幼虫将食下食物中一些大分子营养物质转变为较小分子，以利吸收，用以建成蚕体和进行各种生命活动的过程。蚕的消化器官在幼虫期与成虫期是不同的。
幼虫消化管 幼虫期的消化管是一条由口腔到肛门，纵贯体腔中央的大管道，最发达时可占体腔容积的2/3左右。根据发生、组织及生理机能的不同，可分为前肠、中肠和后肠3大部份(图1)。
图1 幼虫消化管
1. 口腔 2. 咽喉 3. 食道 4. 中肠 5. 小肠
6. 结肠 7. 直肠 8. 肛门
前肠 是消化管的前端部分，从口腔开始至前胸后端。前肠又分口腔、咽喉和食道3部分。口腔由口器内壁围成，外观略呈漏斗形。口腔之后为咽喉，整个咽喉位于头腔内，其后端在头胸交界处与食道相连。咽喉壁由肌肉层、底膜、上皮细胞层和内膜4层组成。食道位于第一胸节内，其后与中肠相连，呈倒置漏斗形。在食道和中肠交界处的贲门瓣，具有防止已进入中肠的食物倒流的作用。前肠的功能主要是吞咽食物并运送到中肠。
中肠 位于食道之后，起自第2胸节，止于第6腹节，是消化管中最发达的部份，约为消化管全长的78%左右。中肠外观呈粗大的长筒形，表面具有很多横的皱褶，这对增大中肠表面积和增强消化吸收具有重要作用。在组织上中肠与前后肠明显不同，自外而内由肌肉层、底膜、上皮细胞层和围食膜所组成。
肌肉层 内层是横肌，外层为纵肌，中肠通过肠壁肌肉有节奏的收缩运动，产生缓慢的波浪式蠕动，从而促进食物在中肠腔内向后移动。
底膜 是一层无结构透明薄膜。
上皮细胞层 是分泌消化液和吸收营养分的主要部份，在组织构造上也相应地特别发达。中肠上皮细胞可分为圆筒形细胞、杯形细胞和再生细胞3种。①圆筒形细胞： 是中肠上皮的主要组成部份，尤其在中肠后端1/3部位更为发达。圆筒形细胞既有分泌消化液的机能，又有吸收营养物质的作用。细胞核椭圆形或近球形，位于细胞的近中部。细胞内缘部位的细胞膜，形成一层向肠腔突出的微绒毛，这种绒毛状突起排列整齐而紧密，由此大大增加了圆筒形细胞的吸收面积。微绒毛的长度和分布密度因中肠部位而异，中肠前部的微绒毛比较发达，中部长度较短，密度也较低。但中肠后部圆筒形细胞的微绒毛，长度长，密度也大。这种微绒毛发达程度的差异，也反映了中肠各部吸收功能的不同。在圆筒形细胞的外缘部位，其细胞质膜向细胞质内形成很多深陷，这种结构扩大了圆筒形细胞与血液之间进行物质交流的表面积。②杯形细胞：主要分布在中肠中部的上皮层内，核小，位于细胞底部、呈扁平的椭圆形。杯形细胞中央具有大形的杯胞，杯胞内含有大量分泌液。杯胞周围有很多质膜突起，形成密集的微绒毛层。在杯胞与中肠腔的境界处，由细胞质突起形成杯胞的开口部。杯形细胞仅有分泌消化液的机能。③再生细胞： 位于上皮底部，分散在圆筒形细胞和杯形细胞之间，也有多数再生细胞相聚在一起。再生细胞是一类未分化的小形细胞，每次眠中，旧的圆筒形细胞和杯形细胞陆续衰亡，由再生细胞通过有丝分裂迅速增殖，而逐渐分化发育为这两种细胞，从而使中肠上皮组织得到更新。
围食膜 是一层贴近中肠上皮内面的透明薄膜，厚度仅0.5微米左右，前端固定在贲门瓣基部，向后一直延伸到中肠末端。膜柔软，富有弹性和韧性，主要成份是蛋白质和几丁质，此外尚有透明质酸。围食膜由贲门瓣基部细胞和中肠上皮分泌生成，有保护中肠上皮和一定的解毒作用。眠中脱落，每龄更新。
后肠 是消化管的最后部份，其组织构造与前肠相似，由外而内顺次为肌肉层、底膜、上皮和含有几丁质的内膜。根据形态和功能的不同，后肠又可分为小肠、 结肠和直肠3部份。
小肠(又称幽门区) 是后肠的前端部份，位于第6腹节后半部，前接中肠，直径前大后小，略呈漏斗形。前肠前端向肠腔褶入，形成环状等高的瓣膜，称幽门瓣，具有调节中肠内食物向后移动和防止后肠内容物向中肠逆流的作用。
结肠 位于小肠之后，在第7～8腹节内，前后两端及中央均有缢束，使结肠分成前后两部份。
直肠 消化管的最后一段，前中部膨大，后部渐缩小，末端开口为肛门。直肠前缘两侧，各有3条马氏管穿入肠壁，盘曲在直肠壁内，称隐肾管。
后肠同前肠一样，也无分泌消化液的作用，但结肠和直肠具有从食物残渣中吸收水分的机能。后肠内膜在每次蜕皮时也同时更新，旧内膜随同旧表皮一起脱去。
成虫消化管 成虫消化管比幼虫期显著延长，全长约为体长的1.7倍。形态上有所不同，在构造上也分为前肠、中肠和后肠3部份(图2)。
图2 成虫消化管
1.前肠 2.嗉囊 3.中肠 4.马氏管
5.后肠 6.直肠囊
前肠 由口腔、咽喉、食道和嗉囊4部份组成。口腔、咽喉和食道均呈细管状，至第1腹节后端与中肠相连接。在食道和中肠交界处的背面，有一个壁薄透明的嗉囊，近球形，稍扁平，在蛹的末期，内部充满弱碱性的透明液体，成虫羽化时，经食道而由口腔吐出。在这种吐出液中，含有分别来源于中肠和下腭的2种蛋白酶，通称溶茧酶，具有松解头端茧层的作用。
中肠 位于第2、3、4腹节腹面，黄褐色，外观呈椭圆形，略扁平。
后肠 相当于幼虫小肠和结肠的部份均呈长管状，回曲在腹腔内，末端与直肠相连。直肠膨大呈囊状，称直肠囊。直肠囊内贮存幼虫末期及蛹期的代谢终产物，在化蛾后排出，是为蛾尿。
在后肠与中肠交界处两侧也有马氏管开口。
涎腺 相当于其他昆虫的上腭腺，是一对淡黄色的管状体。幼虫涎腺开口在上腭基部，口腔两侧，左右各一条，由排液管和分泌管两部份组成，其末端延伸到第1胸节，以盲端结束。涎腺虽非消化管的组成部份，但和消化有重要关系。涎腺能分泌无色透明弱碱性的涎液，其中含有淀粉酶、蔗糖酶等消化酶，食桑时在口腔内与食物混合，不仅对吞咽食物有润滑作用，而且对食片有初步的消化作用。成虫也有涎腺，色黄，较扁，位于食道前端两侧。
蚕的消化包括消化作用、消化量和消化率及消化速度、排粪等项。
消化作用 即食下的食片在消化管内被消化的过程。桑叶中所含的营养成份，除水分、无机盐类、单糖和游离氨基酸等可直接由中肠上皮细胞吸收外，其余凡能被消化利用的大分子营养物质，包括蛋白质、糖类和脂类等均需在有关消化酶的作用下，水解为较小的分子后，才由中肠上皮细胞吸收。消化酶是由中肠上皮细胞所合成分泌的。包括两大类：一类由上皮细胞以肠液形态分泌到中肠腔内，参与大分子营养物质的水解，这一类消化酶称为细胞外消化酶，另一类则存在于中肠上皮细胞内，催化已进入肠壁细胞的较小营养分子的水解，这一类称为细胞内消化酶。
蛋白质的消化 食下的蛋白质在蛋白酶的催化下，水解为氨基酸或比较简单的肽。肠液中的蛋白酶称为类胰蛋白酶，有分子量分别为60，000、12，000和6，000的3种，类胰蛋白酶的最适pH为11.2，其作用力在14～40℃范围内随温度上升而增强。类胰蛋白酶的活性因蚕龄而异，5龄强于4龄;在5龄期内，自第2日到盛食期活性均较强，及至熟蚕期，活性即急剧下降。中肠细胞内存在羧基肽酶、氨基肽酶和二肽酶。由中肠进入血液的肽仅占游离氨基酸总量的20～25%，说明在中肠上皮细胞内大部份肽类已被肽酶水解成游离氨基酸。
糖的消化 幼虫肠液中的淀粉酶主要属淀粉糖化酶，分子量约47，000，其最适pH为9.2～9.3，在20～60℃范围内作用力随温度上升而增强。淀粉酶的作用力因蚕品种而异，中国系蚕品种最强，日本系蚕品种次之，某些欧洲系蚕品种几乎无淀粉酶。淀粉酶的作用力随龄期而增强，在同一龄内则以盛食期最强。桑叶中的淀粉、糊精在淀粉酶的作用下水解并糖化成麦芽糖。中肠上皮细胞中作用于二糖的糖酶有蔗糖酶和麦芽糖酶。蔗糖酶的作用力以中肠后部最强，中部次之，前部最弱;其最适pH为6.4，最适温度为40℃左右，比活性在糖酶中最强。麦芽糖酶的最适pH为6.3～6.8。双糖在有关酶的作用下，在中肠上皮细胞内进一步水解为葡萄糖和果糖。
脂肪的消化 桑叶中含有少量真脂，在脂肪酶的作用下水解为甘油和脂肪酸。肠液中脂肪酶的最适pH约为9.8，最适温度为40℃。脂肪酶在4、5龄中的作用力随幼虫成长而显著增强，5龄后半期又减弱。
桑叶中的营养物质经中肠消化吸收后，由血液输送到蚕体各器官组织。
消化量和消化率 消化量指食下量中被消化吸收的量，消化率是消化量占食下量的百分率。幼虫的消化量随蚕龄增大，但消化率却随蚕龄而减小。幼虫期的消化量以1，000头计，干物量达1.2～1.8公斤，其中5龄蚕约占85%; 而消化率1龄蚕约达50%，5龄蚕仅36%左右。至于各种营养成份的消化量，其总趋势也是随龄而增，5龄期的增长率尤其显著，其中糖类和脂肪的增长倍率显著大于蛋白质，这与5龄期的生理特点直接相关。各主要营养成份的消化率，小蚕期均随龄期而降，至大蚕期稍有回升。就不同糖类而言，葡萄糖、果糖和蔗糖三者与淀粉之间消化率相差悬殊，前3者均在90%以上，其中蔗糖的消化率甚至高于95%。消化量和消化率不仅因蚕品种而异，还受饲育环境的影响，在20～30℃温度范围内，消化量随饲育温度上升而增大，通常幼虫干物消化量的最大值，3龄蚕在30℃左右，4龄蚕在28℃左右，5龄蚕则在26℃左右。在适温范围内，消化量随温度升高而增加。消化量和消化率均以适熟叶为最高。
消化速度 指食片在消化管内向后移动的速度。食物由前肠进入中肠后，由于中肠壁的节律性蠕动，使食片在中肠腔内缓慢地向后移动，与此同时，在中肠肠液的作用下，对食物中的营养物质进行消化和吸收。幼虫中肠蠕动波的波速在前4龄为每秒0.3～0.7毫米，在5龄时则达1.2～1.4毫米。蠕动波发生频率第1龄每分钟为4～10次，大蚕期每分钟为26～35次，但中肠后段部份各龄期每分钟均为18～22次，在蜕皮期间中肠蠕动停止，到分泌蜕皮液时，蠕动开始恢复。二氧化碳或乙醚气体以及缺氧等均可导致中肠蠕动波的消失。食片在消化管内向后移动的速度比较缓慢，第2龄在食桑后约经20分钟通过第2腹节，一小时后经过第6腹节，2小时后始达第9腹节; 在5龄，食片在中肠内运行的时间最长，食桑后约经5小时始达第9腹节。中肠蠕动的频率及食片在中肠内移动的速度还受外温的影响，在适温范围内升高温度，中肠的蠕动及食片在肠内的移动速度均加快。
排粪 食片中的营养物质经中肠消化吸收后，残余物质进入后肠，混合来自马氏管的蚕尿，经结肠的压榨作用，通过直肠进一步吸水而形成比较紧实的粪粒。健蚕的粪粒一般呈暗黑色，略呈六角短圆柱形，而病弱蚕则由于消化吸收不良，肠壁肌肉松弛，以致粪粒形状异样。因此可借蚕粪的形状、色泽和紧实程度鉴别蚕的健康状况。蚕粪重量和数量因蚕龄饲育条件和品种等而有变化，一般一条蚕全龄排粪数约800～900粒，重量约5克多。
digestion of mulberry silkworm
联系客服
