猪的消化系统由一条长的消化道和与其相连的一些消化腺组成。消化道起始于口腔,向后依次为咽、食管、胃、小肠(包括十二指肠、空肠和回肠)、大肠(包括盲肠、结肠和直肠)、最后终止于肛门。消化腺包括唾液腺及肝、胰和消化道壁上的小腺体。消化腺合成消化酶,分泌消化液,经导管输送到消化道内,促使饲料中的蛋白质、脂肪和糖类发生水解(图5-1)。
图5-1 猪的消化系统
1.口腔 2.舌 3.咽 4.食道 5.胃憩室 6.贲门 7.胃 8.肝脏 9.胆囊 10.幽门 11.十二指肠 12.空肠 13.胰脏 14.空肠系膜 15.结肠终袢 16.回肠 17.盲肠 18.结肠圆锥离心回 19.结肠圆锥向心回 20.直肠 21.肛门
(一)消化道的结构
消化道各段虽然粗细、厚薄不同,外形也各异,但其基本结构大致相同。消化道壁从内向外可分为四层,即黏膜层、黏膜下层、肌层及浆膜层。
1.黏膜层 由上皮细胞构成,衬在管腔的内表面,其下分布有血管、神经丛和淋巴管。黏膜层表面常有黏液而保持湿润,主要起吸收和保护作用。
2.黏膜下层 为疏松结缔组织,其中有丰富的血管、淋巴管、弹性纤维、脂肪细胞和神经丛。
3.肌层 消化道中除口腔、食管上段以及肛门周围属于横纹肌外,其余消化道的肌层均由平滑肌构成。各层平滑肌均由植物性神经支配,它们相互配合、协调地收缩和舒张,引起消化道的运动,使食物与消化液充分混合以及沿着消化道向后移动。
4.浆膜层 是消化道的最外层,表面光滑,并分泌少量浆液,可以减少肠管运动时的摩擦,起保护和润滑作用。
(二)口腔、咽和食道
1.口腔 猪的口腔器官包括吻突、唇、腭、齿和唾液腺。食物在口腔内经咀嚼磨碎,降低其颗粒大小并混入唾液淀粉酶,形成食团,然后经咽部吞下。咀嚼动作还刺激口腔感受器,通过神经反射引起后段消化器官分泌和运动加强,为随后的食物消化做准备。
唾液是无色稍带乳光的液体,呈弱碱性,pH值为7.3~8.4,含有少量电解质、蛋白质及淀粉酶,此外还有口腔黏膜的脱落细胞。成年猪一昼夜唾液分泌量为15~18升。唾液对饲料中营养物质的消化起着辅助作用。
(1)唾液中含有大量水分,可以润湿饲料,便于咀嚼和吞咽,另外,唾液溶解食物中的某些可溶性物质以引起味觉。
(2)唾液有黏性,有助于咀嚼时将饲料黏合成团,并有润滑作用,易于吞咽。
(3)唾液中含有淀粉酶,能少量分解淀粉为麦芽糖和葡萄糖,这些酶的作用在胃内仍可持续一段时间。
(4)唾液能冲淡、中和或洗去有害物质,所以唾液可以清洗口腔和防止口腔黏膜受到损害。
2.咽 咽是呼吸道和消化道共用的一段肌性管道,可分为三部分,鼻咽部、口咽部和喉咽部,饲料经口腔唾液湿润后所形成的食团必须经过口咽部进入食道,做进一步的消化和吸收。
3.食道 食道是食物的通道。口腔形成的食团通过食道肌肉由前向后有节律地蠕动,从口腔、咽进入到胃。食道的终点连接贲门括约肌,贲门括约肌与胃相连,贲门括约肌收缩可以关闭胃的入口,防止胃内容物倒流入食道。
口腔、咽及食道基本上没有吸收功能。
(三)胃
1.胃的结构 猪胃是介于肉食动物的简单胃和反刍动物的复杂胃之间的中间类型,因而能利用各种动植物和矿物质饲料,饲料利用效率比较高。猪胃由一个室组成,形如豆状,猪胃容量随年龄而增长,一头肥育猪,胃容量6~8升。胃壁平滑肌有内斜、中环、外纵三层。它不仅具有机械性消化(蠕动)功能,还有维持胃适度紧张的作用。胃可分为四部分:
(1)贲门部:靠近贲门的部分。
(2)胃底部:贲门左上方膨出部分。
(3)胃体部:胃底与幽门窦之间的部分。
(4)幽门部:靠近幽门的部分。猪的胃壁黏膜分两部分,无腺体部和有腺体部。无腺体部分面积较小,分布在贲门周围,表面覆以复层扁平上皮,比较薄,角质化程度低,又被称为食管部。其黏膜结构和食道相似。有腺体部是除无腺体部外的胃黏膜区域,覆以单层柱状上皮,又可分为贲门腺区、胃底腺区及幽门腺区三部分。
2.胃液 胃液是胃腺各种细胞分泌的混合物。各腺区均含有主细胞、壁细胞及黏液细胞三种细胞。其中主细胞分泌胃蛋白酶原、凝乳酶及脂肪酶;壁细胞分泌盐酸及“内因子”;黏液细胞分泌黏液。盐酸又称胃酸,有多种功能,它能激活胃蛋白酶原,并提供胃蛋白酶发挥作用的酸性环境;强烈的酸性可以抑制甚至杀死胃中的病原菌,减少疾病的发生;促进胰液、胆汁及小肠液分泌,提高对饲料养分的消化吸收。胃蛋白酶经盐酸激活后,也可激活胃蛋白酶原,激活的胃蛋白酶水解蛋白质生成胨、多肽及氨基酸。脂肪酶把脂肪分解为甘油和脂肪酸。黏液的主要成分为糖蛋白,黏液覆盖于胃黏膜表面,具有润滑保护作用。“内因子”是一种糖蛋白,可与食入的维生素B12结合,形成复合物,从而保护维生素B12不被小肠内的水解酶破坏,并促进回肠上皮对维生素B12的吸收。
胃的吸收功能比较低,仅能吸收少量的水分。
(四)小肠
1.小肠结构 小肠是消化道中最重要的消化部位,分为十二指肠、空肠及回肠。小肠黏膜具有很大的吸收表面积,如成年猪小肠的容积占消化道总容积的1/3,长度为15~21米,平均为体长的11~12倍,直径为4厘米。因此小肠是各种物质被充分吸收的主要场所。
2.小肠消化液 小肠的消化液,包含肠壁外的胰腺分泌的胰液、肠壁内腺体分泌的小肠液以及肝脏分泌的胆汁,三者组成小肠的消化液。
(1)胰液:无色透明的碱性液体,pH值为7.8~8.4。可以维持小肠内中性或弱碱性环境,为各种胰酶消化作用提供适宜的条件。并含有多种消化酶,包括胰蛋白酶、胰肽酶、胰脂肪酶、胰淀粉酶和胰核酸酶等。
(2)小肠液:是小肠黏膜中各种腺体分泌物的混合物,无色的混浊液,pH值为8.2~8.7,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,其对饲料中营养物质的消化作用是十分全面而彻底的,可将蛋白质、脂肪和碳水化合物水解为可被机体吸收利用的形式。
(3)胆汁:橙黄色、有黏性、味苦的弱碱性液体,pH值为8.0~9.4。其不仅是一种消化液,也是某些物质(如血红蛋白分解产物)的排泄途径。胆汁中不含消化酶,主要成分为胆色素、胆酸、胆固醇、卵磷脂及其他磷脂、脂肪和矿物质等。胆汁对消化的作用,是由胆酸盐来实现的。胆汁的消化作用包括:①参与脂肪的消化。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。②促进脂溶性维生素A、维生素D、维生素E、维生素K的吸收。③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。④胆汁能刺激小肠运动。
(五)大肠
1.大肠结构 大肠分为盲肠、结肠和直肠三部分。成年猪大肠的长度约是体长的三倍,为3~4.5米,直径为5厘米。大肠壁没有绒毛,其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。未吸收的物质最后排出体外。
2.大肠液 猪大肠液的主要成分是黏液,含酶较少。小肠液中的部分消化酶随食糜进入大肠,还继续进行消化作用。但是,食糜中的绝大多数营养物质经过小肠之后已被消化和吸收,进入大肠的内容物,大都是难于消化的物质,主要是植物性饲料中的纤维素。猪大肠的消化过程以微生物消化为主,其内的细菌能分解部分纤维素、其他糖类,产生乳酸、乙酸、丙酸等低级脂肪酸,被大肠黏膜吸收,供机体利用。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。
(六)胰脏和肝脏
胰脏与肝脏同属消化器官系,位于胃的附近。胰脏的胰管和肝脏胆囊的输胆管一起开口于十二指肠部位,通过该部位将胆汁和胰液输入到消化管道内。
1.胰脏 主要分为外分泌部(胰腺)和内分泌部(胰岛)。胰腺分泌各种胰酶,如胰淀粉酶、胰脂肪酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶及羧肽酶。胰腺分泌的蛋白酶是以非活性状态存在,当进入到十二指肠后,胰蛋白酶被钙离子激活,其转而激活糜蛋白酶和羧肽酶,负责对饲料中各种养分进行消化。胰岛主要分泌胰高血糖素和胰岛素,调节动物机体的新陈代谢。
2.肝脏 肝脏的胆囊分泌黄色带苦味的胆汁,经胆管流入肠道,胆汁含有多种盐类,可以中和食糜中的酸性,并可以乳化食糜中的脂肪为食糜微粒,促进脂肪消化及脂溶性维生素吸收,刺激小肠蠕动。