Le circa 300 specie batteriche che vivono nel rumine di un bovino adulto annoverano anche Selenomonas ruminantium, appartenente al genere Selenomonas, un batterio fra i più prolifici tra quelli appartenenti alla flora microbica ruminale e che utilizza l’amido e il glucosio, ma principalmente il succinato, per produrre acido acetico, acido propionico, acido lattico, CO₂ e H₂.

Come le altre specie di microrganismi ruminali, anche l’efficienza dell’attività fermentativa di questo batterio risente del pH ruminale (grafico 1).

Grafico 1. Livello dell’efficienza fermentativa di Selenomonas ruminantium in relazione al pH ruminale (Fonte: Cevolani et al., 2020. Modificato).

Morfologia e classificazione

Selenomonas ruminantium subsp. lactilytica è un batterio gram negativo, anaerobio stretto, a forma di bastoncello ricurvo con le estremità spesso appuntite (talvolta definita forma “a mezzaluna”) e la cui mobilità dipende da un ciuffo di flagelli che si originano dalla curvatura interna della cellula. La classificazione tassonomica completa di questo batterio è riportata nella tabella 1.

Nell’ambiente ruminale, la biotina è, forse, il più importante fattore per la crescita di questo batterio che è favorita anche dalla presenza degli acidi organici e degli acidi grassi volatili nel liquor e, seppure in misura minore, dalla loro concentrazione nonché dalla CO₂. 

Tabella 1. Classificazione tassonomica del Selenomonas ruminantium subsp. lactilytica (Fonte: Bacterial Diversity Metadatabase BacDive. Modificata).

Attività enzimatica

Come le altre specie batteriche incluse nel genere Selenomonas, anche Selenomonas ruminantium subsp lactilytica non è direttamente coinvolto nella digestione ruminale della fibra, ma la sua presenza è stata rilevata fra i gruppi batterici la cui attività principale è la fermentazione dei carboidrati strutturali.

L’attività enzimatica di Selenomonas ruminantium subsp. lactilytica ha consentito di classificarlo come un “utilizzatore di acido lattico” (le altre specie comprese in questa categoria sono: Veillonella alcalescens, Peptostreptococcus elsdenii, e Streptococcus bovis) perché il batterio è capace di usare questo substrato.

In particolare, la presenza di acido malico (formula di struttura C₄H₆O₅) e dei suoi sali, ovvero il malato di sodio e di calcio, stimolano Selenomonas ruminantium subsp. lactilytica a fermentare l’acido lattico e a convertirlo in succinato, che rappresenterebbe un composto intermedio, e in propionato.

Infatti, l’L-malato aumenta di dieci volte la capacità di Selenomonas ruminantium di assorbire l’L-lattato: l’effetto aumenta a dosi crescenti di L-malato. Questo processo biochimico abbassa il pH ruminale riducendo il rischio di acidosi, soprattutto quando gli animali sono alimentati con diete ricche di cereali facilmente fermentescibili, e contemporaneamente migliora l’utilizzazione digestiva dell’amido e delle componenti vegetali fibrose; pertanto, l’inclusione di acido malico in queste razioni previene l’acidosi ruminale.

Oltre tutto, l’idrogeno (H₂) presente agisce come riducente, sottraendosi alla produzione di metano (metanogenesi) sostenuta dagli archeobatteri. Ciò comporta una riduzione nelle emissioni di gas climalteranti perché il metano rappresenta il 20-30% del totale dei gas eruttati quotidianamente da un bovino adulto.

Tuttavia la capacità di Selenomonas ruminantium subsp. lactilytica di limitare la metanogenesi è inferiore rispetto a quella dimostrata da Wolinella succinogenes.

Inoltre, è stato identificato un ceppo nitrato riduttore di Selenomonas ruminantium subsp. lactilytica che, sebbene sia più resistente alla tossicità dei nitriti, possiede una capacità riducente nei confronti dei nitrati e dei nitriti meno efficace se paragonata a quella dimostrata da Wolinella succinogenes.