Os microrganismos ruminais têm um papel central na nutrição de ruminantes.
Eles têm a capacidade de fermentar componentes do alimento para produzir ácidos
graxos voláteis (AGV’s) e crescer (sintetizar proteína microbiana), os quais fornecem a
maior parte da energia e aminoácidos exigidos pelos animais. No entanto, quando são
fornecidos carboidratos em excesso, a eficiência de crescimento dos microrganismos
torna-se baixa porque estes direcionam a energia para outras funções, ao invés de a
utilizarem para o crescimento. Diferentes microrganismos respondem a esse excesso de
maneiras diferentes. Certas espécies respondem armazenando energia (sintetizando
carboidratos de reserva), mas outras espécies respondem dissipando a energia na forma
de calor. Para determinar a importância relativa dessas respostas na comunidade
microbiana do rúmen, este estudo foi cinduzido com o objetivo de quantificar como os
protozoários ciliados e as bactérias responderam à glicose. Teve-se como hipótese que
os protozoários ciliados direcionariam mais glicose para a síntese de carboidratos de
reserva e desperdiçariam menos energia na forma de calor, em relação as bactérias.
Ciliados e bactérias foram isolados do líquido ruminal por filtração e centrifugação,
respectivamente. Posteriormente, os ciliados e as bactérias foram suspensos em tampão
isento de nitrogênio para limitar o crescimento e dosados com 5 mM de glicose. As
amostras foram coletadas ao longo do tempo e, posteriormente, divididas por
centrifugação em pellets (células) e sobrenadante. Amostras de pellets foram analisadas
quanto à reserva de carboidratos e proteínas, enquanto amostras de sobrenadante foram
analisadas para glicose livre, ácido D-L lático, ácido acético, propionato e butirato.
Adicionalmente, foi analisado a produção de calor e gases de fermentação (H2, CH4 e
CO2). O metabolismo endógeno, a síntese de carboidratos de reserva e o desperdício na
forma de calor foram calculados a partir dos dados das análises. A maior parte dos
dados foi analisada usando o PROC GLIMMIX do SAS. Teste t de Student foi usado
para separar as médias ou determinar se as médias diferiam de 100%. Regressão local
(pacote LOCFIT de R; Loader, 1999) foi usada para ajustar os dados das séries no
tempo. Em comparação com as bactérias, os ciliados consumiram três vezes mais
glicose e sintetizaram carboidratos de reserva quatro vezes mais rápido. Eles
incorporaram 53% da glicose em carboidratos de reserva, quase o dobro do valor (27%)
obtido para as bactérias. Desperdício de energia na forma de calor não foi detectado para
os ciliados, uma vez que toda a produção de calor foi contabilizada pela síntese de
reserva de carboidratos e pelo metabolismo endógeno. Em bactérias, a síntese de
carboidratos de reserva e o metabolismo endógeno representaram apenas 68% da
produção total de calor, assim, elas desperdiçaram grande quantidade de energia por
meio da produção de calor (32% da produção total de calor). Esses resultados sugerem
que os protozoários ciliados ruminais alteram o curso do metabolismo de carboidratos
no rúmen, consumindo glicose mais rapidamente, limitando o uso do excesso de
carboidratos pelas bactérias. Essa ação dos ciliados no rúmen provavelmente maximiza
a síntese carboidratos de reserva, enquanto minimiza a ocorrência de desperdício de
energia na forma de calor.