چه ارتباطی بین مخمر ساکارومایسس سرویزیه و قارچ‌های بی‌هوازی موثر بر هضم فیبر در شکمبه وجود دارد؟

هضم بخش فیبری در شکمبه به تشکیل کلونی ریزجاندار‌های شکمبه روی بافت گیاهی وابسته است. در تجزیه بخش فیبری جیره، سهم باکتری‌ها و قارچ‌ها حدود 80 درصد و پروتوزوآ‌ها حدود 20 درصد در نظر گرفته می‌شود (Dijkstra and Tamminga, 1995). مهمترین باکتری های تجزیه کننده فیبر در شکمبه شامل  Fibrobacter succinogenes، Ruminococcus flavefaciens و  Ruminococcus albusمی‌باشند (Dehority, 2003). ظرفیت‌های هیدرولیتیک و تخمیری گونه‌های باکتریایی اصلی شکمبه در جدول زیر آمده است.

باکتری‌های تجزیه کننده سلولز، سلولاز خارج سلولی ترشح می‌کنند که هیدرولیز کننده پیوند بتا 4و1 در سلولز است. آنزیم‌های ترشح شده از باکتری‌ها به ندرت به صورت آزاد در محیط شکمبه یافت می‌شوند، زیرا باکتری با اتصال به ذرات خوراک کپسولی تشکیل داده و آنزیم درون این کپسول آزاد می‌شود.

نقش قارچهای بی هوازی در هضم فیبر

باکتری‌های تجزیه کننده سلولز، سلولاز خارج سلولی ترشح می‌کنند که هیدرولیز کننده پیوند بتا 4و1 در سلولز است. آنزیم‌های ترشح شده از باکتری‌ها به ندرت به صورت آزاد در محیط شکمبه یافت می‌شوند، زیرا باکتری با اتصال به ذرات خوراک کپسولی تشکیل داده و آنزیم درون این کپسول آزاد می‌شود.

تجزیه فیبر جزء وظایف اصلی قارچ‌های شکمبه است که البته بسیاری از عملکردهای آنها همچنان شناخته شده نیست. قارچ‌های بی‌هوازی شکمبه تولید کننده گستره قابل توجهی از آنزیم‌ها هستند و می‌توانند بیشتر پلیمرهای دیواره سلولی گیاه را تجزیه کنند. قارچ‌ها دارای توانایی ویژه ای برای نفوذ به داخل دیواره سلولی گیاهان هستند. آنها با متلاشی کردن بافت گیاه، زمینه را برای فعالیت باکتری‌های هضم کننده فیبر در شکمبه فراهم می‌کنند (Dehority, 2003).

نقش مخمر ساکارومایسس سروزیه

نشان داده شده است که جوانه زنی زئوسپورها از قارچ بی‌هوازی Neocallimastix frontalis که یکی از مهم‌ترین گونه‌های قارچی در شکمبه است، با مکمل سازی با ساکارومایسس سرویزیه تحریک می‌شود (Chaucheyras, 1995; Chaucheyras et al., 1995a; Fonty and Chaucheyras-Durand., 2006). این یافته به معنی تحریک کلونیزه شدن قارچ‌ها روی بخش‌های مختلف دیواره سلولی گیاهی موجود در شکمبه شده و در نهایت بهبود هضم فیبر را به دنبال خواهد داشت. در مطالعات مورد اشاره، تجزیه کاغذ فیلتر سلولزی توسط قارچ Neocallimastix frontalisدر حضور سلول‌های مخمر زنده تحریک شد.

مکانیسم

اگرچه مکانیسم‌های مختلفی برای توضیح این یافته‌ها ارائه شده است اما به نظر می‌رسد عرضه تیامین توسط مخمر یکی از مهمترین این مکانیسم‌ها باشد. تیامین ویتامینی مورد نیاز توسط قارچ‌های شکمبه بویژه در زمان جوانه‌زنی است.

نتیجه‌گیری کاربردی

توجه به این نکته ضروری است که افزایش هضم فیبر با سرعت بخشیدن به تخلیه شکمبه و در نتیجه تحریک مصرف بیشتر خوراک از یک طرف و تامین انرژی برای حیوان میزبان از طریق اسیدهای چرب فرار از طرف دیگر می‌تواند تاثیر قابل توجهی بر افزایش عملکرد حیوان نشخوار کننده داشته باشد.