Wie funktioniert die mikrobielle Verdauung im Pansen der Wiederkäuer?

Die mikrobielle Verdauung in den Vormägen der Wiederkäuer, insbesondere im Pansen, ist ein komplexer Prozess, der von einer Vielzahl von Mikroorganismen wie Bakterien, Protozoen und Pilzen durchgeführt wird. Hier sind die wesentlichen Vorgänge:

1. **Nahrungsaufnahme und Einspeichelung**: Wiederkäuer nehmen pflanzliche Nahrung auf und kauen sie grob. Dabei wird die Nahrung mit Speichel vermischt, der Pufferstoffe enthält, um den pH-Wert im Pansen zu stabilisieren.

2. **Fermentation im Pansen**: Die grob zerkleinerte Nahrung gelangt in den Pansen, wo sie von Mikroorganismen fermentiert wird. Diese Mikroorganismen zersetzen die komplexen Kohlenhydrate (wie Zellulose und Hemizellulose) in einfachere Verbindungen.

3. **Produktion von flüchtigen Fettsäuren (VFAs)**: Durch die Fermentation entstehen flüchtige Fettsäuren wie Essigsäure, Propionsäure und Buttersäure. Diese VFAs sind die Hauptenergiequelle für den Wiederkäuer und werden über die Pansenwand ins Blut aufgenommen.

4. **Methanbildung**: Ein Nebenprodukt der Fermentation ist Methan, das von methanogenen Archaeen produziert wird. Methan wird durch Rülpsen aus dem Verdauungstrakt entfernt.

5. **Mikrobielle Proteinsynthese**: Mikroorganismen im Pansen synthetisieren auch mikrobielle Proteine aus Ammoniak und anderen Stickstoffquellen. Diese Proteine werden später im Darm des Wiederkäuers verdaut und absorbiert.

6. **Weiterverarbeitung im Netzmagen und Blättermagen**: Nach der Fermentation im Pansen gelangt die Nahrung in den Netzmagen und Blättermagen, wo sie weiter zerkleinert und entwässert wird.

7. **Wiederkäuen**: Die Nahrung wird periodisch aus dem Pansen in den Mund zurückgebracht, um erneut gekaut und weiter zerkleinert zu werden. Dies verbessert die Effizienz der mikrobiellen Verdauung.

8. **Übergang in den Labmagen**: Schließlich gelangt die teilweise verdauten Nahrung in den Labmagen, der dem Magen von Nicht-Wiederkäuern ähnelt und wo die Verdauung durch Magensäuren und Enzyme fortgesetzt wird.

Diese Prozesse ermöglichen es Wiederkäuern, nährstoffreiche Energie aus faserreicher pflanzlicher Nahrung zu gewinnen, die für viele andere Tiere unverdaulich wäre.