反芻胃
A+醫(yī)學百科 >> 反芻胃 |
讀音:fan chu wei
英文:ruminant stomach
目錄 |
學名
復胃或多室胃,包括4個相通的隔室,按食物運轉(zhuǎn)次序,從前到后分別
叫做瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃、皺胃(見圖[反芻動物胃的結(jié)構(gòu)])。前3個胃室合稱前胃,不分泌胃液;第四個胃室即皺胃才有真正的胃腺,可分泌胃液,其消化作用和單胃動物的相同。哺乳動物偶蹄目的駝科、鹿科、長頸鹿科和??频膭游锒加蟹雌c胃,故稱反芻動物?! ?/p>
反芻胃的發(fā)生
反芻動物的食物主要是草莖類,草莖含有多量的纖維素,而糖、脂肪和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量較谷物類籽粒少得多。因此,反芻動物必須攝取消化大量草莖才能滿足營養(yǎng)需要,反芻動物沒有草食單胃動物(如馬屬動物)的容量龐大的大腸,但它在進化過程中發(fā)生了多室胃,在功能上發(fā)生了獨特的消化模型,如反芻活動和瘤胃內(nèi)的微生物發(fā)酵作用等。
反芻動物胚胎期的胃像其他單胃動物一樣,最早是原始前腸的一個紡錘狀膨大部,胃的4個室由這個膨大部發(fā)展而來。食母乳的初生反芻動物的前胃不起消化作用,容積很小,食草后,瘤胃和網(wǎng)胃才迅速發(fā)育,皺胃的容積比例隨著整個消化道的發(fā)育而顯著變小。如初生羔羊的4個胃室總?cè)莘e僅占全消化道容積的22%,其中瘤胃和網(wǎng)胃約占胃室總?cè)莘e的1/3弱,而皺胃容積竟占61%。生后10~14天的羔羊開始啃食牧草,20日齡它的整個復胃占消化道總?cè)莘e的28%,其中瘤胃和網(wǎng)胃占復胃容積的55%,皺胃則降為39%。成年(1歲)后,全胃占消化道總?cè)莘e的49%,瘤胃和網(wǎng)胃迅速發(fā)育,容積可達全部胃室的69%、皺胃則降至23%。其他反芻動物也有類似情況?! ?/p>
反芻胃消化特點
反芻 反芻動物吃草時稍加咬啃即吞入瘤胃,休息時,再將這些未經(jīng)充分咀嚼的食物返回口腔仔細咀嚼后,再行吞下;這種完成再咀嚼的一系列動作稱為反芻。反芻動物短時間內(nèi)大量采食,縮短了在危險采食環(huán)境中的停留時間,而在安全環(huán)境中從容地仔細“再咀嚼”,又保證了消化效率,這在上有很大的適應意義。反芻活動一般是在采食后0.5~1小時開始。如果沒有外界干擾,反芻活動一旦開始就能持續(xù)地進行一段時間,每一持續(xù)的反芻活動稱為一個反芻周期。每一晝夜發(fā)生多少次反芻周期,每一周期持續(xù)多長時間,因動物種類、年齡、食物性質(zhì)、氣候和季節(jié)因素而異。例如,成年牛在以牧草為主要食物的條件下,每天約有8次反芻周期,每一周期持續(xù)40~50分鐘。
反芻是由于瘤胃內(nèi)的粗糙內(nèi)容物刺激了前胃內(nèi)的敏感區(qū)(主要為瘤-網(wǎng)胃孔、瘤胃賁門區(qū)和網(wǎng)胃內(nèi)壁),通過神經(jīng)反射而引起的。首先激起網(wǎng)胃和瘤胃發(fā)生特殊運動,使粗糙內(nèi)容物驅(qū)入食管,經(jīng)食管的逆蠕動送入口腔再咀嚼,然后吞下。不斷反芻的結(jié)果,瘤胃內(nèi)粗糙內(nèi)容物逐漸變細,并不斷地送入瓣胃和皺胃,從而解除或減弱對前胃敏感區(qū)的刺激,加上瓣胃和皺胃被進入的內(nèi)容物充盈后,可抑制食管逆蠕動等反芻動作,于是反芻暫停,這就完成了一個反芻周期。在反芻暫停期間,反芻胃仍繼續(xù)收縮和運轉(zhuǎn),隨著瓣胃和皺胃內(nèi)食糜向小腸排放,騰空了胃內(nèi)容積,解除了對反芻動作的抑制。與此同時,瘤胃在不斷運轉(zhuǎn)中又聚積了粗糙內(nèi)容物,再次刺激前胃敏感區(qū),結(jié)果可激發(fā)另一次反芻周期?! ?/p>
食管溝活動
食管溝是反芻胃內(nèi)特有的附屬結(jié)構(gòu),是由兩片肥厚的肉唇構(gòu)成一個半關(guān)閉的溝,起自賁門,延伸至網(wǎng)-瓣胃孔。當飲入流體食物時,食管溝反射地卷縮成管狀,成為食管的延長部分,可將液體導入瓣胃和皺胃。反芻動物在食母乳階段所飲入的乳汁和水,就是經(jīng)食管溝卷縮的管直接進入皺胃的。隨著動物年齡增長,食管溝活動逐漸減弱;成年完全喪失活動,飲入的水可進入瘤胃。
前胃內(nèi)微生物的消化作用
動物攝取草莖后,首先必須將植物細胞的堅固外壁分解,才能利用植物細胞內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)。草莖、蒿稈類植物中纖維素、半纖維素以及木質(zhì)素等含量很高,高等動物體內(nèi)沒有分解纖維素的酶,而許多微生物則含有很豐富的能夠分解纖維素的酶。這樣棲居于反芻動物前胃內(nèi)的微生物,在幫助動物消化和利用植物纖維素方面就起了決定性作用,這是生物進化過程中形成的共生現(xiàn)象。前胃內(nèi)的微生物利用宿主動物提供的良好生活環(huán)境──瘤胃內(nèi)豐富的植物性食物,適宜的溫度、濕度、酸堿度、滲透壓以及氧壓條件生長繁殖。這些微生物包括種類繁多的細菌和纖毛蟲,每克瘤胃內(nèi)容物在正常情況下可含細菌150~250億個,纖毛蟲 60~180萬個。微生物消化作用包括:①糖類的消化。微生物中的 - 淀粉酶、果聚糖酶、半纖維素酶和纖維素酶等,可將各類纖維素以及可溶性糖逐級分解至葡萄糖,再經(jīng)發(fā)酵最終產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸(主要為乙酸、丙酸和丁酸)、乳酸、甲烷、二氧化碳等產(chǎn)物。甲烷和二氧化碳等氣體主要由口腔排出體外,揮發(fā)性脂肪酸大部分在瘤胃內(nèi)被吸收利用。在泌乳期間,反芻動物可以利用所吸收的乙酸與丁酸合成乳脂。微生物還能利用分解纖維素所產(chǎn)生的單糖和雙糖合成自身的糖原,貯存于菌(蟲)體內(nèi),在微生物進入皺胃和小腸后,這些糖原又可成為宿主動物的葡萄糖來源之一。②蛋白質(zhì)的分解與合成。食物中的蛋白質(zhì)有一半以上可被瘤胃中微生物的蛋白酶分解為氨基酸,后者在微生物的脫氨酶作用下生成氨、二氧化碳和有機酸。最后,微生物利用糖、揮發(fā)性脂肪酸和二氧化碳構(gòu)成碳架,在有能量供應的條件下,與氨合成氨基酸,再轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑸锏鞍踪|(zhì),隨后,再被宿主消化和利用。瘤胃微生物也可直接利用氨、非蛋白氮(如尿素和銨鹽等)合成氨基酸,轉(zhuǎn)變?yōu)榫ㄏx)體蛋白質(zhì)。③合成維生素。瘤胃內(nèi)的微生物還能合成 B族維生素和維生素K,因此,反芻動物不會罹患這些維生素缺乏癥。
反芻動物前胃內(nèi)的微生物已鑒定出10大類具有獨特消化作用的細菌,并確定了它們在分類學上的屬和種。70年代后期,用掃描電鏡查明了一類與瘤胃壁上皮細胞緊密依附的微生物。瘤胃上皮細胞經(jīng)常更新,脫落上皮細胞所含的大量角蛋白,要靠這類微生物的分解,才能被轉(zhuǎn)化、利用。此外,還發(fā)現(xiàn)瘤胃微生物可產(chǎn)生天然的抗生素,以防止其他微生物的危害。但微生物種屬之間的相容性、競爭性、外界環(huán)境和瘤胃內(nèi)環(huán)境中,某些因素對微生物種屬間比例與數(shù)量關(guān)系等,還待深入探討。認識并掌握瘤胃微生物的活動規(guī)律,可以建立模擬微生物工廠,以草莖蒿稈為原料,生產(chǎn)出富含營養(yǎng)成分的飼料產(chǎn)品等?! ?/p>
參考書目
M. J. Swenson , Dukes ' Physioloy of DomesticAnimals,10th ed.,Cornell University Press,Ithaca,1984.
劉敏雄
關(guān)于“反芻胃”的留言: | 訂閱討論RSS |
目前暫無留言 | |
添加留言 |