RUMENN ANATOMK VE FZYOLOJK ZELLKLER Prof Dr Nurcan

RUMENİN ANATOMİK VE FİZYOLOJİK ÖZELLİKLERİ Prof. Dr. Nurcan ÇETİNKAYA 1

RUMİNANTLARDA SİNDİRİM SİSTEMİ Ruminantların sindirim kanalı anatomik ve fizyolojik fonksiyon bakımından tek midelilere göre farklılık gösterir. Ergin bir ruminantın midesi; rumen, retikulum, omasum ve abomasum olmak üzere dört bölmeden oluşur. 2

Rumen Ergin bir ruminantta rumen en geniş bölümdür ve iç yüzünde papilla denilen parmaksı çıkıntılar mevcuttur. Papillaların büyüklüğü 1. 5 cm’ye kadar değişkenlik gösterir. 3

Reticulum daha küçük bir bölümdür ve rumenden retikuloruminal kıvrımla ayrılır. Bu sebeple rumen ve retikulum genellikle tek bir kompartıman olarak düşünülür. Ancak retikulumun iç yüzü rumenden farklı olarak bal peteği gibi görünmesine sebep olan altıgen kıvrımlardan oluşur. 4

Omasum ise retikulorumenin sağ tarafında uzanır ve özefagal oluğun alt sınırında yer alan retikulo-omasal delik ile retikulum ile bağlantılıdır. Omasumun iç yüzünde ise birbirine paralel doku kıvrımları mevcuttur. 5

Abomasum , gerçek midedir ve rumenin hemen sağında uzanır omasum ve incebarsaklar bağlantılıdır. Abomasumdan lizozim ve renin ezimi ile HCL ve mukus salgılanır. Lizozim bakteriyel hücre duvarını parçalar. HCL, besin maddelerinin parçalanmasında görevli enzimlerin aktivasyonunu sağlar. 6

RUMEN MİKROOORGANİZMALARI Ruminant beslemede dengeli rasyon kullanımının amacı: Rumen ortamındaki mikrobiyal üretimin maksimize edilmesidir. Ruminantlar için rasyon düzenlenirken hem hayvanın hem de Rumen mikroorganizmalarının gereksinimleri dikkate alınır. 7

Rumenin mikrobiyal ekosistemini Bakteriler, Protozoalar, Mantarlar , Arkeler, ve Bakteriyofajlar oluşturmaktadır 8

Rumen bakterileri daha çok enerji kaynağı olarak kullanılan substrata göre sınflandırılmaktadır Selülolitik bakteriler Nişasta sindiren bakteriler Pektinleri sindiren Bakteriler Spiroketler Azottan faydalanan bakteriler Lipolitik Bakteriler Metan Üreten Bakteriler (Metanojenler) Asetojenik Bakteriler 9

Rumen protozoaları Kamçılı (Mastigophora) ve Siliyatlar (Ciliophora) olmak üzere iki gruba ayrılmaktadır. Ancak çoğunluğu daha çok siliyatlar oluşturur. Siliyat protozoalar zorunlu anaerobturlar oksijene kısmen toleranslıdırlar ve patojen değildirler. 10

Rumen Mantarları Rumendeki mantar sayısı diğer mikroorganizma türlerine oranla daha azdır. 103 - 105 ve Toplam rumen biyokütlesinin %8’lik kısmını oluşturmaktadır 11

İNCE BAĞIRSAĞA SAĞLANAN MİKROBİYAL PROTEİN HESAPLAMA YÖNTEMLERİ İncebarağa geçen mikrobiyal proteinin belirlenmesinde birçok metot kullanılmaktadır. Bu metotların birçoğu mikrobiyal markırların belirlenmesi temeline dayanmaktadır. Bu markırlar eksternal ve internal markırlar olarak ikiye ayrılır. Bu yöntemler için purin türevleri hariç çift kanüllü hayvan gerekir(rumen ve abomasum/duodenum). 12

Eksternal Markırlar 15 N (Azot 15)- top. mikroorg. İnternal Markırlar 2 -6 -Diaminopimelik asit (DAPA) 35 S (Kükürt 35) - top. mikroorg. 2 -aminoetil fosfonik asit (AEP) 32 P (Fosfor 32) - top. mikroorg. Ribonükleik(RNA) top. mikroorg. Pürin Türevleri Hipoksantin Ksantin Ürik asit 13

Eksternal Markırlar 14

15 N Yöntemi 15 N işaretli amonyağın mikrobiyal protein sentezinde kullanılmasına dayanır (Stern and Hoover, 1979). Mikroorganizmanın yapısına giren işaretli 15 N, rumene infüsyon la verilen amonyum sülfattan ya da amonyum klorürden gelmektedir (Mathicson and Millingan, 1971). 15 N metodunun birçok avantajı vardır (Broderick and Merchen, 1992). 15

35 S Yöntemi 35 S ruminal infuzyonla mikrobiyal biyokütleye katılmaktadırÇetinkaya ve ark. , 1997). 35 S sistin ve metiyonin aminoasitlerinin sentezlenmesi sırasında bakteriyel proteine girer. 35 S ayrıca Co. A gibi diğer kükürtlü bileşiklerin de yapısına katılır (Broderick ve Merchen, 1992). 16

32 P Yöntemi Ruminal protein sentezinde yüksek oranda fosfolipitlerin yapısına katılmasından dolayı işaretlenerek izlenebilir (Bucholtz ve Bergen, 1973). Ancak yüksek enerjili radyasyon yayan bir radyoizotoptur bu nedenle çevreye çok zarar verebilir (Broderick ve Merchen, 1992). 17

İnternal Markırlar 18

2 -6 -diaminopimelik asit (DAPA) DAPA yönteminde, rumen bakterilerinin yapısındaki DAPA azotunun rumen bakterilerindeki toplam azota oranı (rumenden alınan örnekte) ve içerikteki DAPA miktarı (abomasun ve proksimal duodenumdan alınan örnekte) bilinmelidir. Bu değerlerden abomasumdan alınan içerikteki bakteriyel azot hesaplanabilir (Stern, 1979). 19

2 -Aminoetilfosfonikasit (AEP) Protozoanın yapısına katılan AEP protozoanın lipit ve proteinlerinde bulunur. Protozoaların sindirilmesi ve emiliminden dolayı hayvansal dokularda daha çok lipit yapısında bulunmaktadır (Czerkawski, 1974). AEP yapısındaki karakteristik P-C (Fosfor -Karbon) bağlarından dolayı asit hidrolizine karşı oldukça dirençlidir ve bu nedenle protozoa markırı olarak kullanılır. 20

Ribonükleik Asit (RNA) Yöntemi RNA yöntemi rasyonla alınan proteinin rumende parçalanması esasına dayanır (Mc. Allan ve Smith, 1973). RNA ile rumen içeriğinin incebarsağa akışı da hesaplanabilir (Zinn ve Owens, 1986). Alt sindirim kanalına gelen RNA’ların hepsi mikrobiyal orjinli kabul edildiğinden rumenden izole edilen mikroorganizmalardan nükleik asit oranının toplam azota oranı tayin edilmelidir. 21

PURİN TÜREVLERİ (PT) Purin türevleri (hipoksantin, ürik asit ve allantoin) adenin ve guanin bazlarının katabolizma ürünleri olarak ruminant hayvanların idrarında atılmaktadır. PT idrarla küçükbaşlarda allantoin, ürik asit, hipoksantin, ksantin olarak, büyükbaşlarda dokularda Ksantin Oksidaz enzimi bulunması nedeniyle allantoin ve ürik asit olarak atılır. İdrar purin türevleri; vücut dokularından sentezlenen (endojen) purinler, rasyon ve mikrobiyal purinlerin katabolizmasından kaynaklanmaktadır. 22

PURİN TÜREVLERİNİN KAYNAKLARI (Koyun. Keçi) 23

RUMİNANTLARDA İDRARLA ATILAN PÜRİN TÜREVLERİNDEN İNCE BAĞIRSAĞA SAĞLANAN MİKROBİYAL PROTEİNİN HESAPLANMASI Metabolizma kafeslerinde ruminant hayvanlardan Günlük idrar toplanarak ince bağırsağa sağlanan mikrobiyal protein hesaplama modelleri ve eşitlikler Küçükbaş ve büyükbaş ruminant hayvanlar için geliştirilmiştir. 24

PURİN TÜREVLERİ TEKNİĞİ (DEVAM) Ülkemizde Yerli Kara sığırlar için mikrobiyal protein hesaplama modelleri ve eşitlikler geliştirilmiştir(Çetinkaya ve ark. , 1999). Günlük idrar toplama yerine spot idrar toplama tekniği kullanılarak uygulamalı araştırmalar Yerli Kara melezi sığırlar(Çetinkaya ve ark. , 2006), Sanen Keçi ve oğlaklarda (Çetinkaya ve ark. , 2010) ve Karayaka koyunlarda(Salman ve ark. , 2012) 25

Saha Koşullarında Saanen Keçi ve Oğlaklarda Spot Örnekleme ile İdrar Purin Türevlerinden İnce Bağırsağa Geçen Mikrobiyal Azotun Belirlenmesi(Çetinkaya ve ark. , 2010) 26