (caproico). Questi piccoli VFA sono spesso raggruppati in una singola molecola “media” (AGV min) considerata a 5 o 5,5 atomi di carbonio in media. Infine, anche il lattato viene formato e accumulato in quantità molto piccola e transitoriamente dopo i pasti, tranne nei casi di acidosi acuta (Sauvant e Peyraud 2010).

Questi diversi percorsi di degradazione e fermentazione sono associati alla sintesi e / o all’uso di trasportatori di idrogeno molecolare (chiamati H2 carrier-linked), energia ATP e perdite di carbonio ( C). Le principali vie fermentative del glucosio sono riassunte nella Tabella 1. Per ciascun percorso, questi sono i valori più comunemente accettati, alcuni dei quali possono variare.

Quindi, secondo gli autori e la via utilizzata, la produzione di ATP quando il glucosio è fermentato in propionato è 3 o 4 a seconda che sia sintetizzata dalla via lattato o succinato. Allo stesso modo, può essere 1 o 0 ATP di AGV minore. Queste varianti sollevano la questione della precisione delle interpretazioni energetiche del fermentatore rumine. Tutte queste relazioni stechiometriche sono state descritte in maggiore dettaglio (Offner e Sauvant 2006). La produzione di metano fa parte delle fermentazioni ruminali, il metano viene sintetizzato da microrganismi metanogenici, l’Archaea, secondo la seguente reazione che è un forte consumo di H2:

CO2 + 8 H CH4 + 2 H2O + 1 ATP

Tuttavia, l’idrogeno può anche essere riciclato attraverso una via di produzione non CH4, ma producendo acetato, acetone, con la seguente equazione:

2 CO2 + 8 H acétate + 2 H2O + 0,25 ATP

Quest’ultimo è interessante perché evita disordine nel C e non produce CH4. Si trova principalmente nell’intestino crasso e comprende i tubi digestivi degli erbivori e degli onnivori.

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