Batteri

Vedi Batteri ruminali nei vitelli.

Per fermentare il substrato (granaglie o fieno), i batteri ruminali devono vivere in un ambiente acquatico. Senza una quantità sufficiente di acqua, i batteri non possono svilupparsi e lo sviluppo ruminale è ritardato. Molta dell'acqua che entra nel rumine viene dall'ingestione libera di acqua. Se l'acqua è a disposizione dei vitelli fin dai primi giorni, non è un problema; purtroppo però molti allevatori non forniscono acqua libera ai loro vitelli prima che abbiano raggiunto le 4 o più settimane di vita.

I vitelli necessitano di acqua anche quando è freddo. Alcune volte è necessario fornire acqua tiepida in aggiunta per essere sicuri che i vitelli abbiano abbastanza acqua disponibile. L'acqua libera è stato dimostrato che aumenta il rapporto tra accrescimento del peso corporeo e riduzione delle diarree. Il latte o i sostitutivi non costituiscono "acqua libera". Essi by-passano il rumine attraverso la chiusura del canale esofageo. Somministrare acqua può aumentare l'accrescimento del peso corporeo, l'ingestione di mangime e ridurre le diarree.

Un appropriato sviluppo ruminale richiede che il materiale entrante nel rumine deva essere capace anche di uscirvi. La misura dell'attività ruminale include le contrazioni ruminali, la pressione ruminale, ed il rigurgito (masticazione del bolo alimentare).

Alla nascita, il rumine ha attività muscolare modesta, e possono essere contate poche contrazioni ruminali. Analogamente, non avvengono rigurgiti nella prima settimana o poco più di vita. Con l'aumento dell'ingestione degli alimenti solidi, iniziano le contrazioni ruminali. Quando i vitelli sono alimentati con latte, e granaglie da subito dopo la nascita, le contrazioni ruminali possono essere misurate fin dalla terza settimana di vita.

Però, quando i vitelli sono alimentati con solo latte, le contrazioni ruminali non possono essere misurate per periodi prolungati. La masticazione del bolo alimentare è stata osservata fin dal 7° giorno di età, e non può essere collegata allo sviluppo ruminale. Comunque, i vitelli rumineranno per periodi crescenti quando sono distribuiti alimenti solidi (prima di tutti il fieno).

L'assorbimento dei prodotti finali delle fermentazioni è un importante criterio dello sviluppo ruminale. I prodotti finali delle fermentazioni, in particolar modo gli acidi grassi volatili (AGV: acetico, propionico e butirrico) sono assorbiti nell'epitelio ruminale, quando il propionico ed il butirrico sono metabolizzati nei ruminanti adulti. Poi, gli AGV o i prodotti finali del metabolismo (ac. lattico e beta-idrossibutirrico) sono trasportati nel sangue per usarli come substrati energetici. Nei vitelli neonati può esistere o meno un basso assorbimento di AGV. Quindi il rumine può sviluppare questa capacità prima dello svezzamento.

La parete ruminale consiste nell'epitelio e nello strato muscolare. Ogni strato ha una sua propria funzione e sviluppa come risultato di differenti stimoli. Lo strato muscolare fornisce un supporto per lo strato epiteliale e muove il contenuto ruminale nel rumine. Lo strato epiteliale rappresenta lo strato assorbente del tessuto all'interno del rumine che è in contatto con i contenuti ruminali.

Questo tessuto contiene molte piccole papille. Queste papille costituiscono la superficie assorbente del rumine. Alla nascita, le papille sono piccole e non funzionali. Esse assorbono poco e non metabolizzano una quantità significativa di AGV.

Molti ricercatori hanno valutato l'effetto di vari composti sullo sviluppo del tessuto epiteliale in relazione alla dimensione ed al numero delle papille ed alla loro capacità di assorbire e metabolizzare AGV. I risultati di questi studi indicano che gli stimoli primari per sviluppare l'epitelio sono gli AGV, in particolar modo il propionico ed il butirrico. Le spugne plastiche e le particelle inerti, entrambe aggiunte al rumine per formare lo "scratch", non promuovono lo sviluppo dell'epitelio. Questi oggetti non possono essere fermentati ad AGV e quindi non forniscono AGV all'ambiente ruminale. Lo sviluppo ruminale (definito come lo sviluppo dell'epitelio) è prima di tutto controllato per via chimica e non fisica. Questo è un ulteriore supporto all'ipotesi che lo sviluppo ruminale è prima di tutto orientato dalla disponibilità di alimenti solidi, in particolare di mangimi, nel rumine.

I batteri, il liquido, la motilità ruminale e la capacità di assorbimento si instaurano prima dello sviluppo ruminale, o sviluppano rapidamente quando il vitello inizia a consumare alimenti solidi. Così, il fattore principale che determina lo sviluppo ruminale è l'ingestione di alimenti solidi. Per promuovere uno sviluppo ruminale precoce e permettere uno svezzamento precoce, il fattore chiave è rappresentato da un consumo precoce di una dieta per promuovere lo sviluppo dell'epitelio ruminale e la sua motilità. Poiché le granaglie forniscono carboidrati fermentabili che sono fermentati a propionico e butirrico, esse sono una buona scelta per assicurarsi uno sviluppo ruminale precoce. D'altra parte, i carboidrati strutturali dei foraggi tendono ad essere fermentati in proporzioni maggiori ad acetato, che stimola meno lo sviluppo ruminale.

In conclusione, quindi, il fattore principale che determina lo sviluppo ruminale è l'ingestione di alimenti solidi. Per promuovere uno sviluppo ruminale e permettere uno svezzamento precoce, il fattore chiave è un consumo di una dieta che promuova lo sviluppo dell'epitelio e la motilità ruminale.