Ruminantes

Os ruminantes selvagens somam pelo menos 75 milhões^[6] e são nativos de todos os continentes, exceto Antártida e Austrália.^[2] Quase 90% de todas as espécies são encontradas na Eurásia e na África.^[6] As espécies habitam uma ampla variedade de climas (do trópico ao ártico) e habitats (de planícies abertas a florestas).^[6]

A população de ruminantes domésticos é superior a 3,5 mil milhões, com bovinos, ovinos e caprinos representando cerca de 95% da população total. As cabras foram domesticadas no Oriente Próximo por volta de 8.000 a.C. A maioria das outras espécies foi domesticada por volta de 2.500 a.C., no Oriente Próximo ou no Ásia Meridional.^[6]

Os animais ruminantes possuem diversas características fisiológicas que lhes permitem sobreviver na natureza. Uma característica dos ruminantes são os dentes em crescimento contínuo. Durante o pastoreio, o teor de sílica na forragem provoca abrasão dos dentes. Isto é compensado pelo crescimento contínuo dos dentes ao longo da vida do ruminante, ao contrário dos humanos ou outros não ruminantes, cujos dentes param de crescer após uma determinada idade. A maioria dos ruminantes não possui incisivos superiores; em vez disso, eles têm uma almofada dentária grossa para mastigar bem os alimentos vegetais.^[7] Outra característica dos ruminantes é a grande capacidade de armazenamento ruminal que lhes dá a capacidade de consumir a ração rapidamente e completar o processo de mastigação posteriormente. Isso é conhecido como ruminação, que consiste na regurgitação do alimento, na nova mastigação, na ressalivação e na nova deglutição. A ruminação reduz o tamanho das partículas, o que melhora a função microbiana e permite que a digesta passe mais facilmente pelo trato digestivo.^[8]

Os vertebrados não têm a capacidade de hidrolisar a ligação beta [1–4] glicosídica da celulose vegetal devido à falta da enzima celulase. Assim, os ruminantes dependem completamente da flora microbiana, presente no rúmen ou intestino grosso, para digerir a celulose. A digestão dos alimentos no rúmen é realizada principalmente pela microflora ruminal, que contém populações densas de diversas espécies de bactérias, protozoários, às vezes leveduras e outros fungos — estima-se que 1 ml de rúmen contenha 10–50 bilhões de bactérias e 1 milhão de protozoários, bem como diversas leveduras e fungos.^[9]

Como o ambiente dentro do rúmen é anaeróbico, a maioria dessas espécies microbianas são anaeróbios obrigatórios ou facultativos que podem decompor materiais vegetais complexos, como celulose, hemicelulose, amido e proteínas. A hidrólise da celulose resulta em açúcares, que são posteriormente fermentados em acetato, lactato, propionato, butirato, dióxido de carbono e metano.

À medida que as bactérias conduzem a fermentação no rúmen, elas consomem cerca de 10% do carbono, 60% do fósforo e 80% do nitrogênio que o ruminante ingere.^[10] Para recuperar esses nutrientes, o ruminante digere as bactérias no abomaso. A enzima lisozima se adaptou para facilitar a digestão de bactérias no abomaso de ruminantes.^[11] A ribonuclease pancreática também degrada o RNA bacteriano no intestino delgado de ruminantes como fonte de nitrogênio.^[12]

Durante o pastoreio, os ruminantes produzem grandes quantidades de saliva – as estimativas variam de 100 a 150 litros de saliva por dia para uma vaca.^[13] O papel da saliva é fornecer amplo fluido para a fermentação ruminal e atuar como agente tampão.^[14] A fermentação ruminal produz grandes quantidades de ácidos orgânicos, portanto, manter o pH adequado dos fluidos ruminais é um fator crítico na fermentação ruminal. Depois que a digesta passa pelo rúmen, o omaso absorve o excesso de líquido para que as enzimas digestivas e o ácido do abomaso não sejam diluídos.^[15]

Os taninos são compostos fenólicos comumente encontrados nas plantas. Encontrados nos tecidos das folhas, botões, sementes, raízes e caules, os taninos estão amplamente distribuídos em muitas espécies diferentes de plantas. Os taninos são separados em duas classes: taninos hidrolisáveis ​​e taninos condensados. Dependendo da sua concentração e natureza, qualquer uma das classes pode ter efeitos adversos ou benéficos. Os taninos podem ser benéficos, tendo demonstrado aumentar a produção de leite, o crescimento da lã, a taxa de ovulação e a percentagem de partos, bem como reduzir o risco de inchaço e reduzir a carga parasitária interna.^[16]

Os taninos podem ser tóxicos para os ruminantes, pois precipitam proteínas, tornando-as indisponíveis para digestão, e inibem a absorção de nutrientes, reduzindo as populações de bactérias proteolíticas do rúmen.^[16][17] Níveis muito elevados de ingestão de tanino podem produzir toxicidade que pode até causar a morte.^[18] Animais que normalmente consomem plantas ricas em taninos podem desenvolver mecanismos de defesa contra os taninos, como a implantação estratégica de lipídios e polissacarídeos extracelulares que têm alta afinidade de ligação aos taninos.^[16] Alguns ruminantes (cabras, veados, alces, alces) são capazes de consumir alimentos ricos em taninos (folhas, galhos, cascas) devido à presença em sua saliva de proteínas de ligação aos taninos.^[19]

A Lei de Moisés na Bíblia permitia comer alguns mamíferos que tinham cascos fendidos (ou seja, membros da ordem Artiodactyla) e "que ruminam",^[20] uma estipulação preservada até hoje nas leis dietéticas judaicas.

O metano é produzido por um tipo de archaea, chamado metanógenos, conforme descrito acima dentro do rúmen, e esse metano é liberado para a atmosfera. O rúmen é o principal local de produção de metano em ruminantes.^[21] O metano é um forte gás do efeito estufa, com um potencial de aquecimento global de 86% em comparação com o CO₂ durante um período de vinte anos.^[22][23]

Como subproduto do consumo de celulose, o gado arrota metano, devolvendo assim o carbono sequestrado pelas plantas de volta à atmosfera. Após cerca de dez a doze anos, esse metano é decomposto e convertido novamente em CO₂. Uma vez convertido em CO₂, as plantas podem novamente realizar a fotossíntese e fixar esse carbono de volta à celulose. A partir daí, o gado pode comer as plantas e o ciclo começa novamente. Em essência, o metano arrotado pelo gado não está adicionando novo carbono à atmosfera. Em vez disso, é parte do ciclo natural do carbono através do ciclo do carbono biogênico.^[24]

Em 2010, a fermentação entérica foi responsável por 43% do total de emissões de gases do efeito estufa de todas as atividades agrícolas no mundo,^[25] 26% do total de emissões de gases de efeito estufa da atividade agrícola nos EUA e 22% do total das emissões de metano dos EUA.^[26] A carne de ruminantes criados internamente tem uma pegada equivalente de carbono mais elevada do que outras carnes ou fontes vegetarianas de proteína, com base numa metanálise global de estudos de avaliação do ciclo de vida.^[27] A produção de metano por animais de corte, principalmente ruminantes, é estimada em 15–20% da produção global de metano, a menos que os animais tenham sido caçados na natureza.^[28][29] A atual população doméstica de gado bovino e leiteiro nos EUA é de cerca de 90 milhões de cabeças, aproximadamente 50% maior do que o pico da população selvagem de bisões americanos de 60 milhões de cabeças em 1700,^[30] que percorria principalmente a parte da América do Norte que agora constitui os Estados Unidos.

• «Digestive Physiology of Herbivores». – Colorado State University (Last updated on 13 July 2006) 
• Britannica, The Editors of Encyclopaedia. "Ruminant". Encyclopædia Britannica, Invalid Date, https://www.britannica.com/animal/ruminant. Accessed 22 February 2021.
•   Chisholm, Hugh, ed. (1911). «Ruminantia». Encyclopædia Britannica (em inglês) 11.ª ed. Encyclopædia Britannica, Inc. (atualmente em domínio público) 

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