專利名稱：肉仔雞體外消化模擬裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能在體外條件下模擬肉仔雞消化道環(huán)境條件和詞料養(yǎng)分消化、吸收等過 程的一種模擬裝置，可用于研究飼料養(yǎng)分在肉仔雞消化道內(nèi)的消化吸收過程及效價(jià)的評定， 也可用于生物飼料添加劑在肉仔雞消化道內(nèi)的穩(wěn)定性與生物效價(jià)的評價(jià)。 技術(shù)背景隨著對單胃動物消化生理的不斷深入研究，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及各種動物消化酶的 商業(yè)化生產(chǎn)，單胃動物體外消化模擬技術(shù)也得到了很大的發(fā)展，尤其是豬體外消化模擬技術(shù) 的研究報(bào)道和規(guī)范化操作程序比較多，如Boison等(參見Boisen S and Fernandez J A, 1995. Prediction of the apparent ileal digestibility of protein and amino acid in feedstuffs and feed mixtures for pigs by in vitro analyses. Animal Feed Science Technology 51:29-43. ， 1995 )、 Gauther等(參見Gauthier S, C Vachon and L Savoie, 1986. Enzymatic conditions of an in vitro method to study protein digestion. Journal of Food Science. 51:960-964. 1986， Gauthier S F et al, 1982. Assessment of protein digestibility by in vitro enzymatic hydrolysis with simultaneous dialysis. Journal of Nutrition, 112:1718-1725. 1982)、 Savoie等(參見Savoie L and Gauthier S, 1986. Dialysis cell for the in vitro measurement of protein digestibility. Journal of Food Science, 51:494-498.)、張子儀等(參見張子儀等，動物營養(yǎng)代謝研究，動物營養(yǎng) 代謝農(nóng)業(yè)部重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室1990-1994論文集.北京，北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社.P40-60)、和黃 瑞林等(參見黃瑞林等，1999.透析管體外消化法測定飼料蛋白質(zhì)消失率的適宜酶促反應(yīng)條 件研究，動物營養(yǎng)學(xué)報(bào)(4)， 51-57)。但在眾多體外方法中，僅Gauther等(1982)和Savoie 等(1986)給出了豬小腸消化期的專用試驗(yàn)裝置，其他方法均采用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有儀器來實(shí)現(xiàn)體 外模擬，常常造成不同實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)變異較大，可靠性降低。Gauther等(1982)給出的豬小腸消化期的模擬裝置主要由水浴、蠕動泵、U型外管、 透析管和攪拌器等幾部分組成，其中，透析管的長度為27cm，直徑為1.4cm。 U型外管的長 度為30cm,直徑為5.2cm。通過攪拌器轉(zhuǎn)動模擬腸道蠕動，達(dá)到使透析管內(nèi)的食糜混合均勻 的目的。水浴主要起保溫作用，模擬動物體溫。通過蠕動泵運(yùn)轉(zhuǎn)將透析液由透析管外側(cè)流動， 帶走透析管內(nèi)已消化養(yǎng)分，透析液的流速為212ml/h。該套裝置操作較為繁瑣，特別是食糜 混合時(shí)需要特殊的驅(qū)動。另外，透析管垂直放置，透析管內(nèi)的食糜大多集中的透析管的底部，食糜與透析管的接觸面積小，透析效率低。該套裝置所需要消化液體積較大，總反應(yīng)體積為 145ml，試劑的消耗量較大。透析管與U型外管之間的間隙比較大，透析管與U型外管之間 透析液更換速度低，透析效率低。Savoie等(1986)給出的豬小腸消化期模擬裝置更為復(fù)雜，主要有外層圓筒、封蓋、 水浴、罐裝透析膜、內(nèi)層圓筒、底塞、頂塞、圓筒內(nèi)攪拌器、空心環(huán)、緩沖液外流管、緩 沖液流入管、固定盤、緩沖液、控溫水浴、蠕動泵、收集器、水浴循環(huán)器和多組磁力攪拌 器等多個(gè)部件組成。該裝置是在Gauther等(1982)裝置的基礎(chǔ)上改造而成，它將原有的攪 拌驅(qū)動裝置部分改為磁力攪拌，并將透析袋的固定在特定圓筒上，保證透析袋不變形，外圓 筒和內(nèi)圓筒均通過頂蓋和底蓋密封，確保透析液在內(nèi)圓筒和外圓筒之間流動，同時(shí)也保證內(nèi) 圓筒內(nèi)的食糜與通過透析管與透析液隔離。外圓筒的直徑為4.5cm，內(nèi)圓筒的直徑為2.4cm， 內(nèi)圓筒有效透析高度為10 15cm，該裝置反應(yīng)液的總體積為24ml。與Gauther等(1982) 利用標(biāo)準(zhǔn)的零配件進(jìn)行組裝，但組成較為復(fù)雜。Savoie等(1986)給出的豬小腸消化期模擬 裝置減少了反應(yīng)液的體積，降低了試劑的消耗量，但仍然存在消化食糜處于內(nèi)圓筒的底部， 透析袋的透析效率較低的問題。以上兩種小腸消化模擬裝置，均是以豬消化道內(nèi)的參數(shù)為基礎(chǔ)，進(jìn)一步確定了裝置的各 部件的規(guī)格，特別是用于可消化養(yǎng)分的透析的內(nèi)側(cè)與外側(cè)管的尺寸對體外消化率的影響較 大，不宜用于模擬雞的養(yǎng)分消化吸收。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的技術(shù)解決問題克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種肉仔雞體外消化模擬裝置，該 裝置透析效率高，成本低，操作簡單、快捷、重演性好。本發(fā)明的技術(shù)解決方案 一種肉仔雞體外消化的模擬裝置，包括嗉囊和胃消化室、小腸 消化室和恒溫系統(tǒng)，其中嗉囊和胃消化室主要用來模擬食糜在肉仔雞嗉囊和胃內(nèi)的消化過 程，小腸消化室主要用來模擬食糜養(yǎng)分在肉仔雞十二指腸、空腸和回腸段內(nèi)的消化吸收過程； 飼料養(yǎng)分在肉仔雞嗉囊和胃的消化過程通過嗉囊和胃消化室完成，嗉囊與胃消化期后，將食 糜轉(zhuǎn)入小腸消化室內(nèi)繼續(xù)消化，完成養(yǎng)分在小腸內(nèi)的消化及已消化養(yǎng)分的吸收過程，從而在體外條件下實(shí)現(xiàn)對飼料養(yǎng)分在肉仔雞消化道內(nèi)的消化與吸收過程的模擬；恒溫系統(tǒng)分別為食糜在嗉囊和胃消化室和小腸消化室內(nèi)的消化過程中提供保溫和振蕩混合功能，模擬肉仔雞消 化道內(nèi)的環(huán)境溫度和胃腸蠕動食糜混合過程。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于(1)與以往豬體外消化模擬裝置相比，本發(fā)明成本低廉，主要部件均由玻璃部件組成， 便于加工，操作簡便，特別是在部件的組裝連接方面無需特殊的工其和難于手工操作的零部件。此外，本發(fā)明的嗉囊和胃消化室由玻璃管構(gòu)成，再通過橡膠塞密封，防止了嗉囊和胃內(nèi) 食糜外溢，當(dāng)詞料完成嗉囊和胃內(nèi)的消化后，推動橡膠活塞將食糜全部轉(zhuǎn)移至小腸消化室內(nèi) 的透析管中，使用該橡膠活塞保證食糜轉(zhuǎn)移完全，誤差小。(2) 本項(xiàng)發(fā)明克服了以往豬體外消化模擬裝置的透析管均為立式，食糜與透管接觸面 積小，透析效率低的不足，本發(fā)明將肉仔雞小腸消化室設(shè)計(jì)為臥式，增加了食糜與透析袋的 接觸面積，提高了透析袋的透析效率，降低產(chǎn)物對酶促反應(yīng)的抑制作用。(3) 本發(fā)明中還將透析管的直徑與外套管的直徑接近，降低透析管與外套管之間的間 隙，這樣可以增加透析管外側(cè)的透析液更換頻率，可將已消化養(yǎng)分迅速帶走，也使透析效率 進(jìn)一步得到了提高。


圖1為本發(fā)明的肉仔雞體外消化模擬裝置的組成圖；圖2為本發(fā)明的嗉囊和胃消化室結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的小腸消化室結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1 、嗉囊和消化室，2、恒溫系統(tǒng)，3緩沖液瓶，4、緩沖液流入管，5、蠕 動泵，6、小腸消化室，7、緩沖液外流管，8、已消化養(yǎng)分收集器，9、橡膠塞，10、玻 璃管，11、橡膠活塞，12、嗉囊和胃內(nèi)食糜，13、固定爪，14 、大頭針，15、磨口玻 璃外套管，16、內(nèi)空玻璃柱，17、中空磨口玻璃塞，18、透析管，19、小腸內(nèi)食糜。
具體實(shí)施方式
如圖l所示，本發(fā)明由嗉囊和胃消化室1、小腸消化室6和恒溫系統(tǒng)2組成。其中嗉囊 和胃消化室1主要用來模擬食糜在肉仔雞嗉囊和胃內(nèi)的消化過程；小腸消化室6為臥式結(jié)構(gòu)， 主要用來模擬食糜養(yǎng)分在肉仔雞十二指腸、空腸和回腸段內(nèi)的消化吸收過程；嗉囊和胃消化 室1和小腸消化室6之間相對獨(dú)立的兩個(gè)部分。飼料養(yǎng)分在肉仔雞嗉囊和胃的消化過程通過 嗉囊和胃消化室l完成，嗉囊與胃消化期后，需要手工操作將嗦囊和胃消化室l內(nèi)的食糜轉(zhuǎn) 入小腸消化室6內(nèi)繼續(xù)消化，完成養(yǎng)分在小腸內(nèi)的消化及己消化養(yǎng)分的吸收過程，從而在體 外條件下實(shí)現(xiàn)對飼料養(yǎng)分在肉仔雞消化道內(nèi)的消化與吸收過程的模擬；恒溫系統(tǒng)2主要由能夠自動控溫和振蕩頻率的水、，搖床構(gòu)成，主要分別為食糜在嗉囊和胃消化室1和小腸消化室 內(nèi)6的消化過程中提供保溫和振蕩混合功能，模擬肉仔雞消化道內(nèi)的環(huán)境溫度和胃腸蠕動食 糜混合過程。如圖2所示，本發(fā)明的嗉囊和胃消化室1主要包括雙側(cè)底部帶有固定爪13的玻璃管10、 橡膠塞9、橡膠活塞11，橡膠活塞11與雙側(cè)底部帶有固定爪13的玻璃管10的底部相連， 橡膠塞9再與雙側(cè)底部帶有固定爪13的玻璃管'10的頂部相連，這樣防正嗉囊和胃內(nèi)食糜外溢；將飼料和消化液及消化酶加入玻璃管10中,通過橡膠塞9密封后將其放入恒溫系統(tǒng)2 中即可模擬肉仔雞嗉囊和胃階段的消化過程，當(dāng)飼料完成嗉囊和胃內(nèi)的消化后，推動橡膠活 塞11將食糜全部轉(zhuǎn)移至小腸消化室6中的透析管18中，使用該橡膠活塞11可以保證食糜 轉(zhuǎn)移完全，誤差小。上述的橡膠塞9上部還可以通過大頭針14固定，將大頭針14插入橡膠 塞9內(nèi)，大頭針14可以采用一個(gè)或多個(gè)，這樣大頭針14與玻璃管10下部兩側(cè)的固定爪13 一起用來進(jìn)一步固定橡膠塞9。上述的雙側(cè)底部帶有固定爪13的玻璃管10的長度可以為 10 20cm，內(nèi)徑可以為1 1. 5cm;其橡膠活塞9的外徑可以為1 1. 5cm。本發(fā)明在圖2的實(shí)施例中，嗉囊和胃消化室1中的玻璃管10長度為15cm，內(nèi)徑為lcm， 橡膠活塞11的外徑為lcm的，橡膠塞9可以采用通常的3號橡膠塞。將被測飼料、消化液 或胃內(nèi)消化酶，即嗉囊和胃內(nèi)食糜12加入嗉囊和胃消化室1后，用橡膠塞9密封玻璃管10， 再用大頭針14固定，將2根橡皮套固定在大頭針14和兩側(cè)固定爪13上，左右各1根，還 可以防止橡膠塞9脫落或者密封不嚴(yán)，最后將放入恒溫系統(tǒng)2中固定，打開恒溫系統(tǒng)2中的振蕩器模擬嗦囊和胃的內(nèi)環(huán)境溫度飼料在中的消化過程中。如圖3所示，本發(fā)明的小腸消化室6主要由緩沖液瓶3、緩沖液流入管4、蠕動泵5、兩 個(gè)中空磨口玻璃塞17、磨口玻璃外套管15、透析管18、兩個(gè)內(nèi)空玻璃柱16、緩沖液外流管 7和已消化養(yǎng)分收集器8組成，小腸消化室6主體采用臥式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其中的空磨口玻璃管 15和透析管18均為臥式結(jié)構(gòu)。緩沖液瓶3通過緩沖液流入管4與蠕動泵5連接，蠕動泵5 再通過緩沖液流入管4與中空磨口玻璃塞17連接，中空磨口玻璃塞17與中空磨口玻璃管15 一端相連起密封作用；透析管18位于磨口玻璃外套管15內(nèi)，分別通過兩個(gè)內(nèi)空玻璃柱16 密封后與磨口玻璃外套管15連接；磨口玻璃外套管15的另一端通過另一個(gè)中空磨口玻璃塞 17與磨口玻璃外套管15外的緩沖液外流管7相連，緩沖液外流管7與已消化養(yǎng)分收集器8 相連，將小腸消化室6放入恒溫系統(tǒng)2中即可模擬飼料養(yǎng)分在肉仔雞小腸階段的消化與吸收 過程。圖2中本發(fā)明的實(shí)施例的磨口玻璃外套管15為兩端向上彎曲的玻璃管，向上彎內(nèi)徑為 2.4cm，兩端彎曲部的垂直高度均為4cm，中間部分長度為14cm。磨口玻璃外套管15兩端由 中間粗、兩端細(xì)的中空磨口玻璃塞17密封，中空磨口玻璃塞17兩端較細(xì)部分均為長度2cm， 中間粗的長度為6cm,這樣便于與緩沖液的流入管4和緩沖液外流管7相連，保證緩沖液流 入和流出小腸消化室的磨口玻璃外套管15。透析管18為長12cm，直徑2cm、截留分子量 12000 14000Da的透析管，透析管18的兩端開口由外經(jīng)為1. 5cra，長度為1. 5cm的內(nèi)空玻 璃柱16和橡膠圈密封。蠕動泵5為8通道的恒流泵，并配有蠕動泵管，即緩沖液流入管4。 己消化養(yǎng)分收集器8為500ml的容量瓶。預(yù)先將緩沖液^l入管4與蠕動泵5連接，調(diào)整緩沖液的流速，使每個(gè)通道的流速一致。嗉囊和胃消化結(jié)束后，取下橡膠塞9，'推^J胃消化室的 橡膠活塞ll，將嗉囊和胃內(nèi)食糜12轉(zhuǎn)入一端已經(jīng)用內(nèi)空玻璃柱16封口的透析管18中，加 入消化液和消化酶，并用內(nèi)空玻璃柱16和橡膠圈將透析管18另一端密封。將透析管18放 入磨口玻璃外套管15中，并用連有緩沖液流入管4和緩沖液外流管7的中空磨口玻璃塞17 封閉磨口外套管15，再將放入恒溫系統(tǒng)2中，打開蠕動泵5和恒溫系統(tǒng)2的開關(guān)，振蕩消 化，模擬肉仔雞小腸內(nèi)環(huán)境溫度和胃腸蠕動，緩沖液3將經(jīng)過蠕動泵5進(jìn)入小腸消化室的磨 口玻璃外套管15和透析管18之間，然后將已消化養(yǎng)分帶走進(jìn)入已消化養(yǎng)分收集器8。本發(fā)明小腸消化室6中透析管18的直徑與磨口玻璃外套管15的直徑接近，使透析管 18能夠套入磨口玻璃外套管1.5內(nèi)即可。本發(fā)明中的恒溫系統(tǒng)2采用水浴搖床，其可以通過市場購買。
權(quán)利要求
1、一種肉仔雞體外消化的模擬裝置，其特征在于包括嗉囊和胃消化室(1)、小腸消化室(6)和恒溫系統(tǒng)(2)，其中嗉囊和胃消化室(1)主要用來模擬食糜在肉仔雞嗉囊和胃內(nèi)的消化過程，小腸消化室(6)主要用來模擬食糜養(yǎng)分在肉仔雞十二指腸、空腸和回腸段內(nèi)的消化吸收過程；飼料養(yǎng)分在肉仔雞嗉囊和胃的消化過程通過嗉囊和胃消化室(1)完成，嗉囊與胃消化期后，將食糜轉(zhuǎn)入小腸消化室(6)內(nèi)繼續(xù)消化，完成養(yǎng)分在小腸內(nèi)的消化及已消化養(yǎng)分的吸收過程，從而在體外條件下實(shí)現(xiàn)對飼料養(yǎng)分在肉仔雞消化道內(nèi)的消化與吸收過程的模擬；恒溫系統(tǒng)(2)為食糜在嗉囊和胃消化室(1)和小腸消化室內(nèi)(6)的消化過程中提供保溫和振蕩混合功能，模擬肉仔雞消化道內(nèi)的環(huán)境溫度和胃腸蠕動食糜混合過程。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的肉仔雞體外消化模擬裝置，其特征在于所述的嗉囊和胃消 化室(1)主要包括雙側(cè)底部帶有固定爪(13)的玻璃管(10)、橡膠塞(9)、橡膠活塞(11)， 橡膠活塞(11)與雙側(cè)底部帶有固定爪(13)的玻璃管(10)的底部相連，橡膠塞(9)再 與雙側(cè)底部帶有固定爪(13)的玻璃管(10)的頂部相連，這樣防止嗉囊和胃內(nèi)食糜外溢； 將飼料和消化液及消化酶加入玻璃管(10)中，通過橡膠塞(9)密封后將其放入恒溫系統(tǒng)(2)中即可模擬肉仔雞嗉囊和胃階段的消化過程，當(dāng)飼料完成嗉囊和胃內(nèi)的消化后，推動 橡膠活塞(11)將食糜全部轉(zhuǎn)移至小腸消化室(6)中的透析管(18)中，使用該橡膠活塞 (11)可以保證食糜轉(zhuǎn)移完全，誤差小。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的肉仔雞體外消化模擬裝置，其特征在于所述的橡膠塞(9) 上部通過大頭針(14)固定，將大頭針(14)插入橡膠塞(9)內(nèi)，大頭針(14)與玻璃管(10)下部兩側(cè)的固定爪(13) —起用來固定橡膠塞(9)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的肉仔雞體外消化模擬裝置，其特征在于所述的小腸消化室 (6)主要包括緩沖液瓶(3)、緩沖液流入管(4)、蠕動泵(5)、中空磨口玻璃塞(17)、磨口玻璃外套管(15)、透析管(18)、內(nèi)空玻璃柱(16)、緩沖液外流管(7)和己消化養(yǎng)分收 集器(8);緩沖液瓶(3)通過緩沖液流入管(4)與蠕動泵(5)連接，蠕動泵(5)再通過 緩沖液流入管(4)與中空磨口玻璃塞(17)連接，中空磨口玻璃塞(17)與中空磨口玻璃 管(15)—端相連起密封作用；透析管(18)位于磨口玻璃外套管(15)內(nèi)，其兩端分別通 過兩個(gè)內(nèi)空玻璃柱(16)密封后與磨口玻璃外套管(15)的兩側(cè)連接；磨口玻璃外套管(15) 的另一端通過另一個(gè)中空磨口玻璃塞(17)與磨口玻璃外套管(15)外的緩沖液外流管(7) 相連，緩沖液外流管(7)與已消化養(yǎng)分收集器(8)相連，將小腸消化室放入恒溫系統(tǒng)水浴 搖床中即可模擬飼料養(yǎng)分在肉仔雞小腸階段的消化與吸收過程。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的肉仔雞體外消化模擬裝置，其特征在于所述的雙惻底部帶有固定爪(13)的玻璃管(10)的長度為10 20cm，內(nèi)徑為l 1.5cm;其橡膠活塞(9)的 夕卜徑為1 1. 5cnu
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的肉仔雞體外消化模擬裝置，其特征在于所述的小腸消化室 (6)中磨口玻璃外套管(15)為向上彎曲的玻璃管。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的肉仔雞體外消化模擬裝置，其特征在于所述的小腸消化室 (6)中的透析管(18)的直徑與磨口玻璃外套管(15)的直徑接近，使透析管(18)能夠套入磨口玻璃外套管(15)內(nèi)即可。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的肉仔雞體外消化模擬裝置，其特征在于所述的小腸消化室 (6)中與磨口玻璃外套管(15)連接的磨口玻璃塞(17)為中間粗、兩端細(xì)的結(jié)構(gòu)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的肉仔雞體外消化模擬裝置，其特征在于所述的小腸消 化室(6〉為臥式結(jié)構(gòu)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的肉仔雞體外消化模擬裝置，其特征在于所述的恒溫系統(tǒng)為 主要由能夠自動控溫和振蕩頻率的水浴搖床構(gòu)成。
全文摘要
一種能夠模擬飼料養(yǎng)分在肉仔雞消化道內(nèi)的消化與吸收過程的體外模擬裝置，包括嗉囊和胃消化室、小腸消化室和恒溫系統(tǒng)等幾部分。飼料養(yǎng)分在肉仔雞嗉囊和胃的消化過程由嗉囊和胃消化室完成；嗉囊與胃消化期后，將食糜轉(zhuǎn)入小腸消化室內(nèi)繼續(xù)消化，完成養(yǎng)分在小腸內(nèi)的消化及已消化養(yǎng)分的吸收，最終在體外條件下實(shí)現(xiàn)對飼料養(yǎng)分在肉仔雞消化道內(nèi)的消化與吸收過程的模擬；恒溫系統(tǒng)分別為食糜在嗉囊和胃消化室和小腸消化室內(nèi)的消化過程中提供保溫和振蕩混合功能，模擬肉仔雞消化道內(nèi)的環(huán)境溫度、胃腸蠕動和食糜混合過程。本發(fā)明的肉仔雞體外消化模擬裝置具有成本低，操作簡單、快捷、重演性好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G09B23/36GK101246650SQ200810100818
公開日2008年8月20日 申請日期2008年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月22日
發(fā)明者盧慶萍, 張鐵鷹, 儆 汪, 雷祖玉 申請人:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所