2.2. Травлення у сільськогосподарських тварин

Поживні речовини у травному каналі зазнають значних змін. Завдяки механічному, хімічному і бактеріальному впливу в трав­ному каналі вони розщеплюються на прості складові, які розчиня­ються у воді й всмоктуються в кровоносну та лімфатичну системи. Речовини, що всмокталися у кров і лімфу, називаються перетравле­ними. Неперетравлені залишки корму виділяються з організму. Отже, перетравність — це процес гідролітичного розщеплення в травному каналі складних поживних речовин — білків, вуглеводів і жирів за допомогою ферментів травних соків і мікроорганізмів до простих — амінокислот, моноцукрів, гліцерину та жирних кислот. Перетравлені поживні речовини, які всмокталися в кров і лімфу, використовуються для утворення продукції, покриття енергетичних витрат та інших потреб організму.

Система органів травлення складається з ротової порожнини, глотки, стравоходу, шлунка, товстої і тонкої кишок. У процесах тра­влення також беруть участь печінка, підшлункова й слинні залози, які розміщені поза травним каналом.

У ротовій порожнині корм подрібнюється, змочується слиною і проковтується через глотку й стравохід у шлунок.

Глотка — це лійкоподібний орган, який з’єднує ротову порож­нину із стравоходом та гортанню, а через неї — із трахеєю. Крім то­го, вона має два отвори у носову порожнину і два отвори, з’єднані трубками із середнім вухом.

Стравохід — це перетинчастом’язова трубка. Через нього вна­слідок скорочення м’язової оболонки корм просувається із глотки в шлунок.

Шлунок у різних видів тварин неоднаковий і за його будовою останніх поділяють на моногастричних і полігастричних. Моногаст- ричні — це тварини з однокамерним шлунком: коні, свині, кролі, собаки та ін. Полігастричні мають складний шлунок. До них нале­жать жуйні: велика рогата худоба, вівці, кози, олені тощо. Однока­мерний шлунок має вхідний (кардіальний) і вихідний (пілорусний) отвори й середню частину. Багатокамерний переважно складається

з рубця, сітки, книжки і сичуга. Лише сичуг відповідає однокамер­ному шлунку тварин. Перші три камери називаються передшлун­ками. Шлунок через пілорус з’єднується з тонкою кишкою, яка має значну довжину (у свиней —до 20 м, корів — 40, овець — 25 м) і поділяється на дванадцятипалу, порожню й здухвинну (клубову) кишки. У початкову частину дванадцятипалої кишки впадають протоки печінки та підшлункової залози.

Печінка виділяє жовч, що надходить у дванадцятипалу кишку й сприяє перетравленню жирів. Крім того, в ній відбуваються про­цеси обміну речовин і вона відіграє захисну функцію в організмі.

Підшлункова залоза виробляє підшлунковий сік. Він надхо­дить у дванадцятипалу кишку й містить низку ферментів, які бе­руть участь у перетравленні білків, жирів та вуглеводнів, а також виділяє гормон інсулін, що надходить у кров і регулює вуглеводний обмін.

Тонка кишка переходить у товсту. Остання поділяється на слі­пу кишку (з одного боку має сліпий мішок), яка переходить у ободо­ву. Ця кишка досить довга (у великої рогатої худоби 6 — 9 м). Закін­чується товста кишка прямою кишкою. Вона розміщена в тазовій порожнині і закінчується анусом.

Стінка травного каналу має три оболонки — слизову, м’язову і серозну. Поверхня слизової оболонки тонкої кишки вкрита вор­синками, що відіграють важливу роль у всмоктуванні поживних речовин у кров та лімфу. М’язова оболонка забезпечує скорочення кишок, завдяки чому кормові маси із шлунка надходять у кишки і переміщуються в них. Скорочуються м’язи кільцево і хвилеподібно. М’язова оболонка складається з гладеньких м’язів, на відміну від скелетних, які поперечносмугасті. Серозна оболонка виділяє сероз­ну рідину, яка ніби змащує кишки з боку черевної порожнини.

Травлення у тварин з однокамерним шлунком. У слині тва­рин з однокамерним шлунком містяться ферменти — амілаза й мальтоза, які розщеплюють крохмаль до декстринів і глюкози. У шлунку проковтнутий корм розміщується пошарово, і доки він не просочиться кислим шлунковим соком, у ньому під дією ферментів слини відбувається розщеплення крохмалю. У міру підкислення вмісту шлунка шлунковим соком під дією ферменту пепсину почи­нають розщеплюватися білки до пептонів та альбумоз. Спочатку цей процес здійснюється в пристінковому шарі, а потім у внутрішніх шарах. За підкислення вмісту шлунка до рН 4,5 припиняється дія амілази й настає фаза суто шлункового травлення.

Із шлунка кормова маса порційно надходить у дванадцятипалу кишку. При цьому сфінктер пілоруса рефлекторно закривається, і наступна порція надійде лише після нейтралізації попередньої до лужної реакції.

Сік підшлункової залози містить ферменти, які розщеплюють протеїни (трипсин, хімотринсин, карбоксипептидази), жири (ліпаза) і вуглеводи (амілаза, мальтаза, сахараза, лактаза та ін.). Крім того, в дванадцятипалу кишку надходить жовч. Залози стінки тонкої кишки синтезують ферменти, які розщеплюють протеїни (ерепсин, пептидази), жири (ліпаза)) і вуглеводи (сахараза, мальтаза, лактаза та ін.).

Під дією ферментів соків підшлункової залози і кишок протеїни розщеплюються до амінокислот, жири — до гліцерину й жирних кислот, вуглеводи — до моносахаридів. Ці сполуки проходять через кишковий епітелій і надходять у кров та лімфу. Слизова оболонка тонких кишок вкрита ворсинками, які значно збільшують площу всмоктування перетравлених поживних речовин. Цей процес відбу­вається як в активній формі за допомогою несучих компонентів (біл­ків) із витратою енергії, так і в пасивній — шляхом дифузії.

Важливу роль у перетравленні жирів відіграє жовч. її солі акти­вують ліпазу, змінюють поверхневий натяг жиру, сприяючи цим його емульгуванню (розпаду на дрібні кульки), у зв’язку з чим під­вищується перетравність останніх. Крім того, жовчні кислоти з мо­лекулою жиру утворюють комплексні сполуки, які безпосередньо всмоктуються в кров і лімфу.

Мінеральні речовини надходять із кишок у кров у вигляді вод­них розчинів. Проте в організмі є системи, які блокують всмокту­вання низки мінеральних речовин, якщо організм тварини їх не по­требує. Тому всмоктування мінеральних речовин поряд із розчинні­стю залежить і від потреби в них тварин. Мінеральні речовини зна­чною мірою виділяються через кишки і меншою — через нирки.

Ось чому значна частина їх, яка всмокталася в кров, знову надхо­дить у кишки і виділяється з калом. У зв’язку з цим прийнято ви­значати не перетравність мінеральних речовин, а їх засвоюваність в організмі.

У товстій кишці поживні речовини перетравлюються під дією ферментів, які надійшли з хімусом (суміш корму і травних соків) із тонкої кишки, та ферментів мікроорганізмів, що населяють цей від­діл. Мікроорганізми синтезують ферменти, які розщеплюють кліт­ковину до глюкози. Травні залози тварин таких ферментів не син­тезують, і в тонкій кишці клітковина не перетравлюється. Продук­тами перетравлення останньої у товстій кишці є леткі жирні кисло­ти (оцтова, пропіонова та масляна), що всмоктуються у кров. Вони також — додаткове джерело енергії. В товстій кишці синтезуються вітаміни групи В, але не в такій кількості, щоб забезпечити в них потребу моногастричних тварин.

У товстій кишці всмоктується вода і формуються калові маси, які й виділяються через пряму кишку.

Особливості травлення у жуйних. У жуйних важлива роль у перетравленні поживних речовин корму належить передшлункам (рубець, сітка, книжка), місткість яких, наприклад, у дорослої худо­би може становити до 200 л. У передшлунках не виділяються травні соки, а процеси травлення відбуваються лише за участю мікроорга­нізмів — бактерій та інфузорій, які населяють ці відділи травного каналу. В 1 мл вмісту рубця міститься 10⁹ — 10¹⁰ бактерій і до 10⁶ інфузорій. Для забезпечення своєї життєдіяльності вони синтезують низку ферментів, а ті, в свою чергу, розщеплюють білки, жири й ву­глеводи до простих мономерів, використовують їх, а продукти жит­тєдіяльності мікроорганізмів отримує тварина-хазяїн. Таким чином, здійснюється симбіоз між макроорганізмом і мікроорганізмами пе­редшлунків.

У передшлунках функціонують різні види бактерій, що зброджу­ють клітковину, крохмаль, цукри та інші безазотисті екстрактивні речовини до летких жирних кислот (ЛЖК) — оцтової, пропіонової й масляної; розщеплюють протеїни до амінокислот та аміаку і жи­ри — до жирних кислот та гліцерину. Інфузорії живляться бактері­ями, а також захоплюють і перетравлюють частинки корму. Крім того, мікроорганізми синтезують вітаміни групи В, С і К. Під дією мікроорганізмів у передшлунках жуйних перетравлюється до поло­вини і більше органічної речовини корму, тобто вона переходить у розчинний стан і гази — вуглекислоту та метан, які виділяються з передшлунків під час відригування.

Співвідношення в рубці кислот бродіння (оцтова, пропіонова й масляна) залежить від складу раціону — кількості в ньому клітко­вини, крохмалю та цукрів. За високого вмісту клітковини у складі ЛЖК збільшується кількість оцтової кислоти й зменшується пропіонової і, навпаки, з підвищенням рівня крохмалю (зернові корми, картопля) зростає вміст пропіонової кислоти (табл. 2.1).

Залежно від кількості спожитого корму загальна кількість лет­ких жирних кислот, що утворюються в передшлунках корів упро­довж доби, досягає 4 л і більше. Із передшлунків ЛЖК частково безпосередньо всмоктується в кров або надходить у сичуг і тонку кишку, а звідти всмоктується й використовується в організмі жуй­них в обмінних процесах як джерело енергії та матеріал для синте­зу деяких речовин.

Так, оцтова кислота є основним попередником синтезу молочного жиру. Тому за низького вмісту клітковини у раціоні знижується жи­рність молока, що особливо помітно в умовах переходу зі стійлового утримання корів на пасовищне, коли тварини споживають молоду траву без підгодівлі грубими кормами (сіно, солома). Пропіонова кислота бере участь переважно в синтезі жиру тіла і глюкози крові, сприяючи тим самим одержанню від жуйних більших приростів на відгодівлі й поліпшуючи використання кормів. У разі згодовування коровам великої кількості цукрових кормів (10 — 15 кг цукрових бу­ряків за одну даванку) бурхливо зростає рівень кислот бродіння, утворюється значна кількість не тільки оцтової, а й молочної кисло­ти, які, всмоктуючись у кров, змінюють реакцію в тканинах на кис­лу (ацидоз), що спричинює навіть загибель тварин.

У жуйних багато поживних речовин витрачається за рахунок га­зів, які утворюються в процесі бродіння. З газами витрати станов­лять до 14 %, із них 8 — 10 % припадає на метан.

У передшлунках жуйних суттєво змінюються протеїни кормів. Більшість бактерій для синтезу власного білка клітин використо­вують лише мінеральний азот. Тому в передшлунках білки про­теолітичними ферментами гідролізуються не лише до пептидів і амінокислот, а й значна частина амінокислот дезамінується з утво­ренням кетокислот та аміаку. Отже, кінцевим продуктом розщеп­лення протеїну корму в передшлунках жуйних є аміак. Вважають, що таким чином використовується від 40 до 80 % азотистих речовин корму.

Аміачний азот мікроорганізми використовують для синтезу біл­ків свого тіла. Після надходження в сичуг і кишки мікробний білок перетравлюється до амінокислот. У складі мікробного білка містять­ся всі незамінні амінокислоти і в такий спосіб жуйні певною мірою задовольняють потребу організму в незамінних амінокислотах. Проте не весь аміак, який утворюється в процесі дезамінування амінокислот, використовується для синтезу мікробного білка. Час­тина його всмоктується в кров. До нього приєднується також аміак, що утворюється у процесі обміну білків в організмі. У печінці з аміаку синтезується сечовина, яка у жуйних виділяється через нирки, част­ково із слиною потрапляє в рубець і за допомогою ферменту уреази розщеплюється до аміаку, який знову використовується мікроорга­нізмами. На цьому ґрунтується використання сечовини та інших амонійних солей як замінників кормового протеїну для жуйних.

Жир у передшлунках ліполітичними ферментами мікроорганіз­мів розщеплюється до гліцерину і жирних кислот. Гліцерин збро­джується до пропіонової кислоти, а ненасичені жирні кислоти гідро- генізуються (приєднують водень) й у вигляді насичених використо­вуються організмом тварин, всмоктуючись у тонких кишках. Тому жир жуйних твердіший, має вищу температуру плавлення і його якість не залежить від складу жиру раціону.

Для жуйних характерними є періодичні процеси жуйки. Спо­чатку вони пережовують корм поверхово, а потім, після відри­гування певної порції, ретельніше. У них постійно виділяється зна­чна кількість слини, яка має лужну реакцію і, потрапляючи в пе­редшлунки, підтримує кислотність рубцевої рідини в межах нейт­ральної, незважаючи на постійне утворення кислот бродіння. Це створює оптимальні умови для діяльності мікроорганізмів.

Ретельно пережований корм разом із рідиною внаслідок скоро­чення сітки надходить у книжку. В цьому відділі передшлунка він додатково перетирається пелюстками книжки і надходить у сичуг. Починаючи із сичуга, процеси травлення у жуйних відбуваються аналогічно, як і у тварин з однокамерним шлунком.