1. Vormägen: Kühe haben vier Magenkammern, wobei die ersten drei Kammern als Vormägen bekannt sind. Dazu gehören der Pansen, das Retikulum und das Omasum.
2. Pansen: Der Pansen ist der größte Teil des Verdauungssystems der Kuh und dient als Gärbottich. Es enthält Milliarden symbiotischer Mikroorganismen, darunter Bakterien, Protozoen und Pilze.
3. Mikrobielle Fermentation: Wenn eine Kuh zellulosereiches Pflanzenmaterial wie Gras oder Heu frisst, gelangt es in den Pansen. Die Pansenmikroorganismen zerlegen die komplexe Cellulose durch enzymatische Fermentation in einfachere Verbindungen.
4. Zelluloseabbau: Cellulolytische Bakterien produzieren Enzyme, sogenannte Cellulasen, die die Beta-1,4-glycosidischen Bindungen in Cellulose hydrolysieren und sie in kleinere Zuckereinheiten wie Glucose, Cellobiose und flüchtige Fettsäuren (VFAs) zerlegen.
5. Protozoen und Pilze: Auch Protozoen und Pilze im Pansen tragen zum Abbau von Zellulose bei. Protozoen ernähren sich von Bakterien und anderen Mikroorganismen, während Pilze Zellulose und anderes Pflanzenmaterial direkt abbauen können.
6. Grübeln: Kühe erbrechen einen Teil des teilweise fermentierten Panseninhalts zurück in ihr Maul, ein Vorgang, der als Wiederkäuen bezeichnet wird. Dadurch können sie das Material weiter kauen und mischen, was den Abbau der Pflanzenfasern erleichtert.
7. Absorption: Die bei der Fermentation entstehenden VFAs und anderen Nährstoffe werden durch die Pansenwand in den Blutkreislauf aufgenommen und versorgen die Kuh mit Energie und Nährstoffen. Dadurch können sie Nährstoffe aus Pflanzen extrahieren, die sonst für die meisten Tiere unverdaulich wären.
8. Wahre Mägen: Das teilweise fermentierte Material aus dem Pansen wandert dann in die eigentlichen Mägen, einschließlich des Labmagens, wo eine weitere Verdauung und Aufnahme von Nährstoffen stattfindet, ähnlich wie bei monogastrischen Tieren.
Durch diesen komplexen Fermentationsprozess zerlegen Kühe Zellulose und andere Pflanzenstoffe in verwertbare Bestandteile und können so mit einer Ernährung, die hauptsächlich aus Raufutter besteht, gedeihen. Dieses bemerkenswerte Verdauungssystem ist eine wichtige Anpassung, die es Kühen und anderen Wiederkäuern ermöglicht, effizient Nährstoffe aus pflanzlichen Lebensmitteln zu extrahieren und eine entscheidende Rolle im Nährstoffkreislauf innerhalb von Ökosystemen zu spielen.