Vacas são capazes de digerir celulose, o principal componente das paredes celulares vegetais, através de um sistema digestivo especializado envolvendo microrganismos do rúmen.
Vacas têm estômagos de quatro câmaras. Os três primeiros compartimentos — conhecidos como pré-estômagos — incluem rúmen, retículo e omaso.
O rúmen é o maior compartimento e serve como cuba de fermentação. Contém bilhões de microrganismos simbióticos, incluindo bactérias, protozoários e fungos.
Quando uma vaca consome material vegetal rico em celulose, como grama ou feno, ele entra no rúmen. Os microrganismos quebram a celulose complexa em compostos mais simples através de fermentação enzimática.
Bactérias celulolíticas produzem enzimas chamadas celulases que hidrolisam as ligações beta-1,4-glicosídicas na celulose, quebrando-a em unidades menores de açúcar como glicose, celobiose e ácidos graxos voláteis (AGV).
Protozoários e fungos no rúmen também contribuem para degradação da celulose. Protozoários pastam sobre bactérias, enquanto fungos podem quebrar diretamente celulose e outro material vegetal.
Vacas regurgitam uma porção do conteúdo parcialmente fermentado do rúmen de volta à boca para mastigar e misturar o material mais, facilitando a quebra de fibras vegetais.
Os AGV e outros nutrientes produzidos durante a fermentação são absorvidos através da parede do rúmen para a corrente sanguínea, fornecendo à vaca energia e nutrientes.
O material parcialmente fermentado então passa para os estômagos verdadeiros, incluindo o abomaso, onde digestão e absorção adicionais ocorrem, similar a animais monogástricos.
Através deste complexo processo de fermentação, vacas quebram celulose e outra matéria vegetal em componentes utilizáveis, permitindo que prosperem em dieta consistindo principalmente de fibra. Esta notável adaptação digestiva permite que vacas e outros ruminantes extraiam eficientemente nutrientes de alimentos à base de plantas e desempenhem papel crucial na ciclagem de nutrientes nos ecossistemas.