刀杨同学，不想当兽医的老师不是好生物狗 阅读原文 主要由这几点决定： 草食动物的消化系统的能力极强 草中含有的营养素超乎你的想象 各种营养素可在体内相互转化 动物的食性主要是由其消化系统的构造决定的，一般来讲，肉食动物的肠道最为简单且较为短、直。草食动物的肠道则比较冗长且复杂，常有很多分区、褶皱和 / 或囊袋。而杂食性动物的消化系统则介于两者之间. 一、消化系统的分类 动物的消化系统根据微生物发酵的位置大体上可以分为两大类，每类又可分为两种： 图 1 消化系统的分类 前胃发酵：是指动物在食入食物后，主要在前胃中进行微生物发酵，并在食物向后运动过程中逐渐吸收其中的营养物质，在此类动物的瘤胃内含有大量的微生物。（图 2 瘤胃内的发酵） 后肠发酵：是指动物在食入食物后，食物会先在胃部做短暂的储存，之后随即通过消化道，在消化道后端的盲肠及大肠进行发酵分解与吸收，在此类动物的盲肠及大肠中含有大量的微生物与消化酶。（图 2 盲肠内的发酵） 图 2 反刍动物消化系统 二、营养物质的消化与吸收 表 1 几种动物消化系统各部分酶类（部分）对比 表 2 几种动物消化系统各部分的作用（部分）对比 （一）糖类 肉食类动物和草食类动物最大的区别就在于：胃肠道内是否有大量能够分解纤维素的微生物。平时很多想要减肥的人都曾被安利过「高纤维」食物，因为这类食物中的纤维素难以被人体分解利用，而且还具有较强的吸水性，能够产生一定的「饱腹感」，从而减少能量的摄入。但很多人不知道的是：对于草食动物来说，他们自身依然无法分解纤维素，需要依靠肠道微生物来分解，有研究表明，草食动物能量的 70% 都是由细菌分解产物而来。 肉食类动物和草食类动物的第二大区别在于：体内葡萄糖的来源。对于肉食动物来说，葡萄糖主要是从外界经小肠直接吸收的，而草食类动物体内绝大部分葡萄糖都是自身合成的，直接吸收的很少。 前胃发酵：碳水化合物消化可分为两个阶段，约 50% 的粗纤维可在瘤胃内被消化 第一阶段：复杂的碳水化合物在微生物所分泌的纤维素酶、半纤维素酶以及 β- 糖苷酶等消化酶的作用下降解为各种类型的单糖 第二阶段：微生物将单糖吸收至细胞内进行代谢，最终产物为挥发性短链脂肪酸（丙酸、丁酸、乙酸）、二氧化碳与甲烷 后肠发酵：盲肠存在着大量能消化特定食物的微生物，这些微生物在发酵时同样会产生大量挥发性短链脂肪酸。 丙酸：经瘤胃 / 大肠吸收后，由血液运送至肝脏，并在一系列酶的作用下形成琥珀酰辅酶 A，后经三羧酸循环（TCA）和糖异生生成葡萄糖，供动物使用 图 3 草食动物利用丙酸合成葡萄糖的过程 丁酸：经瘤、网胃壁吸收的过程中，大部分转变为 β- 羟基丁酸而作为肌肉组织的能量来源 乙酸：被瘤胃壁吸收后，大部分未经改变进入血液，运送到外周组织，通过三羧酸循环氧化供能或用作脂肪酸合成 （二）蛋白质 前胃发酵：瘤胃中的微生物将蛋白质水解后，一部分自行吸收产生微生物蛋白，另一部分在细菌脱氨基作用下生成氨、短链脂肪酸、二氧化碳（氨和短链脂肪酸可被微生物再次吸收合成蛋白质）。而后在微生物随食麋进入皱胃（真胃，同单胃动物的胃，具有分泌胃酸的功能），在酸的作用下被杀死后，其内部蛋白质可被分解为氨基酸，并在小肠吸收。微生物蛋白质是反刍动物最主要的蛋白来源，可占 50% 以上，同时也可将食物中的非必须氨基酸转变为必须氨基酸。 后肠发酵：由于后肠发酵动物的前胃内没有大量微生物与宿主竞争营养物质，所以其蛋白质吸收过程与人类大致相似，都是在胃和小肠经消化形成氨基酸后直接吸收。另外由于发酵部位过于靠后无法完全吸收分解的营养物质，还有一些生物（如兔）还会吃掉自己的粪便（称盲肠便，多在夜间排出，为黑色的一串粪团），以最大限度地吸收食物中的营养。很多人误以为兔子吃掉粪便是一种疾病，这实际上是一种错误的看法。相反，如果长时间没有吃盲肠便的现象，则有可能是发生疾病的征兆。 （三）脂质 前胃发酵：食物中的脂类在瘤胃微生物所分泌的脂肪酶的作用下水解产生脂肪酸与甘油，其中的不饱和脂肪酸可经生物氢化生成饱和脂肪酸，而后在肠道内吸收。 后肠发酵：同肉食动物，在小肠内在脂肪酶和胆盐的作用下分解并吸收。 （四）维生素 不论哪种动物，除维生素 C 外，其他维生素几乎无法由动物机体自行合成（人类是少有的几个无法自身合成 Vc 的生物），只能由外界摄入。 但是维生素 B 和维生素 K 还可由微生物合成，尤其是 VB12，只能由细菌合成。 图 4 几种消化系统消化过程模式图 三、草食动物食物营养素 由于不是学动科的，对这部分也不是特别了解，就只简略的说一下，希望相关专业的大佬可以补充。 以几种饲养过程中常用的粗饲料为例，可见其中的各种营养素含量相对还是比较高的，如果再加上精饲料的话，在营养方面还是足够的。 表 3 几种常见粗饲料的营养价值 四、营养物质的相互转化 动物体内的一些营养素是可以相互转换的，尤其是糖类有很多的来源，这块就不多说辽。 图 5 血糖的来源与去路 总结 肉食动物前胃发酵动物后肠发酵动物 糖类直接吸收外界营养由丙酸合成由丙酸合成 蛋白质直接吸收外界营养微生物蛋白质直接吸收外界营养 脂肪直接吸收外界营养微生物分解后吸收直接吸收外界营养 维生素直接吸收外界营养 微生物合成后吸收自身合成直接吸收外界营养 微生物合成后吸收自身合成直接吸收外界营养 微生物合成后吸收自身合成 参考文献 《生理学(第九版)》 王庭槐 人民卫生出版社 《动物生理学(第五版)》赵茹茜 中国农业出版社 陈艳,王之盛,张晓明,吴发莉,邹华围. 常用粗饲料营养成分和饲用价值分析[J]. 草业学报,2015,24(05):117-125. 阅读原文
