前回は反芻動物（主に牛）の歯並びや唾液の成分などについて学んできました。

今回は肝心要な「胃袋」について説明していきたいと思います。

人間の胃はひとつしかありません。

人間の胃は酸性です。

空腹時にはpH2程度とかなりの酸性度があります。

食物についてる細菌、菌類、寄生虫などがまず殺菌されます。

そして食べ物とまざり合いながら、酸性度はpH4～5に下がります。

嚥下された食物に含まれるタンパク質などが消化酵素（ペプシン）によって分解され、どろどろの状態になります。

※pH7が中性です。これ以上数字が大きくなるとアルカリ性になります。

どろどろにたった状態を糜粥（びじゅく）といいます。

これが胃と十二指腸の境目にある幽門部にとどくと、胃酸の分泌は少なくなります。

そして十二指腸にはいった酸性の糜粥は膵臓の膵液により中和されます。

ここからは膵臓による膵液の消化酵素による分解が始まります。

そして小腸、大腸へと運ばれ、体内に吸収されることになります。

それでは反芻動物の胃袋ではどのように食べ物は消化されているのでしょうか。

前回で述べた通り、牛には巨大な胃袋（第一胃）とそれにくっつくような形で第二～四胃まであります。第四胃からは人間と同じように十二指腸→小腸→大腸と続き、不要になったものを肛門から排泄します。

図1：牛の胃袋

それでは、炭水化物とタンパク質がどのように消化・吸収され、エネルギーとなるのか見ていきたいと思います。

牧草肥育牛の場合

炭水化物の消化・吸収

第一胃（ルーメン）は無酸素状態で微生物が多く存在しています。

そして、アルカリ性の唾液が流れ込むことで、酸性に傾きすぎるのを防いでいます。

微生物が働きやすいpHが保たれているのですね。

口腔内で細かく砕かれた牧草の植物性繊維（セルロース、ヘミセルロースなどの構造性炭水化物）は、
微生物によって
「揮発性脂肪酸（VFA,Volatile Fatty Acid）」
になります。

この過程を微生物発酵といいます。

このため、ルーメンは「巨大な発酵タンク」と例えられます。

VFAの主な種類としては

・酢酸
・プロピオン酸
・酪酸

があります。

これら３つの脂肪酸は短鎖脂肪酸（SCFA, Short-Chain Fatty Acid）に分類されます。

脂肪酸は炭素数に応じて、短鎖、中鎖、長鎖脂肪酸と分類されるのを覚えていますか？

以前話題になったココナッツオイルの主成分は中鎖脂肪酸でしたね。

私たちの皮下脂肪や内臓脂肪のほとんどが、長鎖脂肪酸です。

VFAは「揮発性」という名のとおり、蒸発しやすいという性質があります。

これは、「エネルギーとして利用しやすい」と読み替えることもできます。

炭素数が２個の脂肪酸です。
肝臓に届き、エネルギー源としても利用されます。また乳牛においては、乳脂肪の基となります。

炭素数が３個の脂肪酸です。
プロピオン酸の多くは肝臓で糖新生に利用されます。反芻動物の血糖値はこの
糖新生によってまかなわれます。
糖質を食べる必要がないんですね。

乳牛においてはこれは、乳糖のもとになります。

炭素数が４個の脂肪酸です。
酪酸は反芻動物の胃の粘膜で、β-ヒドロキシ酪酸に変換されます。

この名前覚えていますか？

そう、ケトン体ですね。

ケトン体は脳や筋肉のエネルギーになります。しかも利用効率がとてもいいんですね。

これらのVFAを牛はルーメン壁から吸収して、血液にのせて全身の組織に運び、エネルギーとして利用します。
実にエネルギーの70%ほどがこのルーメンで産生されたVFAであると考えられているのです。

つまり草食動物である牛は、腸内細菌叢との共生により、本来消化できない牧草の繊維を
エネルギーや体の組織に変えているわけです。

しかも本来食べるべきものを食べていることで、病気にもほとんどかからないのです。

タンパク質の消化・吸収

牧草の中の（わずかな）タンパク質はアンモニアに分解されて、
それを微生物が質の高いタンパク質に変換します。

これをルーメン微生物タンパク質とよびます。

タンパク質はアミノ酸まで分解され、小腸で吸収されます。
私たちと同じように、エネルギーや体づくりに使われます。

ちなみに微生物自体が死ぬと、消化酵素によりバラバラに分解されます。
そしてその微生物がもつタンパク質はアミノ酸まで分解されます。
そのアミノ酸は当然、牛の消化管から吸収され、利用されるんですね。

また微生物が利用しきれなかったアンモニアも、胃壁や腸から再吸収され、
唾液として再分泌することで、再度、第一胃に戻して利用します。

すごい仕組みですね。

乳牛においては、タンパク質はもちろん、カゼインタンパク質などの乳タンパク質の基となります。

穀物肥育牛の場合

炭水化物の消化・吸収

穀物やイモ類の主成分であるデンプン（構造性炭水化物 ）も第一胃にて微生物発酵を受けます。
これはセルロースなどを発酵してVFAを産出していた微生物とは異なる微生物です。

セルロースを分解していた微生物を「セルロース分解菌」と呼びます。酸性に弱い。

デンプンを分解する微生物を「デンプン分解菌」と呼びます。酸性に強い。

このほかにもいろいろな微生物がいますが、主なものはこの二つです。

デンプンのほとんどは、デンプン分解菌によってプロピオン酸となります。

和牛霜降りなどの濃厚穀物肥育で、プロピオン酸が過度に生産されると、胃が酸性に傾きます（pH5.5以下）。

こうなると、酸性の環境に弱いセルロース分解菌は胃の中に存在できなくなってしまいます。
肝心な牧草をエネルギーに変えることができなくなるのです。

また乳酸（D-乳酸）が過剰発酵され、ルーメンがさらに酸性に傾きます。
「アシドーシス」と呼ばれる症状がでてしまいます。

栄養障害などが起き、そこからまた様々な病気を引き起こす可能性が高くなります。

そして治療目的で抗生物質を投与すれば、微生物はそのバランスを崩してしまい、さらに穀物を
摂取し続けるしかなくなります。

するとどうなるでしょう。

穀物は微生物によって発酵されることなく、十二指腸を通過します。
デンプンはグルコースまで加水分解され、小腸で吸収されるようになります。

牧草肥育で育った牛は、小腸でのグルコース吸収能力（SGLT1が不活性化され、遺伝子発現が消失）が退化しているのです。
グルコースもすべてルーメン微生物によって利用され、小腸まで届きません。必要ないのですね。

ですが、穀物肥育の場合は、小腸にまでグルコースが流れてくるので、この能力が復活します。

こうなると、過剰なグルコースが体内に取り込まれることになってしまいますね。

こうすると肉には霜降りが入りそして大きくなります。ミルクは脂肪分が増し濃厚になります。
いわゆる一般的な「おいしいお肉と牛乳」になるのです。

ですが血糖値が高い状態が続けば、病気にもかかりやすくなります。
（糖尿病性）ケトーシス、脂肪肝、難産などの病気になります。

アシドーシスとともに「糖尿病性ケトアシドーシス」が起きれば、生命の危機です。

つまり霜降り牛肉とは「病気とおいしさ」の中間点なんですね。

※これは糖質制限を実施している方がなる「ケトーシス」とはまったくことなる症状です。
ケトーシスは「ケトン体」のみの数値が高く、血糖値は低いのです。
ケトアシドーシスは「ケトン体値」も「血糖値」もともに高いときになる深刻な症状です。

タンパク質の消化・吸収

タンパク質の消化・吸収については、牧草肥育の牛のものと大きな違いはありません。
ただし、微生物バランスが崩れていれば、腸内細菌によってタンパク質が十分に
生成されているとは考えにくいですね。

そもそも、タンパク質を作ってくれる微生物の増殖速度は遅いといわれています。
いいことないですね。