Mis on vats?

Vatsa on teatud loomade seedesüsteemi maolaadne struktuur, mida iseloomustatakse seedeeelseks kambriks, milles elavad kriitiliselt sümbiootilised mikroorganismid, et algatada looma spetsiifilise toitumise lagunemine. Tavaliselt kutsutakse paunchiks, selle anatoomiaga loomi nimetatakse mäletsejalisteks ja enamik neist on taimtoidulised, kelle toidus sisalduvate süsivesikute vajaduse annavad taimed, mida on raske seedida. Paljude vatsas elavate organismide ja nende keemilise rolli kohta seedimisprotsessis on palju teada, osaliselt seetõttu, et paljud mäletsejalised, nagu lehmad ja lambad, on paljudes maailma paikades olulised kaubanduslikud kariloomad.

“Reticulorumen” on mäletsejalise seedetrakti esimesele siseorganile antud termin. Tavaliselt on see väga suur – lehma vatsa maht võib olla üle 25 galloni (94.6 liitrit) – ja selle külgnev võrekamber on umbes kümnendik sellest suurem. Kuigi nende kahe sisemine vooder on erinev, on neil ainulaadne funktsioon – näritud taimse aine säilitamine, samal ajal kui triljonid bakterid, üherakulised algloomad ja muud mikroobid seda lagundavad nii enda kui ka peremeesorganismi jaoks.

Kui muru ja teisi taimi osaliselt süljega närida ja söögitoru kurgutoru alla neelata, suruvad vatsa lihaslainete kokkutõmbed asja edasi retikulorumeeni, mis jätkab rütmilist kokkutõmbumist ja seega toidu kloppimist. Täieliku soole korral loom tavaliselt puhkab, regurgiteerib, närib uuesti alla ja neelab uuesti allaneelatud materjali protsessis, mida nimetatakse mäletsemiseks, mida tavaliselt nimetatakse “kummi närimiseks”. Seda korratakse pikalt, mõned veised veedavad pidevalt närides kuni kuus tundi päevas. Kui toit on piisavalt lagunenud, suunatakse see kambrisse nimega omasum, mis pumpab selle looma tõelisse makku, väikesesse kambrisse, mida nimetatakse abomasumiks.

Vatsa toimib üsna analoogselt aedniku kompostikastiga. Selle sees on kiuliste taimelõikude matt, mis koosneb suurest kogusest tselluloosist, pikast suhkrumolekulide ahelast, mille purustab bakterite poolt sekreteeritav ensüüm nimega tsellulaas. Osa neist tarbivad bakterid ja täiendavad bakterid kasutavad käärimise käivitamiseks lihtsuhkruid, lõhustades taimsed valgud rasvhapeteks, näiteks peremeeslooma piima tootmiseks vajaliku aminohappe laktaadi. Mõned neist olulistest toitainetest imenduvad võrkkesta kapillaaride kaudu otse vereringesse.

Kaasatud on mitmed bakteriliigid, mis liigitatakse fibrolüütilisteks, amülolüütilisteks ja proteolüütilisteks vastavalt nende seedimise põhjal keeruliste süsivesikute, lihtsuhkrute ja valkude hulka. Üherakulised algloomad seedivad kõiki kolme, peamiselt baktereid tarbides. Seeni on vähem, kuid need on olulised keemiliste sidemete katkestamiseks tselluloosi ja taimede mittesüsivesikute substraatide vahel. Ligikaudu 3 protsenti mikroobide massist moodustavad arhead, teatud tüüpi anaeroobsed bakterid, mis metaboliseerivad teiste organismide vesiniku ja süsinikdioksiidi jäätmed metaaniks. Koos lõpuks veeldatud taimse materjaliga seedivad paljud neist mikroorganismidest ka mäletsejaliste peremeesorganismi vitamiinide, mineraalide ja muude toitainete sisalduse tõttu.

Vatsa ainevahetus on tõhus viis tselluloosdieedi süsivesikutest suhkruenergia eraldamiseks. Mäletsejalistel leidub sümbiootilisi mao mikroobe, mis toodavad vajalikke ensüüme ning on varustatud nende kasvamiseks ja paljunemiseks vajalike toitainete ja keskkonnaga. Mikroobide anaeroobsel hingamisel ja dieedi kääritamisel on aga soovimatu kõrvalsaadus. Hinnanguliselt hingab üks lehm iga päev välja 74 gallonit (280 liitrit) kasvuhoonegaasi metaani protsessi, mida nimetatakse eruktatsiooniks ehk röhitsemiseks.