思考题1.试述猪消化器官的组成及其相应的功能2.简述消化道的结构3.简要说明各种消化液的组成及功能4.简述猪对主要营养物质的消化过程5.猪的消化道微生物有何作用?6.简述仔猪的消化生理特点几种不同食性动物消化器官胃的分区l胃分为贲门部、幽门部和胃底部;l胃壁粘膜可分为无腺部和有腺部:无腺部较小,位于贲门周围,覆以复层扁平上皮,又称为食管部;有腺部被以单层柱状上皮,可分为三个腺区:贲门腺区、胃底腺区和幽门腺区猪胃的分区小肠食管食管区贲门部胃底部幽门部十二指肠哺乳仔猪(1056 d)胃的各区粘膜表面积和重量(Cranwell, 1995)胃区表面积(占总胃粘膜%)重量(占总胃重%)食管部5.64.8贲门部30.119.8胃底部44.455.9幽门部20.019.5不同动物胃的比较l l 胃底区 幽门区 贲门部 食管部 胃的分泌功能l胃的腺上皮有三种细胞:主细胞、壁细胞和粘液细胞;l主细胞分泌胃蛋白酶、凝乳酶和脂肪酶;l壁细胞分泌盐酸;l粘液细胞分泌粘蛋白质;l三种细胞都能分泌水分和一些无机盐胃的分泌功能(Cranwell, 1995)腺体细细胞分泌物质质贲门 部粘液细胞粘液、蛋白酶、脂肪酶胃底部Mucous neck粘液、蛋白酶壁细胞(泌酸细胞)盐酸主细胞蛋白酶内分泌/旁分泌D细胞生长抑素EC细胞5-羟色胺Histamine-immunoreactive组织 胺Mast cells (Lamina propria)组织 胺幽门部Mucous neck粘液、蛋白酶主细胞蛋白酶粘液细胞粘液内分泌/旁分泌D细胞生长抑素G细胞胃泌素胃腺上皮的三种细胞Fig Diagram showing the secretion from a fundic gland.壁细胞主细胞粘液细胞胃分泌盐酸的基本过程Fig Secretion of gastric hydrochloric acid. Carbonic acid, generated from CO2 and H2O, dissociates into HCO3- and H+ in the parietal cell. The HCO3- is recovered into the interstitium in exchange for Cl- taken up by the cell. The H+ is actively secreted into the lumen of the fundic gland, along with Cl- providing electrochemical balance.间质组织胃底腺腔壁细胞 小 肠l小肠可分为十二指肠、空肠及回肠;l小肠前段具有十二指肠腺的部分为十二指肠;胆总管和胰管均开口于十二指肠;l空肠和回肠也没有明显的界限,回肠由小肠末端部连接至大肠。
大 肠l大肠可分为盲肠、结肠和直肠;l大肠粘膜没有绒毛; l主要功能是吸收水分、电解质和在小肠中来不及吸收的物质;l微生物产生的低级脂肪酸可被供动物利用;合成B族维生素l猪的大肠具有相对大的容积,大肠内食糜的酸碱度接近中性(pH 67),又保持厌氧状态,温度、湿度等均适合于微生物的生长繁殖猪食物通过大肠的时间(2040小时)比通过胃和小肠的时间(216小时)还长,因而也有利于微生物的生长猪饲料中的部分纤维素和其他糖类被细菌等微生物发酵之后,产生乳酸、乙酸、丙酸等低级脂肪酸,可被大肠粘膜吸收,供动物机体利用猪大肠内的细菌也能分解蛋白质、多种氨基酸及尿素等含氮物质,产生氨、胺类及有机酸此外,猪大肠内的细菌还能合成B族维生素 不同动物肠段的长度动动物肠肠段相对长对长 度(%)绝对长绝对长 度(m)体长长:肠肠道长长度猪小肠7818.291:14盲肠10.23结肠214.99牛小肠8146.001:20盲肠20.88结肠1710.18羊小肠8026.201:27盲肠10.36结肠196.17不同动物消化道各部分的容量动动物消化道部位相对对容量(%)绝对绝对 容量(L)猪胃29.28.00小肠33.59.20盲肠5.61.55结肠 和直肠31.78.70牛胃70.8252.5小肠18.566.0盲肠2.89.9结肠 和直肠7.928.0绵羊和山羊瘤胃52.923.4网胃4.52.0重瓣胃2.00.9皱胃7.53.3小肠20.49.0盲肠2.31.0结肠 和直肠10.44.6不同体重猪的消化道容量(L)体重(kg)胃小肠肠大肠肠10.0250.10.04322.510.76.61033.414.110.127012.722.625.6自由采食(C)和强饲(SA,120%)条件下猪(5070kg)内脏器官的重量(Pekas, 1983)绝对重量(g)相对重量(g/kg)器官CSA(SA-C)/C (%)CSA(SA-C)/C (%)胃432571+32.15.606.75+20.4小肠16792301+37.021.927.3+24.7盲肠124135+8.91.631.601.8结肠-直肠10511124+6.913.613.32.5胰脏107110+2.61.381.306.2肝13921672+20.118.219.8+9.0心脏248255+2.83.223.035.9脾脏840385.8+1.81.101.026.6肾脏258336+30.23.363.98+18.5消化液l唾液l胃液l小肠的消化液胰液胆汁小肠液唾液l三大唾液腺(腮腺、颌下腺和舌下腺)以及口腔其他小腺体的分泌物组成唾液;lpH7.3-8.4,含少量电解质、蛋白质及淀粉酶;l唾液的作用:润湿饲料,便于咀嚼和吞咽淀粉酶能少量分解淀粉为麦芽糖和葡萄糖清洗口腔和防止口腔粘膜受损胃液l粘膜表面上皮细胞、贲门腺、胃底腺和幽门腺的混合分泌物,pH0.51.5;l主要由两部分组成:壁细胞的酸性分泌物和非壁细胞的碱性分泌物;l胃液的作用:胃液的盐酸对食物起化学作用和激活胃蛋白酶;含有胃蛋白酶和凝乳酶,还有少量脂肪酶和双糖酶。
l胃液是粘膜表面上皮细胞、贲门腺、胃底腺和幽门腺的混合分泌物,为无色透明、常含粘液的酸性液体,pH值约为0.51.5除水分外,胃液主要由两部分组成:壁细胞的酸性分泌物和含胃蛋白酶、粘蛋白、电解质的非壁细胞的碱性分泌物猪胃液的分泌是连续性的,在采食时分泌量增加成年猪一昼夜分泌的胃液总量可达68升胃液的组成随分泌率而变化在高分泌率时,通常为高度酸性和水样液体,而饥饿时则较浓稠且酸度较低l l胃液的盐酸在整个消化过程中起着重要作用它不仅对食物起化学作用(例如使蛋白质膨胀、变性)和激活胃蛋白酶,并且在一定程度上决定整个消化器官的机能状况盐酸使猪胃内的pH值维持在2.0以下,促使不具有酶活力的胃蛋白酶原激活为胃蛋白酶,并提供胃蛋白酶作用所需的酸性环境猪的胃蛋白酶在pH值2.03.5的酸性环境中表现最佳活力盐酸进入小肠之后可以促进胰液和胆汁的分泌,并使胆囊收缩和胆汁排出盐酸还具有促进小肠运动的作用此外,盐酸还能抑制和杀灭入侵的微生物,对机体具有保护作用 胃液分泌的体液性调节图:胃液分泌的体液性调节l食物的某些化学物质,作用于幽门粘膜时,在胃壁神经成分(粘膜下层神经丛)的参与下,在粘膜内生成促胃液素。
促胃液素被吸收入血液后,经循环到胃,使胃腺分泌胃液l 胃液分泌还受胃酸本身的调节,即胃内达到一定酸度时,胃液分泌就受到抑制,这是由于胃酸与胃粘膜作用抑制促胃液素释放的缘故l 反射性分泌:食物的硬度和容积刺激胃壁的机械感受器和压力感受器,反射性引起胃液分泌胰液l由胰腺中腺泡细胞分泌,pH7.88.4 ;l胰液中无机盐主要是高浓度的碳酸氢盐和氯化物,有机物主要为消化酶;l消化酶:胰蛋白酶、胰肽酶、胰脂肪酶、胰淀粉酶和胰核酸酶等胰液分泌的调节l胰液分泌受到神经和体液的双重调节:l神经性调节:吃食动作可通过神经反射途径兴奋胰腺的分泌活动l体液性调节:胃食糜的酸性刺激十二指肠及空肠粘膜产生促胰液素,通过血液循环到达胰腺,促使胰腺分泌大量含碳酸氢钠丰富而含酶较少的稀薄胰液胃食糜的分解产物,如蛋白胨、脂肪酸等,能刺激前段小肠粘膜产生促胰酶素,经血液循环到达胰腺,促进胰腺分泌比较浓稠、含碳酸氢钠较少,而含消化酶较多的胰液胆汁l由肝细胞生成,橙黄色、有粘性、味苦的弱碱性液体,pH8.09.4;l胆汁消化作用是由胆酸盐来实现的;l胆汁的消化作用:参与脂肪的消化促进脂溶性维生素的吸收中和酸性食糜刺激小肠运动。
l胆汁的消化作用:参与脂肪的消化胆汁可以激活胰脂肪酶;促进脂肪的乳化,以增加脂肪和脂肪酶接触的表面积胆酸盐与脂肪酸结合,形成水溶性的复合物,能促进脂肪酸的吸收促进脂溶性维生素A、D、E、K的吸收;胆汁中的碱性无机盐可中和一部分由胃进入肠中的酸性食糜,维持肠内的适当反应;胆汁能刺激小肠运动 小肠液l小肠粘膜中各种腺体的混合分泌物,含有重碳酸钠和多种消化酶, pH8.28.7;l含有种类齐全的消化酶,如肠肽酶、肠脂肪酶、分解糖类的酶以及分解核酸和核苷酸的酶等,可彻底消化饲料中营养物质猪消化道不同部位内容物的pH(Ewing & Cole, 1994)部位pH胃1.5-2.0十二指肠6.0-8.5盲肠6.0-9.0大肠其它段8.0-9.0消化酶l胃消化酶l胰酶l小肠消化酶消化道的主要酶类酶来源最适pH底物终产终产 物唾液淀粉酶唾液6.6-6.8淀粉麦芽糖胃蛋白酶胃液1.0-2.0蛋白质胨、凝乳酶胃液4.0酪蛋白胨、胰蛋白酶胰液7.9蛋白质、胨、多肽、二肽糜蛋白酶胰液8.0蛋白质、胨、多肽、二肽羧肽 酶胰液7.2-8.0多肽AA氨基肽酶胰液7.4多肽AA胰脂肪酶胰液8.0脂肪甘油、FA胰麦芽糖酶胰液6.1麦芽糖葡萄糖消化道的主要酶类酶来源最适pH底物终产终产 物蔗糖酶胰液蔗糖葡萄糖、果糖胰淀粉酶胰液7.1淀粉麦芽糖胰核酸酶胰液核酸核甘酸氨基肽酶肠液、胨、肽AA二肽酶肠液8.0二肽AA麦芽糖酶肠液5.8-6.2麦芽糖葡萄糖乳糖酶肠液5.4-6.0乳糖葡萄糖、半乳糖蔗糖酶肠液5.0-7.0蔗糖葡萄糖、果糖核酸酶肠液核酸嘌呤、嘧啶 碱、磷酸、戊糖核苷酸酶肠液核酸同核酸酶胃消化酶 l胃蛋白酶和凝乳酶,少量脂肪酶和双糖酶; l胃蛋白酶由主细胞产生,主要有胃蛋白酶A、胃蛋白酶B和胃亚蛋白酶(gastricsin)三种。
l胃蛋白酶由主细胞产生,刚分泌出来时是不具有活性的胃蛋白酶原,由盐酸或已激活的胃蛋白酶本身激活转变为具有活性的胃蛋白酶l凝乳酶能使乳凝固,也具有分解蛋白质的功能刚分泌的凝乳酶以无活性的酶原形式存在,在酸性条件下致活为凝乳酶凝乳酶先将乳中的酪蛋白原转变为酪蛋白,后者与钙离子结合成不溶性酪蛋白钙,于是使乳汁凝固这样,可以延长乳汁在胃内的停留时间,增加胃液对乳汁的消化作用时间哺乳期仔猪胃液内凝乳酶含量很高凝乳酶原的浓度在出生后第一周开始减少,34周以前可维持高浓度,其后急剧减少,而到89周其分泌量很小(Cranwell,1995)l胃内含有微量的脂肪酶,3040公斤以上的猪由贲门部分泌,但其在仔猪的分泌位置尚不清楚(Armand等,1992)有研究表明,16日龄仔猪饲料中25%50%的脂肪可在胃被消化(Chiang等,1989),但胃内所有脂肪分解酶与胰脂肪酶相比只有3%效价(Newport和Howarth,1985)断奶前胃内脂肪酶含量随体重增加而增加,但断奶后维持一定水平不变(Jensen,1997)胃蛋白酶类的特性 (Cranwell, 1995)IUBMB 名称及编号其它名称最适pHpH2.0时相对活性Pepsin A (EC 3.4.23.1)Pepsin2.0100Pepsin Pepsin B (EC 3.4.23.2)Parapepsin 3.01Gastricsin (EC 3.4.23.3)Pepsin C2.0-3.570Pepsin Parapepsin Chymosin (EC 3.4.23.4)Rennin3.0-4.01Rennet。