牛的消化系统
一、牛胃的组成和功能
牛的胃由4个胃室组成，即瘤胃、网胃、瓣胃和皱胃。饲料按顺序流经这4个胃室，其中一部分在进入瓣胃前返回到口腔内再咀嚼。这4个胃室并非连成一条直线，而是相互交错存在。
(一)瘤胃 成年母牛的瘤胃容积可达151升，能存136千克内容物。瘤胃的功能有：
1．暂时贮存饲料 牛采食时把大量饲料贮存在瘤胃内，休息时将大的饲料颗粒反刍入口腔内，慢慢嚼碎，嚼碎后的饲料迅速通过瘤胃，为再吃饲料提供空间。
2．微生物发酵 饲料不断进入和流出瘤胃，唾液也很稳定地进入瘤胃，调控酸碱度。微生物(细菌、真菌和原虫根据饲料类型进行不同的发酵，发酵终产物被牛经瘤胃壁吸收利用。瘤胃微生物可以消化粗纤维，分解糖、淀粉和蛋白质；合成氨基酸和蛋白质，合成B族维生素和维生素K。
为了保持瘤胃的正常功能和合成B族维生素及蛋白质,瘤胄细菌和原虫需要不断从日粮中获得营养物质，包括：
(1)能量 除粗纤维等缓慢释放的能量外，牛还需要一定量的快速释放能量，如糖、糖蜜或淀粉。牛在饲养中必须考虑适当的精粗比来配合日粮，才能使饲料利用率达到最高值。
(2)氮源 分为降解速度快的氮源<如尿素)和降解速度；慢的氮源(如豆饼)。两者比例合适才能使微生物生长速度最快。生产中一般要求前者占25％，后者占75％。
(3)无机盐 以钠、钾和磷为最重要，如果饲料中使用尿素，也须考虑硫和镁。对微生物生长比较重要的微量元素是钴，因为钴不但有利于微生物的生长，还是合成维生素B12的原料。
(4)未知因子 也叫生长因子。对于牛，有两个重要的未知因子来源，一是苜蓿，一是酒糟，两者都能刺激瘤胃微生物的生长，但具体是什么物质起作用，目前还不知道。
瘤胃微生物发酵饲料的过程中产生了大量二氧化碳、甲烷和氨，还有少量的氢气、硫化氢、一氧化碳及其他气体。正常情况下，这些气体经呼吸道排出，有时牛不能及时排出气体，就会发生瘤胃臌胀病。
(二)网胃 网胃位于瘤胃前部，实际上这两个胃并不完全分开，因此饲料颗粒可以自由地在两者之间移动。网胃内皮有蜂窝状组织，故网胃俗称蜂窝胃。网胃的主要功能如同筛子，随着饲料吃进去的重物，如钉子和铁丝，都存在其中，因此，美国的牛仔都称网胃为“硬胃”。
(三)瓣胃 瓣胃是第三个胃，其内表面排列有组织状的皱褶。对瓣胃的作用还不十分清楚，一般认为它的主要功能是吸收饲料内的水分和挤压磨碎饲料。
(四)皱胃 牛的皱胃也称为真胃。其功能与单胃动物的胃相同，分泌消化液，使食糜变湿。真胃的消化液内含有酶，能消化部分蛋白质，基本上不消化脂肪、纤维素或淀粉。饲料离开真胃时呈水状，然后到达小肠，进一步消化。未消化的物质经大肠排出体外。
二、反 刍
肉牛的反刍时间每天约为8小时，反刍时需要平静的环境。经过反刍将饲料磨碎，可使饲料暴露的表面积更大，有助于微生物对粗纤维的消化。但是最近的实验证明，反刍不能提高消化率，只能增加牛利用的总饲料量，因为饲料颗粒必须小到一定细度才能通过瘤胃。反刍时，每一个柔软的饲料团(即食团)，从瘤胃经食管到口腔需要的时间不到1秒钟。每个食团的咀嚼时间约1分钟，然后全部吞咽下去。吃优质牧草用的反刍时间少，过瘤胃的速度快，因此采食量较大。应该牢记，牛采食的粗饲料量最多不应该超过反刍9小时的数量，否则容易引起消化性和营养性疾病。
三、犊牛的胃
犊牛出生时瘤胃最小，皱胃最大，消化过程与单胃动物相似。犊牛吃的奶经过前两个胃直接到达皱胃，皱胃分泌凝乳酶原和其他消化牛奶的酶类。如果犊牛咽得太快，牛奶就可能进入瘤胃，这时由于瘤胃的消化功能差，很容易导致消化系统疾病。当犊牛开始采食少量干物质进入瘤胃时，瘤胃才开始发育，并逐渐达到成年牛瘤胃的容积。
四、牛肠道的组成
与猪等单胃动物一样，牛的肠道分为小肠和大肠两部分。小肠包括十二指肠和回肠；大肠包括盲肠、结肠和直肠。
B、肉牛对营养物质的消化吸收
一、碳水化合物的消化与吸收
碳水化合物一是来自精料，主要含有淀粉和可溶性糖；二是来自牧草和其他粗饲料，如干草、作物秸秆和青贮料，这类饲料的粗纤维含量很高。碳水化合物饲料是肉牛的主要能量来源。
(一)可溶性糖的消化 可溶性糖主要包括单糖和双糖，是谷物饲料的成分。这些糖类几乎全部在瘤胃内被微生物发酵生成丙酮酸，丙酮酸进一步分解生成挥发性脂肪酸(VFA)和二氧化碳。挥发性脂肪酸是反刍动物可以直接吸收利用的能量，也可被细菌直接利用转变为菌体多糖。
(二)淀粉的消化 淀粉是谷物和某些作物块茎的主要成分，有直链淀粉和支链淀粉两种形式。淀粉进入瘤胃后，在微生物的作用下被迅速分解为麦芽糖和葡萄糖。淀粉的消化速度受饲料来源和加工条件的影响，例如，加热可以加快淀粉的消化速度。在瘤胃内未被消化的淀粉与菌体多糖一起到达小肠，被分解生成葡萄糖，经小肠吸收后被利用。
(三)粗纤维的消化 粗纤维是纤维素、半纤维素、木质素和果胶的总称，约有45％在瘤胃内消化，10％在大肠内消化.粗纤维在瘤胃内被微生物分解的最终产物是挥发性脂肪酸,到达大肠的粗纤维也同样被栖居在那里的微生物所降解。
二、脂肪的消化与吸收
(一)瘤胃内脂肪的消化与代谢 饲料脂肪进入瘤胃后，发生3种变化，即水解作用、水解产物的氢化作用和脂肪酸的合成。瘤胃微生物能够把脂肪水解为脂肪酸和甘油。脂肪酸被微生物氢化饱和，甘油则进一步发酵降解生成丙酸。瘤胃微生物能合成各种结构的脂肪酸。
(二)小肠内脂肪的消化 尽管瘤胃微生物对脂肪有一定的消化作用，但起主要作用的是小肠。在胆汁和胰液的作用下，脂肪在空肠后段被完全降解并吸收。
三、蛋白质的消化与吸收
(一)蛋白质在瘤胃内的消化 饲料蛋白质在瘤胃内被微生物消化，可分为4个过程：
第一，瘤胃微生物分泌的蛋白分解酶与肽酶将食入的蛋白质水解，变为肽与游离氨基酸；
第二，游离氨基酸直接被利用以合成微生物蛋白质或微生物的其他成分，如细胞壁和核酸；
第三，氨基酸被继续分解而产生挥发性脂肪酸、二氧化碳与氨；
第四，氨被用于合成微生物蛋白质。饲料蛋白质约60%～80％在瘤胃内降解，剩下20％～40％直接进入皱胃与小肠；
(二)非蛋白质氮(简称非蛋白氮，NPN)饲料在瘤胃内的消化 目前使用最多的非蛋白氮是尿素。尿素在微生物脲酶的作用下分解为氨和二氧化碳，其中氨被微生物利用合成菌体蛋白质。但是，尿素在瘤胃内的分解速度太快，利用效率低，还容易出现氨中毒。提高尿素饲料利用效率的方法有：
1．延缓尿素在瘤胃内的分解速度，使微生物有充分的时间利用 目前常用的方法包括：①使用分解较慢的非蛋白氮作饲料，如缩二脲、缩三脲等；②采用保护剂，以硫、蜡及某些化学聚合物包裹尿素，以减缓其降解速度，效果较好。目前已用于生产的“糊化淀粉尿素”系将玉米、高粱、大麦等富含淀粉的谷物粉碎后与尿素混合，配成相当于粗蛋白质含量40％～70％的混合物，再经糊化处理而得的产品。⑧利用瘤胃微生物脲酶抑制剂降低脲酶的活性，减慢尿素分解的速度，从而提高尿素的利用效率和避免氨中毒。脲酶抑制剂技术属90年代国际新技术，优点是成本低，效果明显，易于工业化生产。中国农业科学院畜牧研究所在这方面已取得了一定的研究成果。
2．增强微生物的合成利用能力 包括；①不同种类的微生物利用尿素的能力不同，因此饲喂尿素时可以由少到多，逐渐增加，使瘤胃微生物逐步适应，15天后饲喂较大量的尿素也就安全了。②除了氨以外，其他许多物质也为微生物合成自身菌体蛋白时所需要，其中能量最重要。在不同的碳水化合物中，纤维素发酵太慢，提供的有效能不足，糖类发酵太快，不易做到与氨的生成同步，而淀粉可以较好地达到上述目的。碳水化合物在提供能量的同时，也提供了一定数量的氨基酸合成所需的碳架。除了能量以外，日粮中应含有一定数量的真蛋白质，以及矿质元素钴。此外，在尿素用量较大时还应考虑补充一定量的硫，以满足含硫氨基酸合成的需要。
