Biotechnology Research and Applications

از لحاظ تاریخی، حیوانات نشخوارکننده توانایی استفاده از زمین‌های حاشیه‌ای را برای تولید مواد غذایی با کیفیت بالا برای مصرف انسان به کشاورزان داده‌اند. نشخوارکنندگان می توانند غذای خود را از خوراک هایی که به خودی خود قادر به تامین نیازهای غذایی حیوان نیستند، بدست آورند. آنها این کار را با حمایت در شکمبه انجام می دهند، که یک ناحیه بسیار بزرگ شده از معده است که قبل از سیستم گوارش حیوانات، یک سیستم تخمیر میکروبی است. این سیستم تا حدی پلی ساکاریدهای پیچیده را تجزیه می کند و نه تنها محصولات تجزیه (عمدتاً اسیدهای چرب فرار)، بلکه متابولیت های میکروبی ثانویه و زیست توده میکروبی را نیز در اختیار حیوانات قرار می دهد (مهمترین آنها پروتئین میکروبی است که می تواند از منابع نیتروژن غیر آلی سنتز شود). یک حیوان نشخوارکننده می‌تواند با رژیم غذایی حاوی سلولز، منبع نیتروژن غیر پروتئینی مانند اوره و مواد معدنی، اگر رشد نکند، زنده بماند. ظرفیت شکمبه برای پردازش خوراک های با کیفیت پایین توسط عواملی مانند حجم شکمبه، زمان لازم برای هضم این خوراک ها در شکمبه و توانایی حیوان در جویدن خوراک محدود می شود. حیوانات نشخوارکننده هودرن به شدت برای پتانسیل تولید بالا انتخاب شده‌اند، اما ظرفیت محدود تخمیر شکمبه به این معنی است که این پتانسیل با تغذیه حیوانات با خوراک‌های با کیفیت پایین قابل تحقق نیست. پتانسیل بالای تولید این حیوانات تنها با تغذیه مقادیر زیادی از خوراکهای با کیفیت بالا و قابل هضم آسان مانند کنجاله و دانه های روغنی قابل درک است.

Historically, ruminant animals have provided farmers with the ability to utilize marginal lands for the production of high quality food for human consumption. Ruminants are able to derive their nourishment from feeds that are not in themselves capable of meeting the nutritional needs of the animal. They do this by supporting in the rumen, which is a greatly enlarged region of the stomach which precedes the animals digestive system, a microbial fermentation system. This system partially degrades complex polysaccharides and provides to the animal not only the degradation products (chiefly volatile fatty acids), but also secondary microbial metabolites and microbial biomass (most importantly microbial protein, which can be synthetized from inorganic nitrogen sources). A ruminant animal is able to survive, if not thrive, on a diet containing only cellulose, a non-protein nitrogen source such as urea, and trace minerals. The capacity of the rumen to process low quality feeds is limited by factors such as rumen volume, the time required for digestion of these feeds in the rumen, and the ability of the animal to chew the feed. Hodern ruminant animals have been intensively selected for high production potential, but the limited capacity of the rumen fermentation means that this potential cannot be realized by feeding the animal low quality feeds. The high production potential of these animals can only be realized by feeding large amounts of readily digestible, high quality feeds such as oilseed meals and grains.