İnek yemi yediğinde, besinler ilk olarak karbonhidrat, protein ve yağ (ya da lipidler) şeklindedir. Bu besinler sindirilerek inek veya işkembede mikroplar tarafından doğrudan kullanılabilecek ürünler haline getirilir.
Bitki dokusundaki kuru maddenin %75'i karbonhidrattır. Mikrobiyal fermantasyon karbonhidratı parçalayarak basit şekerlere çevirir. Mikroplar bu şekerleri kendi büyümeleri için bir enerji kaynağı olarak ve inek tarafından kullanılan son ürünleri üretmek için kullanırlar.
Karbonhidratların mikrobiyal fermantasyonu sonucunda elde edilen ürünler şunlardır:
Tüm karbonhidratlar işkembedeki mikroplar tarafından fermente edilir, ancak çözünebilen ve depolanan türdeki karbonhidratlar yapısal türde olanlardan daha hızlı bir şekilde fermente edilir. Şeker ve nişasta kolayca ve hızlı bir şekilde parçalanır. Buna karşılık, yapısal formda olan hücre duvarı daha yavaş sindirilir.
Bitkiler olgunlaştıkça hücre duvarları odunlaşır. Lignin yapısal karbonhidratların mevcudiyetini ve kullanımını azaltır. Başka bir deyişle, bitkiler olgunlaştıkça, hücre duvarlarının bileşenleri daha az erişilebilir ve sindirilmesi zor hale geldiğinden, sindirilebilirlik oranı azalır.
İşkembedeki mikroplar çözünebilen karbonhidratı depolanabilir karbonhidratlardan 100 kat daha hızlı ve depolanabilir karbonhidratları da yapısal karbonhidratlardan yaklaşık 5 kat daha hızlı sindirir.
Yapısal karbonhidratları (selüloz ve hemiselüloz) sindiren (fermente eden) bakteriler süt yağı üretiminde önemli olan asetik asitin büyük bir bölümünü üretirler. Bu bakteriler işkembedeki yağ ve asitlere duyarlıdır.
Eğer yemler çok fazla yağ içerirse veya işkembedeki asit oranı, sindirilebilir karbonhidratların hızlı alınması nedeniyle, çok yüksekse, bu bakteriler tamamen yok olabilir veya büyüme hızları yavaşlar. Bu durum sadece yemin sindirilebilirliğini değil, aynı zamanda ineğin yemden faydalanma derecesini de azaltabilir.
Yapısal karbonhidratlar işkembeden geçtikten sonra parçalanabilme olasılığı pek yoktur.
Nişastalı yemleri (Örneğin tahıl taneleri veya patates) sindiren bakteriler selüloz sindiren bakterilerden oldukça farklıdır. Aside duyarsız olup özellikle propiyonik asit üretirler. Nişasta hızla fermente edilir ve ürettikleri laktik ve propiyonik asit oranını artırır.
Nişasta sindiren bakterilerin fazlalığının neden olduğu asitlik, selüloz sindirimi yapan bakteri ortadan kaldıracağından süt yağı oranı azalır.
Çözünebilir şekerler sindirimi
Şekerler işkembede hızlı bir şekilde sindirilir, yüksek seviyede propionate üretir, rasyondaki kuru maddenin %2-4'ünü oluşturması önerilir.
Yüksek derecede çözünebilir şeker içeren besinleri (melas, pancar, şalgam ve kaliteli çim) fermente eden bakteriler nişasta fermente eden bakterilere benzer.
Şekerli beslemeler genellikle nişastalı besinlere oranla işkembede artan asitle birlikte daha az soruna neden olur. Yine de, inek beslenmesinde şeker kullanımında dikkatli davranılması gerekir.
Uçucu yağ asitleri
Karbonhidrat parçalanması sonrasında işkembede elde edilen en önemli nihai ürünler uçucu yağ asitleri (VFA) dir. Bu asitlerin önemli olmasının nedenleri:
Geviş getirenler için ana enerji kaynağıdır (toplam enerjinin %70'i)
Üretildikleri oranlar sütün yağ ve protein içeriğini belirler.
Üretilen üç ana uçucu yağ asitleri Acetate (Asetik asit), Propionate (Propionic asit) ve Butyrate (Butyric asit)'dir. Üretilen farklı uçucu yağ asitlerinin oranı sindirilen besinin türüne bağlıdır.
Uçucu yağ asitleri işkembenin duvarları tarafından emildikten sonra kan dolaşımı yoluyla karaciğere taşınır. Karaciğerde diğer enerji kaynaklarına dönüştürülür. Karaciğerde, üretilen enerji çeşitli fonksiyonların (örneğin, süt üretimi, vücut sistemlerinin bakımı, gebelik ve büyüme) yerine getirilmesi için kullanılır:
Karbonhidratların sindirimi, uçucu yağ asitlerinin üretimi ve emilimi
Acetate
Acetate lif fermantasyonu sonucu ortaya çıkan bir üründür. Yüksek lifli, düşük enerjili besinler, Propionate’a göre yüksek oranda Acetate üreten mikrobiyal nüfusu artırırlar.
Acetate süt yağ oranını artırmak için gereklidir. Eğer Acetate üretimi düşükse; ki bu durum tahıl oranının yüksek( veya lifli besinlerin az) olduğu beslemelerde ortaya çıkar, süt yağ oranı azalır.
Propionate
Propionate, nişasta ve şeker fermantasyonu sonucu elde edilen bir son üründür.
Canlı ağırlık artışı ve meme sisteminin laktoz üretimi için ihtiyaç duyulan enerjinin çoğu Propionate'dan elde edilir.
Yemler içindeki hızla fermente edilen tahıl taneleri gibi karbonhidratlar Propionate ve Butyrate asitlerini Acetate'a göre daha fazla üreten bakterilerin sayısını artırırlar.
Propiyonat üretimi sağlayan fermentasyon sonucunda daha az metan ve karbondioksit ortaya çıktığından, Propionate daha verimli bir enerji kaynağı olarak kabul edilir.
Çok az Propiyonat üretildiği takdirde; ki bu durum yüksek lifli beslemelerde görülür, süt laktozu sentezi ve tüm süt verimi azalır.
Yetersiz Propiyonat asidinden kaynaklanan enerji açığını telafi etmek için, vücut yağı kaybı başlar ve inek vücut kondisyonunu kaybeder.
Butyrate
Butyrate karaciğerde keton cisimlerine dönüşerek metabolize olur. Keton cisimcikleri yağ asidi sentezi, iskelet kasları ve diğer vücut dokuları için bir enerji kaynağı olarak kullanılır.
Keton cisimleri vücut yağlarından da üretilmektedir.
Eğer bir inek erken laktasyon döneminde yetersiz beslenir ve besinden elde edeceği enerji eksikliği telafi etmek için vücut kondisyonunu kaybederse, keton cisimleri alternatif bir enerji kaynağı olarak kullanılır.
Gaz
Karbon dioksit ve metan karbonhidratların fermantasyonu sırasında üretilir. İşkembe duvarları veya geğirme ile yok edilir.
Karbon dioksitin bir kısmı bağırsak mikropları tarafından ve tükürük bikarbonat seviyesini korumak için inek tarafından kullanılır.
Metan, inek vücut sisteminde bir enerji kaynağı olarak kullanılamazlar.