¿Cómo obtienen suficiente proteína los grandes herbívoros?

Se reduce a la anatomía.

Los herbívoros son muy buenos para digerir materia vegetal, algo en lo que nosotros, los monogástricos, no somos particularmente buenos. Muchos herbívoros (como los rumiantes) tienen tractos gastrointestinales grandes y altamente desarrollados que contienen bacterias simbióticas que les permiten digerir la materia vegetal. Una vez que se digiere la celulosa en las paredes celulares de las plantas, el animal puede acceder a los nutrientes contenidos en la materia vegetal en un grado que nosotros no podemos. Los rumiantes (como las vacas) son aún más capaces de absorber nutrientes de esta manera que los herbívoros monogástricos (como los caballos). Los microbios del rumen también son una fuente importante en los rumiantes para la producción de aminoácidos.

También hay una razón por la cual el tracto gastrointestinal de estos herbívoros es tan grande. En la vaca, es un rumen enorme. En el caballo, es un colon masivo para la fermentación del intestino posterior. Para obtener todos los nutrientes que necesitan, como los aminoácidos, estos herbívoros tienen que consumir y fermentar grandes cantidades de materia vegetal. Un carnívoro generalmente puede obtener todos los nutrientes que necesita en una comida de carne mucho más pequeña, lo que significa que no necesita un tracto GI tan extenso.

Las diferentes especies, por supuesto, tienen diferentes demandas metabólicas y necesidades nutricionales correspondientes. Las vacas y otros herbívoros no pueden sintetizar todos los aminoácidos que necesitan, lo que significa que deben consumirse a través de la dieta. Aunque está un poco anticuado, una discusión interesante sobre este tema es Requisitos de proteínas y aminoácidos de los mamíferos (PDF) por Anthony Albanese (1950). El autor analiza con gran detalle los diferentes requisitos de proteínas para varias especies, pero llamaré su atención sobre una tabla interesante en la página 116, ya que es pertinente a su última pregunta:

Como puede ver, el contenido de proteínas de la leche parece corresponder con el tiempo para duplicar el peso al nacer. Los gatos con leche rica en proteínas crecen muy rápido, mientras que las vacas, los caballos y los humanos crecen comparativamente más lentamente (y por lo tanto tienen leche con menos proteínas).

Todos los animales tienen que obtener proteínas o aminoácidos a través de la dieta, pero solo tienen diferentes métodos para satisfacer sus necesidades metabólicas. Para los carnívoros, consumen pequeñas comidas llenas de proteínas. Los grandes herbívoros tienen que consumir y digerir grandes cantidades de materia vegetal para satisfacer sus necesidades.

La dosis diaria recomendada de proteína de otro mamífero, el humano, es de 70 g todos los días, eso es alrededor de 700 g de heno si puede obtener el 100% de la proteína de él, eso es 4 kilos de pasto. Entonces, una vaca de 700 kilos necesitaría alrededor de 40 kilos por día, y en realidad las vacas de 700 kg consumen alrededor de 70 kg de pasto por día.

Probablemente la energía es el déficit más común, y no la proteína. El pasto promedio contiene entre 11% y 28% de proteína: Puede leer el párrafo sobre proteína: https://www.teagasc.ie/media/website/animals/dairy/Whats_in_Grass_Todays_Farm_May2014.pdf

El rumen contiene muchos organismos, hongos y levaduras, que también pueden sintetizar su propia proteína. Aproximadamente 10^10-10^11 células por mililitro, protozoos ciliados aproximadamente 10^4-10^6 por mililitro, hongos anaerobios aproximadamente 10^3-10^5 esporas por mililitro y bacteriófagos aproximadamente 10^8-10 ^9 por mililitro. Cabe señalar que muchos microbios no se pueden cultivar en laboratorios, por lo que los números pueden ser más altos en la realidad. https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Bovine_Rumen#Who_lives_there_.28Microbes_in_Rumen.29.3F

Una célula de E. coli tiene una masa de 0,95×10−15 kg, por lo que un gramo de rumen puede contener 0,00001 kg de vida animal, ¿0,01 g 1%? por lo que un rumen de 180 litros puede contener alrededor de 1,8 kilos de bacterias, hongos y levaduras. Eso es mucho, especialmente si se puede duplicar cada hora a 37°C.

Parafrasear:

El ganado no recibe sus nutrientes de lo que consume (que, como se ha dicho, no contiene muchos nutrientes), sino de las diversas bacterias en sus intestinos, que convierten la materia vegetal en los numerosos aminoácidos que el ganado necesita.