Tiờu húa và hấp thu là giai ủoạn ủầu của quỏ trỡnh trao ủổi chất. Nú thực hiện chức năng phân giải các chất dinh dưỡng trong thức ăn từ những hợp chất húa học phức tạp chuyển biến thành những chất ủơn giản mà cơ thể ủộng vật cú thể hấp thu ủược. Những hợp chất ủú ủược thu nhận vào mỏu và bạch huyết qua màng nhầy của ống tiêu hóa. Nhờ có quá trình này mà cơ thể nhận ủược toàn bộ cỏc chất cần thiết cho quỏ trỡnh sinh năng lượng và bồi ủắp cơ thể.
Trong quỏ trỡnh trao ủổi chất, lợn khụng ngừng lấy thức ăn từ bờn ngoài ủể cung cấp vật chất và năng lượng cho cơ thể. Trong thức ăn cú chứa cỏc chất dinh dưỡng cần thiết ủể duy trỡ ủược hoạt ủộng sống bỡnh thường. Những chất dinh dưỡng này bao gồm: gluxit, protein, lipid, muối khoáng, nước và vitamin. Chất dinh dưỡng trong thức ăn khi vào cơ thể nhờ tỏc ủộng của bộ mỏy tiờu húa chỳng biến ủổi thành cỏc chất ủơn giản ủể cơ thể cú thể hấp thu và lợi dụng ủược. Chỉ cú cỏc thành phần muối khoỏng, nước và vitamin là cú thể hấp thu ủược dạng nguyờn vẹn ban ủầu.
2.2.1 Tiêu hóa gluxit (cacbohydrat)
Gluxit là hợp chất rất phổ biến trong tự nhiên và trong cơ thể sinh vật.
Trong thành phần mô bào thực vật có trên 80 % DM là gluxit, còn ở mô bào ủộng vật cú ớt hơn (2 %). Như vậy, trong khẩu phần thức ăn của lợn hàm lượng gluxit rất cao vì trong khẩu phần ăn chiếm gần 100 % thức ăn có nguồn
gốc thực vật. Gluxit có vai trò chủ yếu là cung cấp năng lượng cho mọi hoạt ủộng sống trong cơ thể lợn, ủồng thời nú cũn tham gia một phần nhỏ vào cấu trúc hóa học của cơ thể. Gluxit trong thức ăn của lợn có ba dạng tùy theo cấu trỳc phõn tử (ủường, tinh bột và xơ). Trong ủú, tinh bột là nguồn cung cấp năng lượng quan trọng nhất ủối với lợn.
Quỏ trỡnh thủy phõn gluxit (tinh bột và ủường) trong ủường tiờu húa của lợn ủược thực hiện nhờ cỏc men trong ủường tiờu húa. Sản phẩm cuối cựng của quỏ trỡnh thủy phõn này tạo ra cỏc ủường ủơn α - glucoza cơ thể cú thể hấp thu lợi dụng ủược.
Các men tham gia vào quá trình này bao gồm:
- Men α - amylaza: men này cú hai nguồn chớnh ủú là α - amylaza nước bọt và tụy. Cả hai nguồn này α - amylaza hoạt ủộng rất giống nhau.
Tinh bột Maltoza Maltotrioza
Các dextrin khác nhau
Men α - amylaza hoạt ủộng trong mụi trường cú ủộ pH biến ủộng rộng từ 3,8 - 9,4 và trong sự có mặt của ion Cl-.
- Men lactaza: Men này do tuyến bruner ở màng nhầy ruột non tiết ra.
Lactaza phõn hủy ủường lactoza là loại ủường chủ yếu của hầu hết sữa cỏc ủộng vật kể cả sữa lợn. Do ủú, loại men này cú mức hoạt ủộng rất cao ở màng nhầy ruột non ở lợn con và nồng ủộ của nú giảm dần theo tuổi (Plimmer 1970) (dẫn theo Vũ đình Tôn, 2009) [17].
Lactoza Galactoza + Glucoza α - amylaza
Lactaza
- Men trehalaza: Men này cũng ủược sản ra ở ruột non (Dahlvist 1960) (dẫn theo Vũ đình Tôn, 2009) [17]. Nó hoạt ựộng trong môi trường có ựộ pH khoảng 6,0.
Trehaloza 2α – glucoza
Loại ủường trehaloza này cú ở hầu hết cỏc cụn trựng, nấm và một số thực vật. Men trehalaza khụng cú ở ruột non lợn mới sinh, song nú ủược tăng dần theo tuổi của lợn ủến khoảng trờn 200 ngày tuổi (Kidder và Manners, 1976) (dẫn theo Vũ đình Tôn, 2009) [17].
- Cỏc loại men maltaza: Hoạt ủộng của men maltaza Ia và Ib ở ủộ pH 6,0 - 6,5 cũn men maltaza II và III ở ủộ pH 6,5 - 7,5 (Dahlqwist, 1962) (dẫn theo Vũ đình Tôn, 2009) [17]. Các men maltaza này ựều có mức rất thấp ở lợn con mới sinh và ủược tăng nhanh trong vài tuần sau khi ủẻ. Song, mức tăng có sự khác nhau (Kidder và Manner, 1976) (dẫn theo Vũ đình Tôn, 2009) [17] . Men sacraza và maltaza Ia tăng nhanh ở vài tuần sau ủẻ nhưng sau ủú tăng chậm cho ủến tận năm 2 tuổi. Cũn maltaza II và III sau 200 ngày tuổi lợn sẽ không tăng nữa.
• Sự lờn men trong ủường tiờu húa lợn
Sự lờn men của vi sinh vật trong ủường tiờu húa cú một ý nghĩa nhất ủịnh trong tiờu húa gluxit ở lợn. Quỏ trỡnh này ủó ủược Cranwell (1968) nghiên cứu lại một cách chi tiết. Năm 1944 các tác giả Barcroft, Mc Anally và Phillipson (dẫn theo Vũ đình Tôn, 2009) [17] ựã chứng minh rằng máu tĩnh mạch dời ủi từ vựng tiờu húa của lợn, ủặc biệt là phần manh tràng và kết tràng có chứa các axit béo bay hơi (VFA - Volated Fatty Acids) cao hơn các vùng khỏc. Năm 1946, cỏc tỏc giả trờn ủó xỏc ủịnh ủược nguồn gốc cỏc VFA cú trong chất chứa của dạ dày và trên toàn bộ các phần của ruột già lợn, cao nhất ở manh tràng. Tỷ lệ cỏc axit này gần tương ủương như tỷ lệ ở dạ cỏ và manh
Trehalaza
tràng ủộng vật nhai lại, hay ở manh tràng và kết tràng ngựa.
Qua kiểm tra toàn bộ các chất chứa trong bộ máy tiêu hóa thì thấy ở dạ dày có axit lactic là axit hữu cơ, còn VFA lại chiếm chủ yếu ở ruột già. Trong các axit béo bay hơi thì chủ yếu là axit axetic.
Nghiờn cứu về khu hệ vi sinh vật (VSV) trong ủường tiờu húa của lợn người ta thấy rằng ở phần túi mù dạ dày lợn có chứa một số lượng lớn các loài vi sinh vật Lactobacillus, Bifidobacterium và một số lượng thấp hơn các loài vi sinh vật khỏc. Trong ruột già cỏc vi sinh vật ủa dạng hơn (Smith và Jones 1963, Vander Heyde 1974) (dẫn theo Vũ đình Tôn, 2009) [17].
Trong ủiều kiện bỡnh thường 1g chất chứa ở manh tràng cú từ 1 - 10 tỉ VSV. Về thành phần VSV người ta thấy có một loại cầu khuẩn háo iod, loại này có khả năng phân giải xenluloza khá mạnh. Ngoài ra còn có trực khuẩn yếm khí gram (-) và cầu khuẩn gram (+).
Vi sinh vật phõn giải tinh bột, ủường trong ruột già chủ yếu là Clostridium butyricum (trực khuẩn gram (+) háo iod yếm khí). Ngoài ra, còn có vi khuẩn sinh axit lactic và Enterococcus.
• Sự lên men ở dạ dày
Cỏc sản phẩm của sự lờn men: Nồng ủộ axit hữu cơ ở dạ dày lợn trưởng thành ủạt tới 150 meq/lớt và ở lợn con cai sữa sớm chỉ ủạt từ 30 - 92 meq/lớt.
Trong ủú, hàm lượng axit lactic chiếm khoảng 90 % tổng số cỏc axit hữu cơ ở hầu hết cỏc lứa tuổi của lợn. Axit propionic thường chiếm ẵ hàm lượng VFA, axit formic chiếm 3,6 - 4,5 %, còn lại là các axit khác như axit butyric, axit valeric.
• Sự phân bố của các sản phẩm lên men trong dạ dày
Dạ dày lợn ủược chia làm ba lớp: lớp trờn cựng, lớp giữa và lớp ủỏy (tiếp giáp với thành dạ dày). Ở ba lớp này có sự phân bố các sản phẩm lên men khác nhau. Lớp trên cùng có hàm lượng axit lactic và VFA cao nhất, tiếp
ủến là lớp giữa và thấp nhất là lớp ủỏy. Hàm lượng axit chlohydric cao nhất ở lớp ủỏy và thấp nhất ở lớp trờn cựng.
Nồng ủộ axit lactic và VFA tăng dần sau khi ăn trong khoảng thời gian từ 9 - 12 giờ. Với các khẩu phần ăn thông thường người ta ít thấy có sự thay ủổi về cỏc mức axit hữu cơ. Nếu lợn ủược ăn khẩu phần cú tỉ lệ rỉ ủường cao (64 %) thì hàm lượng VFA sẽ cao hơn axit lactic.
• Sự lên men ở ruột
Sự lên men ở ruột chủ yếu xảy ra ở ruột già, còn ruột non có một lượng nhất ủịnh axit lactic và một số cỏc VFA, song ủú là sản phẩm lờn men của tỳi mù dạ dày. Ở ruột già có quần thể khu hệ vi sinh vật rất phong phú, nhất là ở phần manh tràng và kết tràng, nờn lượng axit hữu cơ ủược tạo ra ở ủõy tương ủối lớn với mức 110 - 300 meq/lớt (ở manh tràng và kết tràng). Thành phần các axit hữu cơ chủ yếu là axit axetic, propionic và axit butyric, axit lactic và axit valeric chiếm số lượng ít.
2.2.2 Tiêu hóa protein
Quỏ trỡnh tiờu húa protein ở lợn cũng diễn ra tương tự với cỏc ủộng vật dạ dày ủơn khỏc. Quỏ trỡnh này ủược thực hiện nhờ cỏc men trong ủường tiờu húa.
Tiêu hóa protein ở dạ dày chủ yếu là nhờ có men pepsin. Men này có tỏc dụng phõn cắt ủại phõn tử protein thành cỏc chuỗi peptit cú số lượng phõn tử nhỏ hơn. Tuy nhiờn, khụng phải hoạt ủộng của men pepsin lỳc nào cũng cú hiệu quả. Men pepsin ủược tiết ra sau khi lợn con sinh ra vài ngày nhưng khụng cú tỏc dụng tiờu húa protein do nú ở dạng khụng hoạt ủộng. Khi dạ dày lợn cú axit chlohydric thỡ lỳc ủú pepsin ở dạng khụng hoạt ủộng mới ủược chuyển thành dạng hoạt ủộng và quỏ trỡnh thủy phõn protein mới diễn ra.
Ngoài ra, trong dạ dày còn có những men khác cũng tham gia vào quá trình thủy phân protein như cathepsin, rennin…
Khi protein và cỏc chuỗi peptit ủược chuyển xuống ruột non, quỏ trỡnh thủy phõn lại tiếp tục và triệt ủể nhất. Sản phẩm cuối cựng của quỏ trỡnh thủy phõn là cỏc axit amin mà cơ thể cú thể hấp thu và lợi dụng ủược. Sự thủy phõn protein ở ruột non ủược thực hiện nhờ cỏc men của tuyến tụy như trypsin, chymotrypsin, elastaza, dipeptidaza…
Cũn lại một lượng rất ớt protein chưa ủược tiờu húa chuyển xuống ruột già. Ở ủõy phần protein cũn lại sẽ cú quỏ trỡnh khử gốc amin của cỏc axit amin do các vi khuẩn thực hiện.
2.2.3 Tiêu hóa mỡ
Các chất béo trong khẩu phần chứa các thành phần chính là triglyxerid, ngoài ra còn một số dạng khác là phospholipid, sterol và các estesterol.
Cỏc thành phần này sẽ ủược thủy phõn do cỏc men của dịch tụy tiết ra.
Triglyxerid Glyxerin + axit béo
Lecitin (phospholipid) Lysolecitin + axit béo
Cholesterol ester Cholesterol + axit béo
Quỏ trỡnh tiờu húa mỡ ủược thực hiện cũn nhờ dịch mật. Dịch mật bao gồm sắc tố mật (bilirubin, bilivecdin) và axit mật (axit colic, desoxicolic, glycocolic). Dịch mật có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt của dung dịch, làm nhũ húa mỡ và tạo ra ủộ pH thớch hợp ở ruột non làm thuận lợi cho sự tỏc ủộng của cỏc men.
2.2.4 Sự hấp thu các chất dinh dưỡng Lipaza
Phospholipaza
Cholesterolester
Sự hấp thu là quá trình thu nhận các chất khác nhau vào máu và bạch huyết thông qua màng nhầy ống tiêu hóa. Màng nhầy ống tiêu hóa ở các vị trí khỏc nhau sẽ cú mức ủộ hấp thụ khỏc nhau.
Ở miệng khụng cú sự hấp thu vỡ thức ăn nằm ở ủõy khụng lõu. ðồng thời thức ăn cũng chưa ủược phõn giải triệt ủể tới dạng dễ hấp thu.
Ở dạ dày có sự hấp thu nước, glucoza, axit amin, chất khoáng, song vẫn cũn ớt do cỏc chất dinh dưỡng vẫn chưa ủược tiờu húa ủể tạo ra sản phẩm cuối cựng mà cơ thể cú thể hấp thu ủược.
Ở ruột non là nơi xảy ra quá trình hấp thu mạnh nhất bởi vì trên bề mặt niêm mạc ruột có rất nhiều vi nhung (200 triệu/1mm2 bềmặt màng nhầy), do vậy nú ủó làm tăng diện tớch bề mặt lờn hàng trăm lần. Ở lợn trưởng thành cú thể ủạt tới 1500 m2 cỏc vi nhung mao. Ở ruột non, ủường cú thể tiờu húa và hấp thu tới 85 %, protein tới 87 %. Ruột non cũng là nơi hấp thu khoáng và nước chủ yếu. Ruột non của lợn có thể hấp thu tới 23 lít nước trong một ngày ủờm (70 - 85 % tổng lượng nước thu nhận).
Ở ruột già vẫn tiếp tục quá trình hấp thu song ít hơn ở ruột non và chủ yếu là hấp thu nước.